专利名称：石油钻机交流电驱动装置动力机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石油钻机交流电驱动装置动力机组。主要应用于石 油钻机高压及低压交流电驱动装置，替代柴油机驱动钻机。
技术背景目前国内石油钻机大都采用柴油机加液力变矩器驱动钻机， 一是能耗大， 功率小，效率低。二是故障率高，维护工作量多，工人劳动强度大。三是噪 音大，污染严重。四是钻井费用和成本增加，极大地影响钻机正常运转和经 济效益提高。发明内容本实用新型解决的技术问题设计一种石油钻机交流电驱动装置动力机 组，采用高/低压交流电动机与液力调速正车箱共同组合在一个底座上组成 动力机组替代柴油机驱动钻机， 一是能适应石油钻机交流电驱动装置驱动钻 机的工况要求；二是实现了钻机电动化和无级调速，使钻机成为电驱动和无 级调速钻机;三是克服了柴油机驱动钻机的种种弊端和不足之处；四是较大 地提高了石油钻机的机械性能，效率达到94%以上，减少了功率损失，节约 了能源，大幅度提高经济效益；五是减少了机械故障，降低了工人劳动强度， 六是环保安全可靠，无污染；七是钻井费用和成本大大降低，提高了钻机工 作效率和经济效益。本实用新型的技术解决方案 一种石油钻机交流电驱动装置动力机组， 其电动机(1)、液力调速正车箱(2)固定在底座(3)上，电动机(1)的主 轴通过联轴器(4)与液力调速正车箱(2)的动力输入轴联接，液力调速正 车箱(2)的动力输出轴通过联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。所述液力调速正车箱(2)包括箱体(6)，箱体(6)通过隔板(11)被分隔成 两部分，箱体(6)内的左部为液力偶合器(7),箱体(6)内的右部为齿轮减速 箱(IO)，液力偶合器(7)的动力输入轴(8)通过联轴器(4)与电动机(1)的主轴联接，液力偶合器(7)的动力输出轴(9)上固定有小齿轮(13)，齿轮减速 箱(10)的动力输入轴(12)上固定有大齿轮(14)和转向齿轮(15)，齿轮减速 箱(10)的动力输出轴(16)上固定有转向齿轮(17)，小齿轮(13)与大齿轮(14) 相啮合，转向齿轮(15)与转向齿轮(17)相啮合，且小齿轮(13)、大齿轮(14)、 转向齿轮(15)及转向齿轮(17)均位于齿轮减速箱(K))内，齿轮减速箱(10)的 动力输出轴(16)通过联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。 所述转向齿轮(15)与转向齿轮(17)大小相同齿数相等。 所述齿轮减速箱(10)的动力输入轴(12)、动力输出轴(16)及液力偶合器 (7)的动力输出轴(9)位于同一水平面上。所述齿轮减速箱(10)的动力输入轴(12)位于动力输出轴(16)的正上方。 所述齿轮减速箱(10)的动力输出轴(16)与液力偶合器(7)的动力输出轴 (9)位于同一轴线上。本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果1、 本实用新型将交流电机与液力调速正车箱装在一个底座上组成动力机. 组，替代柴油机组驱动钻机，适应了石油钻机对钻井工况的要求，使用油田 高压电网电源驱动钻机，使钻机成为电驱动钻机，实现了钻机的电动化，达 到了节能环保要求，较好地实现了石油钻机机械性能的提高和能源的节约。2、 本实用新型将交流电动机与液力调速正车箱有机结合起来，实现了液 力传动、无级变速、减速以及改变动力输出轴转向，适应了大功率低转速工 作的匹配，即随着钻机钻井过程中所需功率大小不同来调节转速快慢，以满 足不同功率转速的要求，实现无级调速，达到最优工作效率，减少钻机功率损耗造成的浪费。3、 本实用新型与柴油机组相比，故障率和维护工作量大大减少，提高了 钻机工作的可靠性、安全性，保证了钻机的正常运转，大幅度降底了钻机运 行费用和成本，提高了钻机工作效率和经济效益，据测算每台钻机年节约费 用在500万元以上。
图1为本实用新型的结构示意图，图2为本实用新型液力调速正车箱的结构示意图。
具体实施方式
