石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油開采設備，特別涉及一種外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機直接驅(qū)動的絞車裝置。
【背景技術】
[0002]在石油鉆井領域，絞車是鉆機核心部件，直接決定著鉆機鉆進能力。有些國家把絞車稱作鉆機。鉆井絞車一般由動力、變速機構(gòu)、滾筒、離合器、剎車等部件組成。絞車在鉆井過程中具有起下鉆具、下套管、控制鉆進過程鉆壓和整體起立井架等功用，它工作特點是操作使用頻繁，變速范圍寬、載荷變化大。絞車有多種多樣用途，這就要求絞車的結(jié)構(gòu)和種類有所不同。交流變頻電驅(qū)動(AC-VFD-AC或AC-GTO-AC)絞車的石油鉆機是當今發(fā)展方向。與普通電驅(qū)動絞車、AC-SCR-DC電驅(qū)動絞車及其它機械傳動絞車相比，AC變頻電驅(qū)動(AC-VFD-AC或AC-GTO-AC)石油絞車具有鉆井性能好、啟動平穩(wěn)、過載性能強、恒功率調(diào)速范圍大、功率利用率高、電動機無電刷火花隱患等獨特優(yōu)勢，可簡化絞車結(jié)構(gòu)(兩檔、3軸或兩軸和單軸、高低速離合器換檔、取消輔助剎車、采用盤式剎車)，成為新一代石油鉆機關鍵設備。但是以上所述的深井石油鉆機絞車是采用多臺電動機通過變速機構(gòu)或裝置驅(qū)動絞車的滾筒運動，這種驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)復雜、體積大、傳動損耗大、傳動效率低，可靠性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車。
[0004]本實用新型是石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，包括滾筒1、內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2、內(nèi)側(cè)電機定子3、剎車系統(tǒng)4、軸承5、電機機殼6、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7、外側(cè)電機定子8、滾筒軸9、機架10，絞車驅(qū)動電機包括兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機，兩臺外側(cè)驅(qū)動電機安裝在滾筒I的兩端，外側(cè)驅(qū)動電機由電機機殼6、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7和外側(cè)電機定子8組成，外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7在外側(cè)電機定子8的外側(cè)，并與電機機殼6的內(nèi)表面固定連接，電機機殼6與滾筒I相連接；外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7采用永磁式結(jié)構(gòu)；外側(cè)電機定子8與滾筒I同軸，固定在滾筒軸9上；一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機置于滾筒I的內(nèi)部，該電機由內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2和內(nèi)側(cè)電機定子3組成，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2在內(nèi)側(cè)電機定子3的外面并與滾筒I的內(nèi)側(cè)固定連接，內(nèi)側(cè)電機定子3固定在滾筒軸9上，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2采用永磁式結(jié)構(gòu)；滾筒I通過軸承5與滾筒軸9相連，滾筒I的兩側(cè)安裝剎車系統(tǒng)4 ;滾筒軸9固定在機架10上。
[0005]本實用新型的有益效果是:外轉(zhuǎn)子永磁同步電機和絞車一體化設計，直接驅(qū)動滾筒，省去了減速機構(gòu)，縮小了整個絞車的體積，減輕了重量，提高了效率，增加了可靠性。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型裝配后結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實施方式】
[0007]如圖1所示，本實用新型的技術方案是:3臺驅(qū)動電機為外轉(zhuǎn)子永磁同步電機，電機由定子和轉(zhuǎn)子組成。2臺驅(qū)動電機安裝于絞車滾筒外側(cè)，2臺驅(qū)動電機定子與滾筒同軸安裝，該電機的轉(zhuǎn)子在定子外面，電機轉(zhuǎn)子與滾筒連接，并共用兩個軸承支撐。其余I臺驅(qū)動電機位于所述滾筒的內(nèi)部，該電機的定子與滾筒同軸安裝，滾筒與軸之間通過軸承連接；該電機的轉(zhuǎn)子在定子的外面并與所述滾筒的內(nèi)側(cè)固接。在所述滾筒的兩端各有一剎車系統(tǒng)。所述3臺驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)。
[0008]如圖1所示，本實用新型是石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，包括滾筒1、內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2、內(nèi)側(cè)電機定子3、剎車系統(tǒng)4、軸承5、電機機殼6、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7、外側(cè)電機定子8、滾筒軸9、機架10，絞車驅(qū)動電機包括兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機，兩臺外側(cè)驅(qū)動電機安裝在滾筒I的兩端，外側(cè)驅(qū)動電機由電機機殼6、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7和外側(cè)電機定子8組成，外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7在外側(cè)電機定子8的外側(cè)，并與電機機殼6的內(nèi)表面固定連接，電機機殼6與滾筒I相連接；外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7采用永磁式結(jié)構(gòu)；外側(cè)電機定子8與滾筒I同軸，固定在滾筒軸9上；一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機置于滾筒I的內(nèi)部，該電機由內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2和內(nèi)側(cè)電機定子3組成，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2在內(nèi)側(cè)電機定子3的外面并與滾筒I的內(nèi)側(cè)固定連接，內(nèi)側(cè)電機定子3固定在滾筒軸9上，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2采用永磁式結(jié)構(gòu)；滾筒I通過軸承5與滾筒軸9相連，滾筒I的兩側(cè)安裝剎車系統(tǒng)4 ;滾筒軸9固定在機架10上。
