[發明專利]液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償系統和方法

在審

• 申請號: 202110420521.2
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113006691A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 房贊;李松;劉正芹;徐程;陳錢;張子勝;王勇;陳兵
• 申請（專利權）人: 高郵浩翔石油機械有限公司
• 主分類號: E21B7/02
• 分類號: E21B7/02;E21B7/04;E21B15/00;E21B15/04;E21B19/00;E21B19/02;E21B19/08;E21B19/086
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 張艷

1.液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償系統，其特征在于：包括車載底盤（1）和集成在車載底盤（1）上的井架（2）、配電箱（3）、液壓站（4）、蓄能單元（5）、主電機（6）、齒輪傳動箱（7）、獨立空壓機（8）、補油泵（9）、主液壓馬達（10）、絞車（11）、液壓盤剎（12）、風冷散熱器（13）、電控單元（14）和主操作臺（15），所述車載底盤（1）下方設置有運輸單元；

井架（2）下放的下端設置有鉆機；

所述運輸單元使用柴油機作為動力源；

配電箱從井場變壓器取電；

蓄能單元（5）儲存液壓能供給液壓站，液壓站用于為絞車和井架提供動力；

所述絞車（11）使用主電機（6）作為主動力，蓄能單元（5）的液壓能作為輔助動力；

齒輪傳動箱為單輸入雙輸出結構，分別為絞車和補油泵提供動力，

獨立空壓機（8）用市電工作；

主液壓馬達驅動的風冷散熱器散熱；

液壓盤剎為絞車主剎車，液壓馬達剎車為絞車輔助剎車；

電控單元用于檢測絞車速度，控制電機轉速和扭矩，進而實現電機和主液壓油泵的同步；

主操作臺用于控制主電機、主液壓馬達和液壓盤剎，為整機的控制中心。

2.根據權利要求1所述的液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償方法，其特征在于：所述主電機（6）輸出軸連接傳動箱（7），傳動箱（7）一端通過鏈傳動機構驅動絞車（11），另一端設置氣控離合裝置Ⅰ（16），氣控離合裝置Ⅰ（16）外端設置補油泵（9）；鉆機反向拖動及蓄能器壓力不足時，補油泵啟動，為蓄能器補充能量。

3.根據權利要求1所述的液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償方法，其特征在于：所述絞車（11）的兩端分別設置有氣控離合裝置Ⅱ(17)，所述鏈傳動機構位于氣控離合裝置Ⅱ(17)的外側，所述絞車（11）的另一端設置有主液壓馬達（10），所述主液壓馬達（10）位于氣控離合裝置Ⅱ的外側，

所述主液壓馬達（10）由蓄能單元（5）提供動力。

4.根據權利要求1所述的液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償方法，其特征在于：所述蓄能單元包括6-8個大功率液壓蓄能器。

5.一種液壓儲能車載鉆修機的應急和功率補償方法，其特征在于：包括以下步驟：

使用電機和主液壓馬達雙動力作業模式，液壓馬達兼做應急動力源，液壓馬達由蓄能單元或者外接動力源驅動；作業過程中，鉆具下發的動能轉化為蓄能單元的液壓能，提升作業時，蓄能單元共同做功，減少所需電機的額定功率；

鉆機處于提升鉆具工況時，氣控離合裝置Ⅰ（16）脫開，氣控離合裝置Ⅱ(17)掛合，電機和主馬達驅動絞車提升；

鉆機處于下放鉆具工況時，氣控離合裝置Ⅰ（16）掛合，氣控離合裝置Ⅱ(17)掛合，絞車反向拖動主液壓馬達（10）帶動補油泵，補油泵消耗絞車動能，補油泵輔助起到剎車減速作用，同時補油泵為蓄能裝置充能。