[發明專利]一種電驅動轉盤

在審

• 申請號: 202010555563.2
• 申請日: 2020-06-17
• 公開（公告）號: CN111720048A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 趙小葵;楊斌;唐浩;鄧筱寧
• 申請（專利權）人: 四川宏華石油設備有限公司
• 主分類號: E21B3/04
• 分類號: E21B3/04;F16H1/06;F16H1/08
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 蔣易君

本發明涉及石油及天然氣鉆探技術，具體涉及一種電驅動轉盤，包括相互連接的動力裝置和傳動組件，傳動組件連接并驅動轉盤組件轉動，動力裝置為至少一臺功率不高于100kW的交流變頻電機，動力裝置的輸出端連接減速機，減速機的輸出端連接傳動齒輪，傳動齒輪與轉盤組件嚙合并帶動轉盤組件轉動；動力裝置、傳動組件和轉盤組件安裝在同一底座內，形成一個安裝、使用和運輸的整體單元。本發明采用小功率電機，使用齒輪直連方式驅動轉臺轉動，替代常規轉盤配套的主減速箱、聯軸器和潤滑系統，且主要組件構成一個安裝、使用及運輸的整體單元，結構簡單緊湊、體積小，使運輸成本、使用成本和維護保養工作量顯著減少。

技術領域

本發明涉及油氣鉆探設備技術領域，特別涉及一種電驅動轉盤。

背景技術

隨著頂驅技術的日漸成熟，頂驅系統已經能夠為鉆井作業提供足夠大的轉矩，在這一趨勢下，頂驅鉆機配套的轉盤驅動系統往往只起到輔助和應急的作用；因此，在越來越多地使用頂驅鉆機的趨勢下，仍然按照原有標準配套完整的轉盤驅動系統會造成不必要的資源浪費。

目前，石油鉆機配套的轉盤及驅動系統主要有以下幾種結構：

1、如圖1所示，以一臺大功率直流電機或一臺大功率交流變頻電機作為動力裝置1’并驅動減速箱2’，減速箱2’的輸出端依次連接慣性剎車6和萬向軸7，萬向軸7的輸出端連接轉盤組件3’；

2、以一臺大功率交流變頻電機作為動力源，電機輸出端通過萬向軸連接并驅動轉盤，配置慣性剎車和電控系統；

3、以一臺液壓馬達作為動力源，液壓馬達置于轉盤外部，輸出端通過聯軸器連接并驅動轉盤；

4、以多臺液壓馬達作為動力源，液壓馬達置于轉盤內部，直接驅動大齒輪，由大齒輪帶動轉盤轉動。

上述四種技術方案中，第1、2種方案使用的變頻電機功率較大(一般為600kW-1000kW)，需要配套較為復雜的電控系統，體積大、成本高、運輸模塊多；第3、4種方案中，液壓馬達系統需要配套液壓站，成本較高，液壓管線易泄漏造成污染。

因此，在現有頂驅系統已經能夠提供足夠大的轉矩，配套轉盤驅動系統只起到輔助和應急作用的發展趨勢下，對于頂驅鉆機配套的轉盤驅動系統，在保證其輔助和應急功能的前提下，有必要對其進行簡化，以節省人力物力，降低維護成本和生產成本。

發明內容

本發明針對現有頂驅鉆機配套的轉盤驅動系統體積大、運輸模塊多、維護和使用成本高的技術缺陷，提供一種電驅動轉盤；本發明結構簡單緊湊、體積小，構成一個安裝、使用及運輸的整體單元，較常規轉盤驅動系統大幅降低了運輸成本、維護成本和使用成本。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

一種電驅動轉盤，包括相互連接的動力裝置和傳動組件，所述傳動組件連接并驅動轉盤組件轉動，所述動力裝置為至少一臺功率不高于100kW的交流變頻電機，所述動力裝置的輸出端連接減速機，所述減速機的輸出端連接傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述轉盤組件嚙合并帶動所述轉盤組件轉動；所述動力裝置、傳動組件和轉盤組件安裝在同一底座內，形成一個安裝、使用和運輸的整體單元。

本發明與常規轉盤驅動系統相比，采用功率不高于100kW的小型電機，能夠滿足配合頂驅系統作業的要求，同時與常規轉盤驅動系統400kW以上電機相比，大幅降低運輸成本和使用成本；本發明使用齒輪直連方式驅動轉臺轉動，替代常規轉盤配套的主減速箱、聯軸器和潤滑系統，使相關成本和維護保養工作量顯著減少；本發明的主要組件構成一個安裝、使用及運輸的整體單元，結構簡單緊湊、體積小，較常規轉盤驅動系統尺寸減少50％以上，質量減少30％以上，綜合使用成本降低約30％。

優選地，所述動力裝置的輸出端通過直接連接方式或聯軸器連接方式或聯軸器配套萬向軸連接方式連接所述傳動組件。