[发明专利]一种电动液压修井作业机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于油田油水井修井和井下作业的工程技术设备。

背景技术：

修井作业机是油田油、水井生产过程中进行井下作业的主要设备。常规修井机以柴油发动机作为动力机，通过主变速箱其动力分为两路，一路通过绞车滚筒变速箱带动滚筒旋转，完成起、下管柱作业；另一路通过中央传动机构驱动修井机行走。修井和行走不同时工作。常规修井机经过不断改进，其工作速度提升能力等性能已基本满足油田修井作业的需要，但尚存在能量利用不合理及其它不尽人意之处，如：

1、常规修井机的额定功率已达160-269千瓦，而在修井作业中能用到额定功率的时间很少，造成设备能力的浪费；

2、履带作业机由于本身特点不携带井架，且运移性能不好；

3、燃油消耗偏高；

4、作业现场噪音高；

5、由于下放速度过快易带来安全事故隐患，绞车刹车毂散热不良，影响其使用寿命。

目前，电动修井机基本上有两种类型：一种是电动液压蓄能修井机，采用电动、液压传动、液体蓄能、组合油缸起升技术，存在的主要问题一是结构复杂，液、气元件作为主要工作部件，精度要求高，维修困难；二是蓄能时间不够，节能效果不理想；三是速度控制上难以完全满足现场工作要求。另一种是电动交流变频修井机，虽然能在一定范围内实现无级变速和节能，但修井机的负荷范围大，难以在整个负荷范围内实现无级变速；另外，变频器成本高，对工作环境要求高，需要专业维修，在野外修井现场使用还需要经过实践的考验。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种操控方便、工作效率高、节能效果好的电动液压修井作业机。

本发明的技术方案如下：

本发明采用两个动力源，以井场工业电源为主动力源，用电动机带动变量泵为动力机组，利用液压油为传动介质，驱动低速大扭矩马达旋转，然后通过绞车滚筒变速箱，带动滚筒旋转，将动力通过缠绕在滚筒上的钢丝绳传送到修井机的起升系统，在电、液控制系统的控制下，完成预定工作。将修井机底车的柴油发动机作为备用动力源，当现场不通电或电力系统出问题时，用该发动机通过分动变速系统，带动恒功率变量泵为低速大扭矩马达提供动力，完成预定工作。

此种电动液压修井作业机由底车、绞车、井架及游动系统、操作室、电机、液压变量泵、变速箱及液压马达、多路换向阀、发动机分动箱、液压油箱、控制阀组、液压小绞车、电缆卷筒、电气柜、制动系统、电控系统和辅助系统组成，绞车设置在底车中后部，其一侧设有变速箱及液压马达和多路换向阀，井架及游动系统、操作室和液压小绞车分别设置在底车后部；底车前部设有驾驶室和发动机，其后方两侧分别设有高、低压电气柜，并设有蓄能器和电缆卷筒，底车中部一侧设有电机和液压变量泵，另一侧设有液压油箱，中间设有控制阀组；制动系统、电控系统分别设置在修井机各工作部件相应部位，辅助系统主要是底车前后支腿和液压钳，分别设置在底车前后部。油水井修井作业时，由底车将该修井机开到作业现场并停放到适当位置后，将井场电源接到电气柜上，然后合闸接通两组电机驱动液压泵工作，液压泵从液压油箱泵油传送到液压阀件及集成板块，进入液压控制系统，通过多路控制阀使前后液压千斤支腿支撑地面承受载荷，继而通过控制阀使液压油缸将井架伸出旋转立起后坐在井架底座上，固定好销轴后，再利用控制阀将井架升高至18m，固定好轴销和井架绷绳，则安装准备工作完毕。

正常起下作业时，操作手坐入操作室内，通过手动控制阀控制液压阀件，使液压油按照需要的动作到达绞车一侧的液压马达，带动变速箱、滚筒正反旋转，再通过起下系统(钢丝绳、井架游动滑车)完成起下管、杆作业；起下作业刹车时，可以通过操作室内的液压刹车控制手柄对起下作业速度进行有效的控制。在正常起下作业过程中，液压系统的部分能量进入蓄能器内储存，当系统需要能量补充时，蓄能器内的高压气体膨胀，使液压油回流补充到系统中。作业完毕后，按照准备工作的相反顺序收绷绳——缩回井架——旋转放倒井架到车上——收起前后支腿——切断配电箱电源即可开走搬家。

本发明提供的电动液压修井作业机操作控制方便，采用泵控系统，无节流损失，能耗小，能源利用率和工作效率高，节能效果明显，在现场缺乏电源的情况下还可利用备用动力工作，保证油水井修井作业的正常进行。

附图说明：

图1为本发明的总体结构(俯视)示意图。图2、图3分别为其动力传动示意图和电控系统原理图。图中，制动系统、电控系统、辅助系统未画出。

具体实施方式：