[发明专利]并联转矩耦合式节能修井机

说明书

技术领域

本发明涉及石油、天然气工业的修井设备，具体地讲是一种并联转矩耦合式节能修井机。

背景技术

修井机最常见的一种作业是起升和下放管柱的作业。起升管柱的作业是间歇性的周期过程。修井机机动起升管柱的时间约占整个起单根周期的1/4，而卸扣、摆放单根等辅助作业时间则占3/4。机动起升管柱需要动力机大功率工作，而卸扣、摆放单根等辅助作业时动力机小功率工作。常规修井机为了满足快速起升管柱的需要，装机功率都较大。大功率动力机大部分时间是在小功率下工作，经济性差，动力机磨损严重。

   管柱从井下被提到地面储存了相当的重力势能，将管柱下放入井内时，储存的重力势能要释放出来，这些能量是相当大的。常规修井机不能回收这些能量，只能靠制动器将其变成热能消耗掉。

所以常规修井机在起升和下放管柱的作业中都存在着能量浪费现象。申请号为91106336.6的中国专利“液压蓄能石油修井机”也可以解决这个问题，该机取消了常规修井机的滚筒、井架，采用三个升降液压油缸进行管柱的起升和下放作业，由此带来的缺点是三个升降液压油缸结构复杂、占地面积大、安装不方便。

申请号为200610068974.9、200620010356.4的中国专利“车背式液压蓄能修井机”是对上述申请号为91106336.6的中国专利的进一步改进，该机取消了常规修井机的滚筒、井架，采用一个主油缸进行管柱的起升和下放作业。该主油缸分为主升腔A、辅助油腔B和辅助油腔C三个油腔，结构复杂，制造加工和装配的难度大、成本高。

发明内容

为了克服常规修井机在起升和下放管柱的作业中存在的能量浪费现象，同时克服现有的液压蓄能修井机的上述缺点，本发明提供了一种并联转矩耦合式节能修井机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：并联转矩耦合式节能修井机，包括小动力机、大动力机、变速箱、滚筒、游车大钩、滚筒制动器、井架，其特殊之处在于还包括第一转矩耦合器、第二转矩耦合器、第三转矩耦合器、小定量液压泵/马达、大定量液压泵/马达、第一换向阀、第二换向阀、液压蓄能器、溢流阀；第一转矩耦合器内安装第一轴、第二轴和第三轴；第一轴上依次固定安装了第一齿轮、安装了第一啮合套、空套安装了第二齿轮，第一啮合套可随第一轴同步转动，也可沿第一轴作轴向左右移动；第一啮合套沿第一轴向右移动可实现与第二齿轮上的连接齿相接和；第二轴上固定安装了第三齿轮；第三轴上依次固定安装了第四齿轮、安装了第二啮合套、空套安装了第五齿轮，第二啮合套可随第三轴同步转动，也可沿第三轴作轴向左右移动；第二啮合套沿第三轴向右移动可实现与第五齿轮上的连接齿相接和；第一齿轮与第四齿轮相互啮合；第三齿轮同时与第二齿轮和第五齿轮相互啮合；第二转矩耦合器内安装输入轴、输出轴和中间轴；输入轴上依次固定安装了第六齿轮、安装了第三啮合套、空套安装了第七齿轮，第三啮合套可随输入轴同步转动，也可沿输入轴作轴向左右移动；第三啮合套沿输入轴向右移动可实现与第七齿轮上的连接齿相接和；输出轴上固定安装了第八齿轮；中间轴上依次固定安装了第九齿轮、安装了第四啮合套、空套安装了第十齿轮，第四啮合套可随中间轴同步转动，也可沿中间轴作轴向左右移动；第四啮合套沿中间轴向右移动可实现与第十齿轮上的连接齿相接和；第六齿轮与第九齿轮相互啮合；第八齿轮同时与第七齿轮和第十齿轮相互啮合；第三转矩耦合器包括第一链轮、第二链轮和链条，第一链轮和第二链轮通过链条相连接；小定量液压泵/马达的轴的一端通过第一联轴器与第二轴相连，小定量液压泵/马达的轴的另一端与第一离合器的主动部分相连接，第一离合器的从动部分与第一链轮相连接；大定量液压泵/马达的轴的一端通过第二联轴器与输出轴相连，大定量液压泵/马达的轴的另一端与第二离合器的主动部分相连接，第二离合器的从动部分与第二链轮相连接；小定量液压泵/马达的高压油口连通第一换向阀的一个进出油端口，大定量液压泵/马达的高压油口连通第二换向阀的一个进出油端口，第一换向阀的另一个进出油端口分别与第二换向阀的另一个进出油端口、液压蓄能器的输油口、溢流阀的进油口相连通；第二链轮通过第三联轴器与变速箱的输入轴相连接。