一种飞轮储能网电拖挂式修井机的制作方法

本实用新型涉及到油气井修井设备。

背景技术：

国内电动修井机均为自走式底盘结构，采用在二类底盘或专用底盘上安装修井装置的配置，除配置修井作业的电动动力源外，还配置了提供底盘行走动力的发动机和传动箱。该发动机和传动箱在修井作业时并不使用，使用率很低，占用了较大购置成本，而且需要为修井机额外配置特种车辆驾驶员。

电动修井机的电能来源一般有网电或自行发电两种。若单纯使用网电修井，修井机的作业能力由于受到井场电网的容量限制，作业范围有很大的局限性。其次修井队需要配一名高压电工负责网电与修井设备的连接，在修井机与电网连接时，需要电网断电，造成修井队需要向供电单位额外付费，因此在一定程度上制约了电动修井机的应用；若自行发电，由于受底盘车台面安装空间限制，发电机组无法安装在修井机本体上，需要独立成撬、单独运输，在作业准备时，发电机组与电控房的连接电缆需要大量的安装、拆卸，既增加了工作量，也增加了运输难度，影响了修井队整体的机动性。

目前，国内修井机的动力传动基本是链条传动配置。但链条传动存在不适合绞车频繁进行正、反转切换，造成能量回收困难的缺点。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种飞轮储能网电拖挂式修井机，它是利用飞轮储能实现能量回收的高效电动拖挂式修井机。

一种飞轮储能网电拖挂式修井机，在修井机拖车底盘2上安装有柴油发电机组5、多挡齿轮变速绞车7、飞轮储能装置3、电能管理装置6、井架总成16，其特征是：柴油发电机组5与电能管理装置6装于拖车底盘2车台面中部，横向平衡布置，网电接入插口4连接在电能管理装置6上，多挡齿轮变速绞车7装于拖车底盘2中部，飞轮储能装置3悬挂于拖车底盘2左侧下方，电能管理装置6输入端分别与飞轮储能装置3、柴油发电机组5连接，输出端连接多挡齿轮变速绞车7上的电机9。

多挡齿轮变速绞车7由电机9、联轴器10、多挡变速箱11、主滚筒12及辅助刹车13组成，电机9输出端通过联轴器10与多挡变速箱11输入轴连接，多挡变速箱11输出轴与主滚筒12中心轴共为一体，主滚筒12中心轴另一端与辅助刹车13连接。

钢丝绳14的一端与多挡变速箱11上的主滚筒12连接，另一端经过井架总成16上的天车后与游车大钩15连接，游车大钩15与管柱17连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.修井机主机一体化运输，拆卸、安装和移运效率高，可减少驾驶人员。

2.修井机结合网电、柴油发电机组作为综合动力来源，既解决了井场电网对修井机的作业范围的限制，又将低作业成本。

3.飞轮储能装置将作业间隙原本浪费的能量回收储存，在需要时集中释放，体现绿色环保的设计理念。

4.绞车制动为电控能耗制动和辅助刹车，不但实现了绞车的精准控制，较同级别修井机刹车配置约降低了一半成本。

5.电能管理装置实现整机自动化智能控制，统一调配电能的存储与释放，减轻作业人员劳动强度。

6.实现了管柱下放工况下的势能回收，将所有原本浪费的能源收集利用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为多档齿轮变速绞车结构示意图；

图4为本实用新型工作状态图。

具体实施方式

下面结合附图1-4进一步说明本实用新型的具体实施方式。

图1-2中：牵引车1与拖车底盘2连接，柴油发电机组5与电能管理装置6装于拖车底盘2车台面中部，横向平衡布置，网电接入插口4连接在电能管理装置6上，多挡齿轮变速绞车7装于拖车底盘2中部，飞轮储能装置3悬挂于拖车底盘2左侧下方，电能管理装置6输入端分别与飞轮储能装置3、柴油发电机组5连接，输出端连接多挡齿轮变速绞车7上的电机9。

图3中：多挡齿轮变速绞车7由电机9、联轴器10、多挡变速箱11、主滚筒12及辅助刹车13组成，电机9输出端通过联轴器10与多挡变速箱11输入轴连接，多挡变速箱11输出轴与主滚筒12中心轴共为一体，主滚筒12中心轴另一端与辅助刹车13连接。

图4中：钢丝绳14经过井架总成16上的天车，一端与多挡变速箱11上的主滚筒12连接，另一端与游车大钩15连接，游车大钩15与管柱17连接。

井场修井作业时，井场变压器通过电缆连接网电接入插口4，为修井机提供动力。起升吨位较小时，无需开启柴油发电机组5；起升吨位较大时，开启柴油发电机组5，通过电能管理装置6与网电并网共同为电机9提供电能。

起升管柱作业：操作人员通过电能管理装置6发出提升信号，利用井场网电、柴油发电机组5、飞轮储能装置3共同为电机9提供电能，驱动其正向旋转，动力经多档变速箱11传递给主滚筒12，从而带动主滚筒12旋转。当提出一根管柱17后，电能管理装置6停止向电机9供电，辅助刹车13刹住主滚筒12。此时，在电能管理装置6控制下，柴油发电机组5及网电提供的电能储存在飞轮储能装置3内。井口作业工将管柱摆放至地面，连接游车大钩与井口内下一根管柱，进入下一个起升管柱的循环。

下放管柱作业：操作人员通过电能管理装置6发出下放信号，管柱拉动钢丝绳14向下运动，带动主滚筒12反向旋转，主滚筒12通过多档变速箱带动电机9反向旋转，此时，电机9处于发电状态。发出的电能储存在飞轮储能装置3内；单根管柱17下放完成后，辅助刹车13刹住主滚筒12，电机9停止转动，井口作业工连接另一根管柱；刹车9解刹，电能管理装置6控制飞轮储能装置3释放电能，驱动电机9正向旋转，将游车大钩提升至高位置，辅助刹车13刹住主滚筒12，电机9停止转动，作业工将新管柱另一端与原井口管柱连接，进入下一个下放管柱的循环。