[发明专利]一种拖挂式网电修井机及作业方法

权利要求书

1.一种拖挂式网电修井机，其特征在于，包括：牵引车(1)、拖挂车(2)、空压机组(3)、绞车电机(4)、油泵机组(5)、井架系统(6)、绞车(7)、电容柜(8)、电控柜(9)和保护柜(10)；

所述牵引车(1)包含蓄电池(11)和牵引电机(12)，为系统提供移运动力，牵引车(1)可与拖挂车(2)分离，由蓄电池(11)驱动独立作业；

所述拖挂车(2)用于承载并固定其它装备，配备液压支腿(21)和车架(22)，由牵引车(1)牵引移动；

所述空压机组(3)提供气压动力，供气控系统和气控刹车使用；

所述液泵机组(5)提供液压动力，供液压支腿(21)、起升液缸(63)使用；

所述绞车电机(4)使用具有低速大扭矩特性的永磁同步电机，可以直接驱动绞车(7)提放管柱，无需使用减速装置，可以实现无极调速；

所述绞车(7)由绞车电机(4)直接驱动，无减速装置，传动效率高；

所述井架系统(6)含后支架(61)、井架(62)、起升液缸(63)和前支架(64)，移运时平架于拖挂车(2)上部，不与其他模块干涉；

所述电容柜(8)内安装有超级电容(81)和逆变器(82)；超级电容(81)可缓冲功率波动并回收管柱势能，所储电能经逆变器(82)输出后可补偿网电功率；

所述电控柜(9)内安装有控制系统(91)和变频器(92)；井场网电经变频器(92)变频后，直接为各设备电机提供动力；

所述保护柜(10)配有双接地装置，井场网电经保护柜(10)后再接入电控柜(9)，确保工业电网与整套设备完全隔离。

2.根据权利要求1所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，牵引车(1)可与拖挂车(2)分离，由蓄电池(11)驱动独立作业；牵引车(1)由蓄电池(11)提供动力，并由牵引电机(12)直接驱动。

3.根据权利要求1或2所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，所述网电修井机为纯电动修井机，没有常规柴驱修井机或者混动修井机的分动箱、角箱、转盘传动箱、爬坡链条箱及其传动轴等部件，传动结构大为简化。

4.根据权利要求1-3任一项所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，待机工况下，所述网电经保护柜(10)和电控柜(9)为蓄电池(11)和超级电容(81)充电，以此间接为移运和作业提供动力。

5.根据权利要求1-4任一项所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，网电经变频器(92)变频后，直接为各设备电机提供动力；所述各设备电机均使用低速大扭矩永磁同步电机，无需使用减速器，可无极调速。

6.根据权利要求1-5任一项所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，修井工况下，当修井功率小于网电功率时，网电继续为超级电容(81)充电；反之，超级电容(81)通过逆变器(82)输出电能补偿网电功率。

7.根据权利要求1-6任一项所述的拖挂式网电修井机，其特征在于，修井工况下，管柱下放时带动绞车电机(4)反转发电，管柱势能转化为电能，回收并储存于超级电容(81)。

8.一种拖挂式网电修井机作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

本发明驶入工作区后进入待机工况，网电经保护柜(10)和电控柜(9)为蓄电池(11)和超级电容(81)充电，以此间接为移运和作业提供动力；网电同时经变频器(92)变频后，直接为各设备电机提供动力；

修井工况下，管柱提升作业时，绞车电机(4)驱动绞车(7)滚筒提升管柱，重载所需功率大，网电和超级电容(81)同时为绞车电机(4)供给能量；

修井工况下，卸扣、排放油管、摘挂吊卡作业时，绞车电机(4)停止转动，重新进入待机状态，网电继续为超级电容(81)快速充电；

修井工况下，管柱下放作业时，绞车(7)滚筒反转，带动绞车电机(4)反转发电，管柱势能转化为电能，回收并储存于超级电容(81)；

修井工况下，空压机组(3)与液泵机组(5)一直处于供电状态，为整车提供气压动力与液压动力；牵引车(1)的蓄电池(11)处于持续充电状态；

牵引车(1)可与拖挂车(2)分离，由蓄电池(11)驱动独立作业，蓄电池(11)在牵引车(1)移运时处于持续放电状态。