结合附图l、 2描述本实用新型的一种实施例一种石油钻机交流电驱动装置动力机组，其电动机(1)、液力调速正车 箱(2)固定在底座(3)上，电动机(1)的主轴通过联轴器(4)与液力调 速正车箱(2)的动力输入轴联接，液力调速正车箱(2)的动力输出轴通过 联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接'。液力调速正车箱(2)包括箱体(6)，箱体(6)通过隔板(11)被分隔成两部 分，箱体(6)内的左部为液力偶合器(7)，箱体(6)内的右部为齿轮减速箱 (10)，液力偶合器(7)的动力输入轴(8)通过联轴器(4)与电动机(1)的主 轴联接，液力偶合器(7)的动力输出轴(9)上固定有小齿轮(13)，齿轮减速箱 (10)的动力输入轴(12)上固定有大齿轮(14)和转向齿轮(15)，齿轮减速箱 (10)的动力输出轴(16)上固定有转向齿轮(17)，小齿轮(13)与大齿轮(14)相 啮合，转向齿轮(15)与转向齿轮(17)相啮合，且小齿轮(13)、大齿轮(14)、 转向齿轮(15)及转向齿轮(17)均位于齿轮减速箱(10)内，齿轮减速箱(10)的 动力输出轴(16)通过联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。转向齿轮(15)与转向齿轮(17)大小相同齿数相等。齿轮减速箱(10) 的动力输入轴(12)、动力输出轴(16)及液力偶合器(7)的动力输出轴(9) 位于同一水平面上。齿轮减速箱(10)的动力输出轴(16)与液力偶合器(7) 的动力输出轴(9)位于同一轴线上。工作原理使用油田高压电网电源通过变配电装置驱动高/低交流电动 机，通过液力偶合器实现无级调速。液力偶合器输出端采用齿轮减速箱减速， 能将输入转速较大范围地降为输出转速，使液力偶合器输出转速调整在一定 范围内降速，有效地解决了偶合器降速范围过大造造成的发热现象，提高了 偶合器工作的可靠性，从而适应了与大功率低转速工作机的匹配。在齿轮减 速箱的输入、输出轴上增加一对转向齿轮，从而改变输出轴转向，使电动机的 转向与输出轴的转向一致，并且动力机输入轴与工作机输出轴在同一轴线 上，从而满足钻机各种工况技术要求。
权利要求1、一种石油钻机交流电驱动装置动力机组，包括电动机(1)、液力调速正车箱(2)及底座(3)，其特征是电动机(1)、液力调速正车箱(2)固定在底座(3)上，电动机(1)的主轴通过联轴器(4)与液力调速正车箱(2)的动力输入轴联接，液力调速正车箱(2)的动力输出轴通过联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。
2、 一种石油钻机交流电驱动装置动力机组，其特征是所述液力调速正 车箱(2)包括箱体(6)，箱体(6)通过隔板(11)被分隔成两部分，箱体,(6)内 的左部为液力偶合器(7)，箱体(6)内的右部为齿轮减速箱(IO)，液力偶合器 (7)的动力输入轴(8)通过联轴器(4)与电动机(1)的主轴联接，液力偶合 器(7)的动力输出轴(9)上固定有小齿轮(13)，齿轮减速箱(10)的动力输入轴 (12)上固定有大齿轮(14)和转向齿轮(15)，齿轮减速箱(10)的动力输出轴 (16)上固定有转向齿轮(17)，小齿轮(13)与大齿轮(14)相啮合，转向齿轮(15) 与转向齿轮(17)相啮合，且小齿轮(13)、大齿轮(14)、转向齿轮(15)及转 向齿轮(17)均位于齿轮减速箱a0)内，寧轮减速箱(10)的动力输出轴(16)通过 联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。
3、 根据权利要求2所述的石油钻机交流电驱动装置动力机组，其特征是 所述转向齿轮(15)与转向齿轮(17)大小相同齿数相等。
4、 根据权利要求2所述的石油钻机交流电驱动装置动力机组，其特征是 所述齿轮减速箱(10)的动力输入轴(12)、动力输出轴(16)及液力偶合器(7)的 动力输出轴(9)位于同一水平面上。
5、 根据权利要求2所述的石油钻机交流电驱动装置动力机组，其特征是 所述齿轮减速箱(10)的动力输入轴(12)位于动力输出轴(16)的正上方。
6、 根据权利要求2或3或4或5所述的石油钻机交流电驱动装置动力机 组，其特征是所述齿轮减速箱(10)的动力输出轴(16)与液力偶合器(7)的动 力输出轴(9)'位于同一轴线上。
专利摘要一种石油钻机交流电驱动装置动力机组，其电动机(1)、液力调速正车箱(2)固定在底座(3)上，电动机(1)的主轴通过联轴器(4)与液力调速正车箱(2)的动力输入轴联接，液力调速正车箱(2)的动力输出轴通过联轴器(5)与钻机的动力输入轴联接。本实用新型将交流电动机与液力调速正车箱有机结合起来，实现了液力传动、无级变速、减速以及改变动力输出轴转向，适应了大功率低转速工作的匹配，适应了石油钻机对钻井工况的要求，实现了石油钻机机械性能的提高和能源的节约。
文档编号E21B3/02GK201125672SQ20072003261
公开日2008年10月1日 申请日期2007年8月7日 优先权日2007年8月7日
发明者芳 王, 王虎财 申请人:王虎财