[发明专利]储能式混合动力修井机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油田油、水井修井作业的机械设备，尤其是一种储能式混合动力修井机。

背景技术

修井机主要是油田进行各类油、水井管具起下作业及井下作业的常用设备。目前，按采用能源种类的不同，修井机主要可以分为两类：一类以柴油驱动发动机带动执行机构工作，其缺点是燃油能耗大、噪声污染严重、维护成本高；另一类以电能驱动电机带动执行机构工作，其缺点是受井场电网容量限制，只能选用小功率电机或者单独架设电缆，因此执行机构做功能力较小，与柴油机动力相比，提升负荷小、提升速度较慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供储能式混合动力修井机，不仅可以采用柴油、电能两种能源，而且可以突破电机功率限制的瓶颈，提供与柴油机基本等同的做功能力。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：储能式混合动力修井机，包括汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块和执行机构，发动机模块安装在汽车底盘前端，其通过前联轴器II与分动箱一动力输入端连接，分动箱动力输出端通过后联轴器与执行机构连接，电动机模块平行布置在发动机模块的一侧，并通过前联轴器I与分动箱另一动力输入端联接，其特征在于：所述汽车底盘设置有储能模块。

所述发动机模块由发动机和液力变矩器组成，电动机模块由电动机和变速箱组成。

所述储能模块由电容器及其电路组成。

所述储能模块为电池。

所述电池为锂电池。

储能式混合动力修井机还包括安全保护模块。

所述安全保护模块由漏电保护柜和双接地装置组成。

所述漏电保护柜放置于地面，双接地装置设置在汽车底盘两侧。

本发明的有益效果是，本发明提供了储能式混合动力修井机，主要由汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块、执行机构、储能模块和安全保护模块组成，使用电机驱动力时，由储能模块和井场电网同时为电动机提供电能，因此可选用大功率电机，使其输出能力与柴油机输出能力基本持平，从而保证了电动机动力驱动执行机构的提升负荷及提升速度，可以消除井场电网容量对电动机功率的限制。

用电安全保护模块由漏电保护柜及双接地装置共同构成。漏电保护柜放置于地面，通过供电电缆与整机联接，并与大地接地良好，井场电网先经漏电保护柜保护后再接入整套设备，确保工业电网电源副与整套设备完全隔离。双接地装置分别布置在整车两侧，与大地可靠接地，确保车体任意一点对地电势差均为“0”，提高整车的安全系数。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1去除井架后的俯视图。

图中1、汽车底盘，2、井架，3、执行机构，4、分动箱，5、液力变矩器，6、发动机，7、储能模块，8、漏电保护柜，9、后联轴器，10、前联轴器I，11、前联轴器II，12、变速箱，13、电动机，14、双接地装置。

具体实施方式

在图1、图2中，储能式混合动力修井机，主要由汽车底盘1、井架2、发动机模块、电动机模块、执行机构3、储能模块7和安全保护模块组成。发动机模块由发动机6和液力变矩器5组成，电动机模块由电动机13和变速箱12组成；储能模块7由电容器及其电路组成，也可由其它大容量电池组成，比如锂电池；安全保护模块由漏电保护柜8和双接地装置14组成。

发动机模块安装在汽车底盘1前端，其通过前联轴器II11与分动箱4一动力输入端连接，分动箱4动力输出端通过后联轴器9与执行机构3连接，电动机模块平行布置在发动机模块的一侧，并通过前联轴器I10与分动箱4另一动力输入端联接，漏电保护柜8放置于地面，双接地装置14设置在汽车底盘两侧。

使用电机动力模块正常作业时，储能模块7投入使用。储能模块7的作业过程是：当电动机13正转且做功提升管具时，可以同时从储能模块7和供电电源取得电力供应；当电动机13正转停止做功时，井场电网为储能模块7进行快速充电；当下放管具带动电动机13反转时，电动机13处于发电状态将管具势能转化为电能，产生的电能直接给储能模块7充电。储能模块7一直处于重复充电-放电的工作状态。该储能模块7具有充放电时间短、循环寿命长的特点，采用此种结构，消除了井场电网容量对电动机13功率的限制，可选用大功率电动机13，使其输出扭矩与发动机模块输出扭矩基本持平，从而保证了电动机模块动力驱动执行机构3的提升负荷及提升速度。