连接到输出轴626和628的蜗轮旋转。如上所述，蜗轮变速箱620内的大齿轮可与蜗轮啮合，由电驱动电动机604和606驱动的蜗轮的旋转可导致所述大齿轮和联接到所述大齿轮的卷筒单元606旋转。
[0040]在所示实施例中，电驱动电动机604和606被结合到电驱动输入电动机的模块，其可以包括驱动单元670的子模块。电驱动电动机604，例如，可并入包括电动机604和联接到电动机604的电动机基座630的模块。类似地，电驱动电动机606可并入到包括电动机606和联接到电动机606的电动机基座632的模块。电动机基座630和632可被可拆卸地连接到主基座618中，使两个电动机604和606可在改变主基座的布置时被换出。此外，输出轴626和628可以可拆卸地联接到蜗轮变速箱620，从而允许电动机604和606从蜗轮变速箱620断开，连接新的变速箱，而不会影响蜗轮变速箱620的放置和配置。相反地，蜗轮变速箱620可从电动机604和606断开，并更换新的蜗轮变速箱，而不会影响电动机604和606的配置和放置。
[0041]蜗轮变速箱620可被认为是自锁的，但在一定条件下(齿轮的几何形状和比率)，该大齿轮可在载荷条件下驱动蜗轮。在这种情况下，反向驱动可能导致蜗轮变速箱620成为减速单元，即被施加的用来转动大齿轮的力通过该传动系被减小，从而给转动提供自然的阻力。转动的阻力对绞车的整体制动功能是有益的，就如同(如果需要的话)可采用更小的动态制动装置。或者，可以通过电驱动电动机来再生制动。
[0042]在所示的实施例中，绞车包括制动器634，制动器634可以包括制动转子(盘式)和一个或多个夹紧在插接头612上的制动卡钳，以防止卷筒608旋转。在某些实施方案中，所述制动卡钳可以被配置为“弹簧开启，液压关闭”，这意味着在操作期间，需要液压动力来阻止卡钳制动。在有液压动力损失的情况下，机械弹簧操作可自动地接合卡钳与转子，从而防止卷筒的任何进一步旋转，直到电源恢复。在某些实施方案中，制动转子可直接连接到卷筒单元670。
[0043]其它实施例中，绞车的电驱动电动机和蜗轮之间的直接连接也是可能的，包括电驱动电动机的取向和数量不同的实施例。图13和14示出了这种实施例两个视图。特别是，图13和14示出了与上述描述类似的绞车700，其包括卷筒单元702、基座轴承单元704和706、蜗轮变速箱708和电驱动电动机710。如可以看到的，蜗轮变速箱708和电驱动电动机710的取向已被更改，使得电驱动电动机710被取向为垂直紧挨着蜗轮杆变速箱708，并安装在主平台712上。在某些实施方案中，附加的设备可以加入以补充或增强卷筒和电动机，例如用于变速箱708的油冷却器和用于电驱动电动机710的风机。图15和16示出了类似的布置，其中两个电驱动电动机802和804垂直地布置在蜗轮变速箱806的两侧，在卷筒单元806的一侧。
[0044]图17和18是表示使用具有不同额定功率的不同数量的驱动电动机在绞车处获得驱动力的图表。特别是，图17和18表明，绞车的驱动力可以通过在绞车卷筒的另一端加入第二驱动单元来增加，或通过改变驱动电动机的功率大小。例如，图17表示用1150马力的电动机，而图18示出了使用1500马力的电动机。也可使用具有不同的马力的其他电动机布置，如3000马力电动机。通过配置驱动电动机和额定功率的数量，绞车可定制，以适应特定的驱动和提升的要求。图17和18示出了可以实现的功率的典型范围，虽然其他的范围可以通过公开的实施例来实现。
[0045]本文描述的实施方案中，结合用于电动机的变频驱动(VFD)，各绞车的实施例可确保用预定的加速和减速循环来对驱动周期进行精确地控制，这样就克服了需要动态制动器以协助阻滞卷筒的问题。如图17和18所示，电动机根据施加的提升负载来配置大小和容量。在需要较高容量的情况下，第二驱动单元可被添加到卷筒单元的相对侧。由于蜗轮大齿轮变速箱的非常动作提供了自动的制动操作，为了变速箱的正常工作，必须接合主动力(例如，交流电动机)。利用VFD的技术，可以在顺时针或反时针方向精确地控制卷筒的旋转动作。此级别的控制增强了绞车被用作自动钻机的能力，因此通过控制钻管的进料速率(通过提升操作)，可以更清楚地限定和维持钻孔参数。例如，如果钻井过程中阻力增大，钻头上的负载可以通过降低钻井设备(通过提升)的进给速率而降低。以这种方式，钻井操作被精密控制，减少了磨损和破损的问题。
