傳動鉆井絞車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種絞車，尤其涉及主要用于海洋石油鉆井平臺和陸地鉆機的絞車。
【背景技術】
[0002]作為石油鉆采關鍵設備之一的絞車，其功能就是給鉆機提升系統提供動力，完成鉆進、起下鉆等作業。絞車主要是由動力機、傳動機構、滾筒等組成。目前，常規絞車的傳動機構基本采用減速箱進行直接傳動，而該減速箱通常需要三級減速，才能保證輸出扭矩及轉速滿足鉆井工況。而隨著鉆井深度的加大，特別是向深海和超深海發展的海洋鉆井平臺的迅速增長，對大功率絞車需求愈來愈大。但常規傳動絞車隨著功率的加大，體積、重量急劇增大。
[0003]例如圖1示出了傳統的傳動鉆井絞車的結構，其主要由變頻電機11、左右減速箱12、絞車滾筒13、聯軸器14、絞車機架15和鉗式制動器16組成。這一臺要求快繩拉力為850kN的絞車，需要4臺858kW的變頻電機，通過兩臺(i = 12.6)三級減速箱并車，才能達到其工況要求。這樣一臺絞車凈重約為75?80噸，體積約為10.3X3.7X2.8(m3)。絞車底座占地面積為32.6 (m2)。其中一臺減速箱凈重約為12噸，體積為3X1.3X1.5(m3)。顯然，這種常規傳動結構的絞車對于整體尺寸有限的海洋鉆井平臺而言，因體積、重量過于龐大而越來越不適用，在陸地鉆機使用中也急待“瘦身”。
[0004]如今的海洋鉆機正向著超深海進軍，為適應新形勢下海洋鉆井平臺的需要，也對絞車提出了更高的要求。研發新型海洋鉆機絞車，特別是研發重量輕、體積小、結構緊湊的大功率絞車，事關重要，勢在必行。
【發明內容】
[0005]以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。
[0006]本發明的目的在于解決上述問題，提供了一種傳動鉆井絞車，結構緊湊、傳動比范圍大、運轉平穩。
[0007]本發明的技術方案為:本發明揭示了一種傳動鉆井絞車，包括絞車滾筒、行星減速箱、絞車機架、齒輪并車箱、電機和聯軸器，其中電機提供動力，經齒輪并車箱并車后，動力由齒輪并車箱的輸出軸輸出，經聯軸器傳遞給行星減速箱，再經行星減速箱將動力傳遞給絞車滾筒。
[0008]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，電機可以是交流、直流或變頻電機。
[0009]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，傳動鉆井絞車還包括制動器。
[0010]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，制動器是鉗式制動器。
[0011]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，齒輪并車箱設計為一級減速箱，其上設有2至4個輸入端口用于多臺電機提供動力。
[0012]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，行星減速箱安裝在絞車滾筒內。
[0013]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，行星減速箱設計成一級或二級行星減速。
[0014]根據本發明的傳動鉆井絞車的一實施例，鉗式制動器和絞車滾筒的滾筒制動盤形成機械制動器。
[0015]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明的新型的傳動鉆井絞車是將常規的多平行軸齒輪減速箱改為行星齒輪傳動，并安裝在滾筒體內，充分利用了絞車滾筒的內部空間。兩臺一級齒輪并車箱將動力提供給行星減速箱，由行星減速箱帶動絞車滾筒，完成動力傳動。該傳動機構的特點是:1、結構緊湊，體積和質量小；2、傳動比范圍大(i =
1.13?13.7)，效率高；3、運轉平穩，噪音低。
【附圖說明】
[0016]圖1示出了傳統的傳動鉆井絞車的結構圖。
[0017]圖2示出了本發明的傳動鉆井絞車的較佳實施例的結構圖。
【具體實施方式】
[0018]在結合以下附圖閱讀本公開的實施例的詳細描述之后，能夠更好地理解本發明的上述特征和優點。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標記。