[0009]如圖1所示，兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機及絞車滾筒I同用一根滾筒軸9，形成一體化電驅(qū)動絞車。
[0010]如圖1所示，兩臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機和一臺外側(cè)驅(qū)動電機都是外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子2和外側(cè)電機轉(zhuǎn)子7都米用永磁式結(jié)構(gòu)。
[0011]直接驅(qū)動的絞車裝置在使用時，在鉆井深度比較淺，對絞車功率要求比較小時，可以啟動一臺或兩臺驅(qū)動電機。當鉆井深度比較深時，要求較大的功率，此時可同時啟動3臺驅(qū)動電機，以滿足工況的要求。
【主權(quán)項】
1.石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，包括滾筒(I)、內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子(2)、內(nèi)側(cè)電機定子(3)、剎車系統(tǒng)(4)、軸承(5)、電機機殼(6)、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子(7)、外側(cè)電機定子(8)、滾筒軸(9)、機架(10)，其特征在于絞車驅(qū)動電機包括兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機，兩臺外側(cè)驅(qū)動電機安裝在滾筒(I)的兩端，外側(cè)驅(qū)動電機由電機機殼(6)、外側(cè)電機轉(zhuǎn)子(7)和外側(cè)電機定子(8)組成，外側(cè)電機轉(zhuǎn)子(7)在外側(cè)電機定子(8)的外側(cè)，并與電機機殼(6)的內(nèi)表面固定連接，電機機殼(6)與滾筒(I)相連接；外側(cè)電機轉(zhuǎn)子(7)米用永磁式結(jié)構(gòu)；外側(cè)電機定子(8)與滾筒(I)同軸，固定在滾筒軸(9)上；一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機置于滾筒(I)的內(nèi)部，該電機由內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子(2)和內(nèi)側(cè)電機定子(3)組成，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子(2)在內(nèi)側(cè)電機定子(3 )的外面并與滾筒(I)的內(nèi)側(cè)固定連接，內(nèi)側(cè)電機定子(3 )固定在滾筒軸(9)上，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子(2)采用永磁式結(jié)構(gòu)；滾筒(I)通過軸承(5)與滾筒軸(9)相連，滾筒(O的兩側(cè)安裝剎車系統(tǒng)(4);滾筒軸(9)固定在機架(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，其特征在于:兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機及絞車滾筒(I)同用一根滾筒軸(9)，形成一體化電驅(qū)動絞車。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，其特征在于:兩臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機和一臺外側(cè)驅(qū)動電機都是外轉(zhuǎn)子永磁同步電動機，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子(2)和外側(cè)電機轉(zhuǎn)子(7)都米用永磁式結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】石油鉆機外轉(zhuǎn)子永磁同步電機直驅(qū)絞車，絞車驅(qū)動電機包括兩臺外側(cè)驅(qū)動電機和一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機，兩臺外側(cè)驅(qū)動電機安裝在滾筒（1）的兩端，外側(cè)電機轉(zhuǎn)子（7）在外側(cè)電機定子（8）的外側(cè)，并與電機機殼（6）的內(nèi)表面固定連接，電機機殼（6）與滾筒（1）相連接；外側(cè)電機定子（8）與滾筒（1）同軸，固定在滾筒軸（9）上；一臺內(nèi)側(cè)驅(qū)動電機置于滾筒（1）的內(nèi)部，該電機由內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子（2）和內(nèi)側(cè)電機定子（3）組成，內(nèi)側(cè)電機轉(zhuǎn)子（2）在內(nèi)側(cè)電機定子（3）的外面并與滾筒（1）的內(nèi)側(cè)固定連接，內(nèi)側(cè)電機定子（3）固定在滾筒軸（9）上，滾筒（1）通過軸承（5）與滾筒軸（9）相連，滾筒（1）的兩側(cè)安裝剎車系統(tǒng)（4）。
【IPC分類】B66D1-12
【公開號】CN204490391
【申請?zhí)枴緾N201520185171
【發(fā)明人】張力, 雒淑赟, 馬春亮, 蔣帆, 孫護義
【申請人】蘭州理工大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月31日