[实用新型]直联驱动集成机组

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种油田泥浆泵用柴油机-调速型耦合器传动箱直联驱动集成机组。

背景技术  目前，油田钻机主要循环设备泥浆泵的驱动机组有两种型式：一种是柴油机+传动箱+气囊离合器+皮带轮；一种是变频电机+气囊离合器+皮带轮，然后驱动泥浆泵的皮带轮工作。这两种型式的机组均需要气囊离合器与皮带轮，实现离合功能，结构相对烦琐。皮带轮的存在使钻机每移动一个井位都需要张紧皮带轮，而张紧皮带轮需要移动重达25吨泥浆泵，工人劳动强度大。而这些机组中电传动除外，其他机组采用的传动箱无法实现泥浆泵泵冲的无级调节，因此泥浆泵泵冲的调节主要靠柴油机调速来实现，当发生特殊工况，需要泥浆流量非常低时，传动机组则不能满足要求，仅有采用单液力变矩器时输出转速变化范围相对较大，仍不能实现完全无级调节泥浆泵泵冲，所以需要一种泥浆泵的驱动机组能够实现泥浆泵泵冲的无级调节和结构简化，电传动泥浆泵驱动机组能实现上述需要，但价格非常昂贵，对井场的适应性不如机械传动好；以单液力变矩器为主传动装置的机组效率低，不能满足泥浆泵的全功率运用，输出也需要气囊离合器与皮带轮，并且结构烦琐。这些动力机组的传动型式有多种，典型的传动型式有：

A)柴油机+传动箱+气囊离合器+皮带轮；

B)变频电机+气囊离合器+皮带轮；

它们特点各异，优缺点分别为：

A)采用传动箱的传动特点是：

传动箱一般有一级齿轮减速箱、单变矩器、安全型耦合器传动箱、可调速正车或反车耦合器传动箱。

采用一级齿轮减速箱传动链简单；维护方便；使用者直观强，柴油机转速与泵冲成正比；泵负载的冲击对柴油机影响大。

采用单变矩器的传动特点是：实现传递功率的恒定，对柴油机可以起到保护作用；维护比较简便；与柴油机联合调速，可以实现输出转速的较大范围变化，仍不能实现从0开始的无级调速；传动效率较低，不能实现泥浆泵额定功率工作。

采用安全型耦合器传动箱的传动特点是：传动链简单；维护方便；柴油机转速与泵冲成正比；能部分缓解泵负载的冲击对柴油机的影响；泵冲变化主要是柴油机转速变化来实现，不能实现低泵冲输出。

采用可调速正车或反车耦合器传动箱的传动特点是：传动效率高；可实现无级调速；不能实现离合功能，机组输出需要带气囊离合器来实现对动力的离合控制。

B)采用变频电机传动特点是：泵冲可以无级调整；传动效率高；调整维护方便；但价格较贵；对操作人员要求高，不能直接实现离合功能，机组输出需要带气囊离合器来实现对动力的离合控制。

运用“直联驱动泥浆泵用柴油机-调速型耦合器直联驱动集成机组”，目前油田钻机泥浆泵驱动系统中没有得到广泛运用。机组的技术难点是：

A)垂直反车调速型耦合器传动箱与柴油机的匹配，其他机组的输出泵冲仅能通过调节柴油机的转速来实现，而垂直反车调速型耦合器传动箱在柴油机处于任意速度档下都可以实现输出泵冲的无级调节，需要柴油机与垂直反车调速型耦合器传动箱协同调速，既能实现泵冲的无级调节又能达到垂直反车调速型耦合器传动箱传动效率较高的目的，需要垂直反车调速型耦合器传动箱的控制箱来实现联合控制。

B)一般钻机循环系统有两台泥浆泵，当特殊工况需要同时工作，两台机组需同时工作，两台机组之间的动力平衡需要特殊处理，需要相同传动元件，相同调节档位，这是机组需要解决的负载平衡问题。

C)垂直反车调速型耦合器传动箱在柴油机不停机情况下，可以实现输出转速的离合，抛弃传统机组运用气囊离合器实现功能的结构，使机组结构简化、控制集中。

D)机组与泥浆泵之间需要牢固连接，以实现机组的正常传动，一般泥浆泵与机组连接成一体，泥浆泵振动非常大，对动力机组寿命危害很大，为了解决机组的运用可靠性，分开为机组底架与泥浆泵底架，机组受到的振动非常小而且连接稳固。

所以生产厂家在油田钻机上运用的泥浆泵驱动机组形式非常多，效果不佳的也很多。正确的传动链、正确的安装和调整、精确的控制系统是保证机组正常运行的前提。

发明内容  本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种泥浆泵用的直联驱动集成机组，能够实现泥浆泵泵冲的无级调节及直联驱动集成机组结构简单化。