[0046]上述实施方式的另一个优点是，可以通过90度转动驱动轴线来实现单元总长度的减少。此外，在变速箱单元的任一侧提供所述驱动电动机允许驱动器选择的灵活性，还允许定制驱动器以适应不同应用场合。
[0047]尽管本发明及其优点已经详细描述，但应当理解，在这里各种变化，替换和变型可以在不脱离本发明的精神和范围由下面的权利要求所限定。
【主权项】
1.一种绞车，包括: 电驱动电动机； 联接到电驱动电动机的蜗轮； 与蜗轮齿轮相啮合的大齿轮；以及 联接到所述大齿轮的绳缆绳缆卷筒。2.根据权利要求1的绞车，还包括第二电驱动电动机。3.根据权利要求2所述的绞车，其中电驱动电动机和第二电驱动电动机采用数字传动。4.根据权利要求2所述的绞车，其中所述第二电驱动电动机被联接到第二蜗轮。5.根据权利要求4所述的绞车，其中第二蜗轮与大齿轮啮合。6.根据权利要求5所述的绞车，其中所述电驱动电动机和第二电驱动电动机被定位在所述绳缆卷筒的相对侧。7.根据权利要求4所述的绞车，其中第二蜗轮与联接到所述绳缆卷筒的第二大齿轮啮入口 ο8.根据权利要求1所述的绞车，还包括联接到绳缆卷筒的制动模块。9.根据权利要求8所述的绞车，其中所述制动模块包括制动转子、一个或多个制动卡钳、以及用于接合所述一个或多个制动卡钳与制动转子的机械弹簧。10.根据权利要求1所述的绞车，其中所述电驱动输入电动机可以通过电气控制被锁定在位。11.根据权利要求1所述的绞车，其中所述电驱动电动机是可变频率驱动电动机。12.根据权利要求1所述的绞车，其中所述电驱动电动机通过小齿轮变速箱联接至所述蜗轮。13.绞车组件，包括: 驱动单元，包括一个或多个联接到蜗轮的驱动电动机； 卷筒单元，可拆卸地联接到所述驱动单元，并且包括配置成接收来自所述蜗轮的旋转运动的绳缆卷筒； 一个或多个基座轴承单元，支撑并可拆卸地连接到所述绳缆卷筒。14.根据权利要求13所述的绞车组件，其中所述卷筒单元还包括一个或多个驱动插接头。15.根据权利要求14所述的绞车组件，其中一个或多个基座轴承单元接合到一个或多个驱动插接头以向所述卷筒单元提供旋转。16.根据权利要求13所述的绞车组件，其中一个或多个驱动电动机包括一个或多个可拆卸地连接到蜗轮的驱动电动机。17.根据权利要求16所述的绞车组件，其中，一个或多个电驱动电动机模块产生基于负载要求所选择的组合的马力额定值。18.根据权利要求13所述的绞车组件，其中，所述蜗轮被定位在所述驱动单元的蜗轮变速箱中，所述蜗轮变速箱可拆卸地连接到所述一个或多个驱动电动机和所述卷筒单元。19.一种用于控制在钻井操作中的绳缆的方法，包括: 通过使用联接到蜗轮的电驱动电动机来使蜗轮旋转； 在与蜗轮啮合的大齿轮处接收所述蜗轮的旋转；和 大齿轮向联接到蜗轮的绳缆卷筒传递蜗轮的旋转。20.根据权利要求19所述的方法，其中通过联接到蜗轮的电驱动电动机旋转所述蜗轮包括:使用在电驱动电动机和蜗轮之间的小齿轮变速箱来使蜗轮旋转。
【专利摘要】实例中绞车可以包括电驱动电动机，和通过所述电驱动电动机驱动的输出轴。蜗轮可联接到输出轴，大齿轮与蜗轮啮合。绳缆卷筒可联接到大齿轮，并从电动驱动器接收旋转。
【IPC分类】B66D1/02
【公开号】CN105377741
【申请号】CN201480017335
【发明人】G·斯特拉土拉特, G·彭德尔顿
【申请人】阿克森Ep股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年3月14日
【公告号】CA2903865A1, EP2976289A1, US20140284108, WO2014152323A1