[实用新型]超级电容蓄能式电动修井机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带超级电容蓄能的电动修井机。

背景技术

石油修井机是对油田井下管柱或者井身进行维修的专业化机械特种设备，主要用于抽油 泵、抽油杆和油管的起下。传统的修井机均采用车载柴油机作为动力来源，行驶和作业共用 一套动力系统，传统修井机多采用车载柴油机+液力传动箱结构，液力传动箱配有液力变矩器 和机械变速箱。

以车载柴油发动机为动力的传统修井机，存在如下问题：

(1)污染严重。据不完全统计，全国各油田共有修井机4000余台，年消耗柴油近20万 吨，柴油燃烧会产生大量的有害气体，以XJ90Z型修井机为例，排污5吨/年以上，造成环境 污染；

(2)工作效率低。柴油机自身的工作效率仅为30％，机械传动效率为60％左右，而且 柴油机空载时间为运行时间的3倍以上，工作方式落后。

传统修井机不符合国家节能降耗的产业政策，也不符合环境保护的要求。随着国家对节 能减排的标准要求提高，传统柴油式修井机需要进行技术升级换代。

随着交流变频调速技术的迅猛发展，交流变频调速性能已完全达到石油修井工艺对修井 机传动系统调速性能的要求。将交流变频调速技术应用到车载电动修井机之中，是当代石油 修井机的发展趋势。电动修井机实现了低价清洁的电能代替柴油作为修井机的主动力源，使 用电动机作为修井机的动力源易于实现精确控制、远程控制，减少操作人员的劳动强度。电 动修井机采用井场电源为动力，但我国油田井场变压器大部分功率较小，不能满足电动修井 机功率要求，若依据井场电网容量匹配电动修井机功率，则会导致电动修井机功率小、作业 效率低。因此，我们研制了一种带超级电容蓄能的电动修井机，以满足油田修井要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可利用油田井场现有的功率较小的变压器稳定工作，且性 能非常安全可靠，作业效率高，更加节能环保的超级电容蓄能式电动修井机。

本实用新型的超级电容蓄能式电动修井机，包括修井机专用汽车底盘、修井机专用汽车 底盘的前端设有驾驶室，驾驶室后座的下方设有发动机，修井机专用汽车底盘上安装有空压 机、液压站、电控室、井架和修井操作室，修井操作室位于修井机专用汽车底盘的后部，井 架的后端与倒三角支架的顶部铰接相连，倒三角支架的底端安装在修井机专用汽车底盘的尾 部；

所述汽车底盘上设有超级电容功率补偿装置，超级电容功率补偿装置包括整流电路单元， 整流电路单元通过串联有电路通断开关的电线与市电电网相连，整流电路单元分别与逆变单 元和双向DC-DC变换器相连，双向DC-DC变换器通过电路与超级电容器相连，逆变单元与变 频调速电动机相连；

所述变频调速电动机的动力输出轴与绞车单元的动力输入轴传动相连。

本实用新型的超级电容蓄能式电动修井机，其中绞车单元包括减速箱，所述变频调速电 动机的动力输出轴通过联轴器与减速箱的动力输入轴相连，减速箱的动力输入轴沿左右水平 方向设置，减速箱的动力输出轴沿左右水平方向设置，动力输出轴沿轴线方向穿过绞车滚筒 的中心，动力输出轴穿过绞车滚筒的一端通过键连接或离合器与绞车滚筒的端部传动相连， 绞车滚筒的一端或二端设有用于刹住绞车滚筒的液压盘刹或带式刹车，绞车滚筒上缠绕有钢 丝绳，钢丝绳向外延伸至所述井架的前端。

本实用新型的超级电容蓄能式电动修井机，其中所述绞车滚筒采用轴承座安装在绞车底 座上，绞车底座安装在修井机专用汽车底盘的中部或后部；所述减速箱为具有一个或多个输 出转速的减速箱，减速箱固定在绞车底座上，变频调速电动机固定在绞车底座上或修井机专 用汽车底盘上。

本实用新型的超级电容蓄能式电动修井机，其中所述发动机带有全功率取力器，发动机 的全功率取力器与传动轴的前端相连，传动轴的后端与发电机的驱动轴相连，发电机安装在 修井机专用汽车底盘的前部或中部，所述发电机的定子绕组通过串联有电路通断开关的电线 与整流电路单元相连。

本实用新型的超级电容蓄能式电动修井机，包括修井机专用汽车底盘、修井机专用汽车 底盘的前端设有驾驶室，驾驶室后座的下方设有发动机，修井机专用汽车底盘上安装有空压 机、液压站、电控室、井架和修井操作室，修井操作室位于修井机专用汽车底盘的后部，井 架的后端与倒三角支架的顶部铰接相连，倒三角支架的底端安装在修井机专用汽车底盘的尾 部；