[實用新型]雙交流變頻電機驅動的石油鉆機頂驅系統

有效

• 申請號: 201720268271.4
• 申請日: 2017-03-20
• 公開（公告）號: CN206655655U
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 姚全忠;張海燕;張凱
• 申請（專利權）人: 上海蘭石重工機械有限公司
• 主分類號: E21B3/02
• 分類號: E21B3/02
• 代理公司: 上海遠同律師事務所31307
• 代理人: 劉必榕

技術領域

本實用新型涉及石油鉆采機電設備技術領域，特別涉及一種雙交流變頻電機驅動的石油鉆機頂驅系統。

背景技術

目前大部分頂驅采用單一電機驅動齒輪箱，通過二級減速，將電機輸出動力傳遞給頂驅主軸，沖管機構和電機均位于齒輪箱上部，并采用連接。

由于齒輪箱輸出軸(即頂驅主軸)必須中置，這樣使得與該主軸連接的沖管機構(即泥漿通道組件)也必須置中安裝。頂驅都采用單電機驅動，由于沖管機構的存在，使得電機必須安裝在齒輪箱頂部中心或左或右的一側并偏后，這造成了頂驅寬度方向的尺寸較大。由于井架空間有限，因此必須嚴格控制頂驅電機的體積和功率。

同時，由于電機一般重量較大，偏置的結構會造成齒輪箱的嚴重偏重，影響頂驅的重心，影響頂驅的上、卸扣和起、下鉆作業。此外，現有頂驅的電機采用普通的單臺三相異步交流電機，單臺電機的尺寸較大，占據了頂驅井眼中心的大部分空間，導致頂驅在縱向的尺寸較大，不能靈活地適應復雜的工況。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種雙交流變頻電機驅動的石油鉆機頂驅系統。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種雙交流變頻電機驅動的石油鉆機頂驅系統，其包括減速箱，減速箱具有主軸、用以帶動主軸的中間軸、用以帶動中間軸的輸入軸；輸入軸和中間軸均為兩個，兩輸入軸對稱設于主軸的兩側，兩中間軸對稱設于主軸的兩側；每個輸入軸均連接有一個交流變頻電機；兩輸入軸、兩中間軸和主軸成一直線分布；兩交流變頻電機均以立式設于減速箱的上方。

較佳地，主軸為空心軸。

較佳地，主軸連接有泥漿通道組件。

較佳地，減速箱還具有主軸大齒輪，主軸大齒輪套設于主軸，主軸大齒輪與中間軸相嚙合。

較佳地，主軸的外部設有主止推軸承，主止推軸承位于減速箱的上方。

較佳地，減速箱的上表面還設有提環吊耳。

本實用新型的積極進步效果在于：本實用新型中電機的輸出軸與減速箱的輸入軸的軸心線重合，將電機的輸出軸與頂驅主軸、中間軸采用直線型布置，使電機尺寸受限較少，并縮小單臺電機的整體尺寸，增大了頂驅井眼中心的工作空間，并且采用的交流變頻調速電機具有徑向尺寸小、動力輸出精度高、可控性好、功率因素高、最大輸出扭矩大等優勢。

附圖說明

圖1為本實用新型較佳實施例的立體示意圖。

圖2為本實用新型較佳實施例的正視示意圖。

圖3為本實用新型較佳實施例的剖視示意圖。

圖4為本實用新型較佳實施例的減速箱的俯視示意圖

具體實施方式

下面舉個較佳實施例，并結合附圖來更清楚完整地說明本實用新型。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種雙交流變頻電機驅動的石油鉆機頂驅系統，其包括減速箱3和兩個電機。減速箱為II級圓柱斜齒輪減速箱，減速箱3具有主軸8、用以帶動主軸的中間軸、用以帶動中間軸的輸入軸；輸入軸為兩個，分別為輸入軸4和輸入軸5；中間軸為兩個，分別為中間軸6和中間軸7。主軸8為空心軸；主軸連接有泥漿通道組件12。泥漿通道組件即沖管機構。

電機為交流變頻電機，分別是交流變頻電機1和交流變頻電機2。輸入軸4與交流變頻電機1的輸出軸10連接，輸入軸5與交流變頻電機2的輸出軸11連接。減速箱3還具有主軸大齒輪9，主軸大齒輪套設于主軸，主軸大齒輪與中間軸相嚙合。

交流變頻電機動力依次經由電機輸出軸10和11、輸入軸4和5、中間軸6和7、主軸大齒輪9傳遞給頂驅主軸8，從而來帶動鉆具旋轉完成鉆井作業。

輸入軸4和輸入軸5對稱設于主軸8的兩側，中間軸6和中間軸7對稱設于主軸8的兩側。輸入軸4和輸入軸5、中間軸6和中間軸7、主軸8成一直線分布；交流變頻電機1和交流變頻電機2均以立式設于減速箱3的上方。

兩臺交流變頻調速電機1和2，采用直線型對稱布置，將電機安排在主軸的兩側，兩電機之間的有足夠的空間留給泥漿通道組件12。

交流變頻電機的輸出軸10和11、泥漿通道組件12中心與主軸8采用直線型對稱布置，電機立式安裝，使交流變頻電機1和交流變頻電機2尺寸受限較少，頂驅的結構更緊湊，解決了電機寬度方向上的空間問題，也改善了齒輪箱的受力情況，并改良頂驅齒輪箱承重效果。這樣，在不影響泥漿通道的前提下，節省了頂驅整體尺寸，避免了電機的偏置，改良了頂驅齒輪箱的受力情況。進而降低了加工成本，降低了日常維修工作的難度。