[发明专利]一种电驱动转盘

说明书

本发明涉及石油及天然气钻探技术，具体涉及一种电驱动转盘，包括相互连接的动力装置和传动组件，传动组件连接并驱动转盘组件转动，动力装置为至少一台功率不高于100kW的交流变频电机，动力装置的输出端连接减速机，减速机的输出端连接传动齿轮，传动齿轮与转盘组件啮合并带动转盘组件转动；动力装置、传动组件和转盘组件安装在同一底座内，形成一个安装、使用和运输的整体单元。本发明采用小功率电机，使用齿轮直连方式驱动转台转动，替代常规转盘配套的主减速箱、联轴器和润滑系统，且主要组件构成一个安装、使用及运输的整体单元，结构简单紧凑、体积小，使运输成本、使用成本和维护保养工作量显著减少。

技术领域

本发明涉及油气钻探设备技术领域，特别涉及一种电驱动转盘。

背景技术

随着顶驱技术的日渐成熟，顶驱系统已经能够为钻井作业提供足够大的转矩，在这一趋势下，顶驱钻机配套的转盘驱动系统往往只起到辅助和应急的作用；因此，在越来越多地使用顶驱钻机的趋势下，仍然按照原有标准配套完整的转盘驱动系统会造成不必要的资源浪费。

目前，石油钻机配套的转盘及驱动系统主要有以下几种结构：

1、如图1所示，以一台大功率直流电机或一台大功率交流变频电机作为动力装置1’并驱动减速箱2’，减速箱2’的输出端依次连接惯性刹车6和万向轴7，万向轴7的输出端连接转盘组件3’；

2、以一台大功率交流变频电机作为动力源，电机输出端通过万向轴连接并驱动转盘，配置惯性刹车和电控系统；

3、以一台液压马达作为动力源，液压马达置于转盘外部，输出端通过联轴器连接并驱动转盘；

4、以多台液压马达作为动力源，液压马达置于转盘内部，直接驱动大齿轮，由大齿轮带动转盘转动。

上述四种技术方案中，第1、2种方案使用的变频电机功率较大(一般为600kW-1000kW)，需要配套较为复杂的电控系统，体积大、成本高、运输模块多；第3、4种方案中，液压马达系统需要配套液压站，成本较高，液压管线易泄漏造成污染。

因此，在现有顶驱系统已经能够提供足够大的转矩，配套转盘驱动系统只起到辅助和应急作用的发展趋势下，对于顶驱钻机配套的转盘驱动系统，在保证其辅助和应急功能的前提下，有必要对其进行简化，以节省人力物力，降低维护成本和生产成本。

发明内容

本发明针对现有顶驱钻机配套的转盘驱动系统体积大、运输模块多、维护和使用成本高的技术缺陷，提供一种电驱动转盘；本发明结构简单紧凑、体积小，构成一个安装、使用及运输的整体单元，较常规转盘驱动系统大幅降低了运输成本、维护成本和使用成本。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种电驱动转盘，包括相互连接的动力装置和传动组件，所述传动组件连接并驱动转盘组件转动，所述动力装置为至少一台功率不高于100kW的交流变频电机，所述动力装置的输出端连接减速机，所述减速机的输出端连接传动齿轮，所述传动齿轮与所述转盘组件啮合并带动所述转盘组件转动；所述动力装置、传动组件和转盘组件安装在同一底座内，形成一个安装、使用和运输的整体单元。

本发明与常规转盘驱动系统相比，采用功率不高于100kW的小型电机，能够满足配合顶驱系统作业的要求，同时与常规转盘驱动系统400kW以上电机相比，大幅降低运输成本和使用成本；本发明使用齿轮直连方式驱动转台转动，替代常规转盘配套的主减速箱、联轴器和润滑系统，使相关成本和维护保养工作量显著减少；本发明的主要组件构成一个安装、使用及运输的整体单元，结构简单紧凑、体积小，较常规转盘驱动系统尺寸减少50％以上，质量减少30％以上，综合使用成本降低约30％。

优选地，所述动力装置的输出端通过直接连接方式或联轴器连接方式或联轴器配套万向轴连接方式连接所述传动组件。