[发明专利]具有无轴承马达的直接驱动绞车

说明书

一种用于直接驱动绞车的电动马达可以被一个或多个马达座架支撑。所述马达座架可以包括适于增加或减少马达座架的长度的调节组件。马达座架可以包括适于允许电动马达和表面之间的阻尼运动的阻尼组件。马达座架的长度和阻尼系数可以被调节成对准电动马达与滚筒或轴，以减少振动。电动马达可以通过，例如，花键轴、法兰联接轴或能够从马达内部选择性地移除的转子而能够从绞车移除。

技术领域

本发明总体上涉及电动马达的安装，并且具体地涉及用于绞车(drawworks)、采矿起重机(hoist)、卷扬机(winch)或泥浆泵的马达座架。

背景技术

在被电动马达驱动的设备中，其旋转部件和电动马达之间的未对准或轴承间隙中偏差的层叠可以导致不期望的结果，包括振动、噪声或对马达或设备的损坏。另外，通过驱动轴所导致的反作用力矩可以在马达中导致不期望的振动或意外的内部干扰。例如，如果定子经历不期望的旋转振动，则电动马达可以“顿转(cog)”，导致过大的噪声和急动。

举例，绞车是常用的一件油田设备，该油田设备用于石油和天然气钻井和生产。绞车被定位以提升和降低钻探设备中的动滑轮。动滑轮通过起重索被从钻探设备的钻塔悬挂，并且通常地用于将钻柱和外壳抬高到井眼外和降低到井眼内，其中该起重索也被认为是钻眼钢丝绳、钻井钢丝绳或“钻孔钢丝绳”。起重索联接到被转子旋转的滚筒。通常地，至少一个马达安装在诸如滑道(skid)、平台的表面上，或直接地安装到钻台上。马达的转子和滚筒的轴或任何轴承间隙之间的任何未对准可以导致不期望的振动或对绞车的损坏。为了应对任何未对准，马达可以通过挠性联接器与滚筒联接。然而，挠性联接器可能不像实心轴一样坚固，并且可能用于限制能够被绞车使用的最大功率。另外，当与刚性联接器相比时，挠性联接器将增加绞车的长度和复杂度。将马达固定地安装到表面可以加剧转子和轴之间的任何未对准，以及允许定子的不期望的旋转振动。由于未对准或轴承间隙导致的任何运动可以通过固定安装到表面而被抑制，这可以在轴、轴承和表面座架中导致应力，该应力可以引起早期疲劳和可能地引起失效。

发明内容

本发明提供了一种直接驱动起重机。该起重机可以包括电动马达。该起重机还可以包括第一马达座架。第一马达座架可以适于将电动马达联接到表面。第一马达座架可以包括适于允许电动马达和表面之间的阻尼运动的阻尼组件。第一马达座架可以包括适于延伸或回缩第一马达座架的调节组件。起重机还可以包括延伸穿过电动马达的轴，该轴适于被电动马达旋转。起重机还可以包括连接到轴的滚筒，该滚筒适于随着轴被电动马达旋转而被轴旋转。本发明还提供了一种方法。该方法可以包括提供一种直接驱动起重机。该直接驱动起重机可以包括电动马达。该起重机还可以包括第一马达座架。第一马达座架可以适于将电动马达联接到表面。第一马达座架可以包括适于允许电动马达和表面之间的阻尼运动的阻尼组件。第一马达座架可以包括适于延伸或回缩第一马达座架的调节组件。起重机还可以包括延伸穿过电动马达的轴，该轴适于被电动马达旋转。起重机还可以包括连接到轴的滚筒，该滚筒适于随着轴被电动马达旋转而被轴旋转。该方法还可以包括响应于以下的一个或多个来调节阻尼组件和调节组件中的一个或多个：轴的径向移位；电动马达和轴、滚筒或转子之间的未对准；观察到的振动；顿转(cogging)；轴承公差。

本发明还提供了一种组装直接驱动起重机的方法。该方法可以包括提供一种滚筒，该滚筒包括轴，该滚筒联接到表面。该方法还可以包括提供对应于电动马达的定子，该定子联接到电动马达的壳体。该方法还可以包括提供对应于电动马达的转子。该方法还可以包括将转子联接到轴。该方法还可以包括将转子定位成与定子协作。该方法还可以包括通过第一马达座架将壳体联接到表面。第一马达座架可以包括适于允许电动马达壳体和表面之间的阻尼运动的阻尼组件。第一马达座架可以包括适于延伸或回缩第一马达座架的调节组件。该方法还可以包括调节调节组件以使得定子与轴对准。