CN104060949A - 储能式混合动力修井机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了储能式混合动力修井机,涉及一种用于油田油、水井修井作业的机械设备。它主要由汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块、执行机构、储能模块和安全保护模块组成,本发明结构简单,操作方便,制造成本低,安全性高。使用电机驱动力时,由储能模块和井场电网同时为电动机提供电能,因此可选用大功率电机,使其输出能力与柴油机输出能力基本持平,从而保证了电动机动力驱动执行机构的提升负荷及提升速度,可以消除井场电网容量对电动机功率的限制。

Description

储能式混合动力修井机
技术领域
本发明涉及一种用于油田油、水井修井作业的机械设备,尤其是一种储能式混合动力修井机。
背景技术
修井机主要是油田进行各类油、水井管具起下作业及井下作业的常用设备。目前,按采用能源种类的不同,修井机主要可以分为两类:一类以柴油驱动发动机带动执行机构工作,其缺点是燃油能耗大、噪声污染严重、维护成本高;另一类以电能驱动电机带动执行机构工作,其缺点是受井场电网容量限制,只能选用小功率电机或者单独架设电缆,因此执行机构做功能力较小,与柴油机动力相比,提升负荷小、提升速度较慢。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供储能式混合动力修井机,不仅可以采用柴油、电能两种能源,而且可以突破电机功率限制的瓶颈,提供与柴油机基本等同的做功能力。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:储能式混合动力修井机,包括汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块和执行机构,发动机模块安装在汽车底盘前端,其通过前联轴器II与分动箱一动力输入端连接,分动箱动力输出端通过后联轴器与执行机构连接,电动机模块平行布置在发动机模块的一侧,并通过前联轴器I与分动箱另一动力输入端联接,其特征在于:所述汽车底盘设置有储能模块。
所述发动机模块由发动机和液力变矩器组成,电动机模块由电动机和变速箱组成。
所述储能模块由电容器及其电路组成。
所述储能模块为电池。
所述电池为锂电池。
储能式混合动力修井机还包括安全保护模块。
所述安全保护模块由漏电保护柜和双接地装置组成。
所述漏电保护柜放置于地面,双接地装置设置在汽车底盘两侧。
本发明的有益效果是,本发明提供了储能式混合动力修井机,主要由汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块、执行机构、储能模块和安全保护模块组成,使用电机驱动力时,由储能模块和井场电网同时为电动机提供电能,因此可选用大功率电机,使其输出能力与柴油机输出能力基本持平,从而保证了电动机动力驱动执行机构的提升负荷及提升速度,可以消除井场电网容量对电动机功率的限制。
用电安全保护模块由漏电保护柜及双接地装置共同构成。漏电保护柜放置于地面,通过供电电缆与整机联接,并与大地接地良好,井场电网先经漏电保护柜保护后再接入整套设备,确保工业电网电源副与整套设备完全隔离。双接地装置分别布置在整车两侧,与大地可靠接地,确保车体任意一点对地电势差均为“0”,提高整车的安全系数。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为图1去除井架后的俯视图。
图中1、汽车底盘,2、井架,3、执行机构,4、分动箱,5、液力变矩器,6、发动机,7、储能模块,8、漏电保护柜,9、后联轴器,10、前联轴器I,11、前联轴器II,12、变速箱,13、电动机,14、双接地装置。
具体实施方式
在图1、图2中,储能式混合动力修井机,主要由汽车底盘1、井架2、发动机模块、电动机模块、执行机构3、储能模块7和安全保护模块组成。发动机模块由发动机6和液力变矩器5组成,电动机模块由电动机13和变速箱12组成;储能模块7由电容器及其电路组成,也可由其它大容量电池组成,比如锂电池;安全保护模块由漏电保护柜8和双接地装置14组成。
发动机模块安装在汽车底盘1前端,其通过前联轴器II11与分动箱4一动力输入端连接,分动箱4动力输出端通过后联轴器9与执行机构3连接,电动机模块平行布置在发动机模块的一侧,并通过前联轴器I10与分动箱4另一动力输入端联接,漏电保护柜8放置于地面,双接地装置14设置在汽车底盘两侧。
使用电机动力模块正常作业时,储能模块7投入使用。储能模块7的作业过程是:当电动机13正转且做功提升管具时,可以同时从储能模块7和供电电源取得电力供应;当电动机13正转停止做功时,井场电网为储能模块7进行快速充电;当下放管具带动电动机13反转时,电动机13处于发电状态将管具势能转化为电能,产生的电能直接给储能模块7充电。储能模块7一直处于重复充电-放电的工作状态。该储能模块7具有充放电时间短、循环寿命长的特点,采用此种结构,消除了井场电网容量对电动机13功率的限制,可选用大功率电动机13,使其输出扭矩与发动机模块输出扭矩基本持平,从而保证了电动机模块动力驱动执行机构3的提升负荷及提升速度。
漏电保护柜8通过供电电缆与整机联接,并与大地接地良好,井场电网先经漏电保护柜8保护后再接入整套设备,确保工业电网电源副与整套设备完全隔离。双接地装置14与大地可靠接地,确保整机任意一点对地电势差均为“0”,提高整车的安全系数。
本实施例并非对本发明的形状、结构等作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.储能式混合动力修井机,包括汽车底盘、井架、发动机模块、电动机模块和执行机构,发动机模块安装在汽车底盘前端,其通过前联轴器II与分动箱一动力输入端连接,分动箱动力输出端通过后联轴器与执行机构连接,电动机模块平行布置在发动机模块的一侧,并通过前联轴器I与分动箱另一动力输入端联接,其特征在于:所述汽车底盘设置有储能模块。
2.根据权利要求1所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述发动机模块由发动机和液力变矩器组成,电动机模块由电动机和变速箱组成。
3.根据权利要求4或2所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述储能模块由电容器及其电路组成。
4.根据权利要求1或2所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述储能模块为电池。
5.根据权利要求4所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述电池为锂电池。
6.根据权利要求1或2所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:储能式混合动力修井机还包括安全保护模块。
7.根据权利要求6所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述安全保护模块由漏电保护柜和双接地装置组成。
8.根据权利要求7所述的储能式混合动力修井机,其特征在于:所述漏电保护柜放置于地面,双接地装置设置在汽车底盘两侧。
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