[实用新型]一种外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车。

背景技术

绞车是整个钻机或者修井机的核心部件之一， 其主要作用是起下钻具，下套管，钻进过程中控制钻压，并充当转盘的变速机构或中间传动机构以及整体起放井架等。

传统的绞车由交流或直流电机驱动齿轮箱，再由齿轮箱驱动滚筒轴，从结构形式上，电机、滚筒、齿轮箱是顺序排列，所以总的体积非常的大，重量很重，而且传动效率低，可靠性也比较差。最新的有使用外转子永磁电机直驱的绞车形式，这种形式由电机直接驱动绞车滚筒，效果较好，但是也存在一定的问题，由于空间所限，电机很难做大，在大规格的绞车里，电机力矩就不够。

发明内容

为了满足3000m以上深井、超深井绞车的需要设计了一种外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车。一种外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车具有可以实现大功率、一体化设计、能满足超深井使用等特点。

本实用新型为解决提出的问题所采用的技术方案是：一种外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车由滚筒、永磁电机内定子、永磁电机外转子、行星齿轮减速箱、轴承、支架、电缆、刹车系统构成，其主要特征是：永磁外转子电机由永磁电机内定子和永磁电机外转子组成，磁钢粘贴于永磁电机外转子的内表面，线圈缠绕在永磁电机内定子上，外转子和轴之间通过左右两个轴承联接，轴安装于两端的支架上，滚筒与外转子通过两个轴承联接且滚筒安装于外转子的外侧，外转子外壳和滚筒之间安装有多档行星齿轮减速箱，绕组线圈的电缆通过空心轴引出接到控制柜中，滚筒两侧布置有刹车系统，可在需要时进行制动刹车。

所述的外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车采用了双层轴承结构，电机外转子和滚筒之间可以双向旋转，互不影响。

所述的外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车的外转子和滚筒之间设计行星齿轮减速箱连接，可实现减速增扭，满足超深井绞车使用。

所述的外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车的电机、滚筒、减速箱一体化设计，多层嵌套，实现小体积输出大力矩的目的，绞车从内到外，依次为轴、定子、外转子、变速箱、滚筒，多层嵌套，空间被充分利用，体积最小，而输出功率最大化。

所述的外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车的外转子电机具有一套或多套绕组，并且每套绕组的三相线均独立接出到控制柜，在多套绕组的情况下，如果有一套绕组出现故障，绞车仍然可以依靠其他的绕组进行工作，不会彻底损坏，这使得绞车的安全性大大提高。

所述的外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车的滚筒两侧布置刹车系统，可以进行制动刹车。

本实用新型的有益效果是：电机、变速箱、滚筒采用一体化设计，多层嵌套，实现了小体积高输出力矩的目的，电机外转子和滚筒之间可以双向旋转，互不影响。本绞车体积小、重量轻、可靠性高、高效节能。 

附图说明

图1是本实用新型外转子永磁电机（单套绕组）驱动的一体化多档绞车的结构示意图。

图2是本实用新型外转子永磁电机（多套绕组）驱动的一体化多档绞车的结构示意图。

在图中，1.滚筒，2.磁钢，3.永磁电机内定子，4.永磁电机外转子，5.线圈，6.行星齿轮减速箱，7.轴承，8.支架，9.电缆，10.刹车系统。

具体实施方式

下面结合附图进一步阐明本实用新型的结构与实施方式：

外转子电机由永磁电机内定子（3）和永磁电机外转子（4）组成，磁钢（2）粘贴于永磁电机外转子（4）的内表面，线圈（5）缠绕在永磁电机内定子（3）上，外转子和轴之间通过左右两个轴承（7）联接，轴安装于两端的支架（8）上，滚筒（1）与外转子（4）通过两个轴承（7）联接且滚筒（1）安装于外转子（4）的外侧，外转子（4）外壳和滚筒（1）之间安装有多档行星齿轮减速箱（6），绕组线圈（5）的电缆（9）通过空心轴引出接到控制柜中，滚筒（1）两侧布置有刹车系统（10），可在需要时进行制动刹车。

外转子永磁电机驱动的一体化多档绞车使用时，钢丝绳等柔性绳一端固定于滚筒（1）上，另一端与被提升物体相连，启动永磁（4）电机，则电机直接驱动滚筒（1）转动，钢丝绳伴随着滚筒（1）的转动在滚筒（1）上缠绕或者从滚筒（1）上释放，以实现提升/下放重物或者起下钻的目的。