[发明专利]一种基于交流变频电动绞车的石油钻机用提升装置

说明书

本发明公开了一种基于交流变频电动绞车的石油钻机用提升装置，包括变频电控组件、绞车主体和控制开关；在变频电控组件上部的控制柜内安装有变频器、温控仪、电加热器、控制回路单元；在控制柜下边的电阻柜内安装有制动电阻。绞车主体包括安装在绞车架上的依次同轴连接的交流变频制动电机、行星减速机及用于卷绕钢丝绳的卷筒体，绞车架上侧安装有自动排绳器，绞车架出绳侧安装有压绳器。本发明将变频电控组件与交流变频制动电机相互组合实现“能耗制动”的目的；本发明装置具有操作方便，安全可靠，速度控制精确，传动平稳，能耗低，效率高，能满足包括高寒地区在内的广泛区域的使用要求等优点。

技术领域

本发明涉及石油钻井、机械设备技术领域，尤其涉及一种基于交流变频电动绞车的石油钻机用提升装置。

背景技术

在油田钻井作业中，目前常用气动/液压绞车等工具进行吊装作业；现有气动/液压绞车具有以下缺点：1）在传动过程中，由于能量需要经过两次转换，存在压力损失、容积损失和机械摩擦损失，总效率较低；2）无论是提升重物还是下放重物，均需要气动/液压绞车作为动力机输出能量，能耗高；3）气体/液体具有一定的可压缩性，配合表面不可避免的有泄漏存在，无法保证严格的传动比，传动精度差低、能耗高。4）气压/液压传动系统的工作性能和效率受温度的影响较大，在高温或低温环境下工作性能较差。如在低温时，气压传动（压缩空气）容易产生结露甚至结冰的情况，进而造成设备卡阻、损坏；液压传动（液压油）粘度大、流动性差、效率低。特别是在高寒地区容易产生故障，如在俄罗斯及中亚部分高寒地区，难以满足当地坏境的使用要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种基于交流变频电动绞车的石油钻机用提升装置,其操作方便、安全可靠、速度控制精确，传动平稳；能耗低，效率高，能满足包括高寒地区在内的广泛区域的使用要求。

为了实现以上目的，本发明采用了以下技术方案：

一种基于交流变频电动绞车的石油钻机用提升装置，包括变频电控组件、绞车主体和控制开关，所述变频电控组件通过电缆分别与绞车主体以及控制开关连接；所述变频电控组件包括控制柜、电阻柜、变频器、控制回路单元仪表开关和制动电阻，所述变频器安装于所述控制柜内，所述仪表开关安装于控制柜的前面板上，所述电阻柜置于控制柜的下方，所述制动电阻设置于电阻柜，所述变频器通过控制回路单元与仪表开关电性连接，；所述绞车主体包括交流变频制动电机、行星减速机、绞车架、卷筒、自动排绳器、压绳器、安装支架，所述交流变频制动电机、行星减速机、卷筒体依次同轴连接安装在所述绞车架上；所述自动排绳器安装于绞车架上侧，所述绞车架出绳侧安装有压绳器，所述绞车主体通过所述安装支架与外部设备连接。

本发明通过控制开关控制变频电控组件中的变频器、控制回路单元等部件，变频电控组件通过电缆与交流变频制动电机连接一起，通过控制开关控制变频器再通过控制回路单元给交流变频制动电机提供变频电源，驱动交流变频制动电机，进而依次带动行星减速机、卷筒体旋转，促使卷筒体实现缠绕或松开钢丝绳，进而实现对重物的提升或下放。变频电控组件与交流变频制动电机相互组合可实现“能耗制动”，即在进行刹车时，交流变频制动电机由“电动机”状态转换为“发电机”状态，把负载的机械能转化为热量，通过制动电阻散发到环境中去，达到制动的目的，节能降耗。

优选地，所述控制开关、控制柜、电阻柜、交流变频制动电机为防爆元件，实现防爆的目的。

进一步优选地，所述变频电控组件还包括温控仪、电加热器、散热风扇，所述温控仪通过控制回路单元与电加热器、散热风扇连接，所述温控仪通过控制回路单元控制电加热器、散热风扇，所述温控仪通过控制回路单元与所述仪表开关电性连接，所述温控仪、电加热器、控制回路单元安装于控制柜内，所述散热风扇设置在电阻柜的下部。

进一步优选地，所述控制柜背面对应变频器的位置安装有第二散热片，所述电阻柜背面对应制动电阻的位置所述安装有第一散热片；所述控制柜、电阻柜背部设置有散热风道。