[0019]圖2示出了本發明的傳動鉆井絞車的較佳實施例的結構。請參見圖2，本實施例的傳動鉆井絞車包括絞車滾筒21、行星減速箱22、絞車機架23、齒輪并車箱24、電機25和聯軸器26。本實施例中的電機25是變頻電機。齒輪并車箱24設計為一級減速箱，其上設有2至4個輸入端口用于多臺電機25提供動力，可設計成大功率絞車或大功率的帶主動補償的絞車。行星減速箱22安裝在絞車滾筒21內，并設計成一級或二級行星減速。
[0020]變頻電機25提供動力，經齒輪并車箱24并車后，動力由齒輪并車箱24的輸出軸輸出，經聯軸器26傳遞給行星減速箱22，再經行星減速箱22將動力傳遞給絞車滾筒21。
[0021]較佳的，在本實施例的傳動鉆井絞車中還設有制動器27，這是鉗式制動器27，與絞車滾筒21的滾筒制動盤形成機械制動器。
[0022]本實施例的傳動鉆井絞車充分利用行星齒輪傳動比范圍大(i = 1.13?13.7)、效率高的特點，用一臺行星減速箱替代兩臺三級平行軸減速箱，根據其結構緊湊、體積和質量小的特點，將其安置在絞車滾筒21內部，從而使絞車在軸向尺寸減少近2.7m。絞車底座長度減少約2.7m,寬度減少約1.2m，重量降低約1.7噸。一臺行星減速箱重約3噸、增加兩個并車箱，單重約為2噸，絞車底座占地面積為15.2 (m2)，絞車總體重量約降低23.4%?25%。
[0023]通過以上數據可以看出，在同樣輸出扭矩的條件下，本發明的行星減速箱絞車與平行軸減速箱絞車相比，具有更小的體積和更輕的重量。這也正是對空間尺寸、重量要求更高的海洋鉆井平臺所急需的。
[0024]提供對本公開的先前描述是為使得本領域任何技術人員皆能夠制作或使用本公開。對本公開的各種修改對本領域技術人員來說都將是顯而易見的，且本文中所定義的普適原理可被應用到其他變體而不會脫離本公開的精神或范圍。由此，本公開并非旨在被限定于本文中所描述的示例和設計，而是應被授予與本文中所公開的原理和新穎性特征相一致的最廣范圍。
【主權項】
1.一種傳動鉆井絞車，其特征在于，包括絞車滾筒、行星減速箱、絞車機架、齒輪并車箱、電機和聯軸器，其中電機提供動力，經齒輪并車箱并車后，動力由齒輪并車箱的輸出軸輸出，經聯軸器傳遞給行星減速箱，再經行星減速箱將動力傳遞給絞車滾筒。2.根據權利要求1所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，電機可以是交流、直流或變頻電機。3.根據權利要求1所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，傳動鉆井絞車還包括制動器。4.根據權利要求3所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，制動器是鉗式制動器。5.根據權利要求1所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，齒輪并車箱設計為一級減速箱，其上設有2至4個輸入端口用于多臺電機提供動力。6.根據權利要求1所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，行星減速箱安裝在絞車滾筒內。7.根據權利要求6所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，行星減速箱設計成一級或二級行星減速。8.根據權利要求4所述的傳動鉆井絞車，其特征在于，鉗式制動器和絞車滾筒的滾筒制動盤形成機械制動器。
【專利摘要】本發明公開了一種傳動鉆井絞車，結構緊湊、傳動比范圍大、運轉平穩。其技術方案為：傳動鉆井絞車包括絞車滾筒、行星減速箱、絞車機架、齒輪并車箱、電機和聯軸器，其中電機提供動力，經齒輪并車箱并車后，動力由齒輪并車箱的輸出軸輸出，經聯軸器傳遞給行星減速箱，再經行星減速箱將動力傳遞給絞車滾筒。
【IPC分類】B66D1/22
【公開號】CN105016227
【申請號】CN201510464273
【發明人】汪淮斌, 謝蓓莉, 吳富生
【申請人】上海振華重工(集團)股份有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月31日