双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其包括减速箱，减速箱具有主轴、用以带动主轴的中间轴、用以带动中间轴的输入轴；输入轴和中间轴均为两个，两输入轴对称设于主轴的两侧，两中间轴对称设于主轴的两侧；每个输入轴均连接有一个交流变频电机；两输入轴、两中间轴和主轴成一直线分布；两交流变频电机均以立式设于减速箱的上方。本实用新型专利技术的顶驱系统使电机尺寸受限较少，并缩小单台电机的整体尺寸，增大了顶驱井眼中心的工作空间，并且采用的交流变频调速电机具有径向尺寸小、动力输出精度高、可控性好、功率因素高、最大输出扭矩大等优势。

Top drive system of oil drilling rig driven by dual AC variable frequency motor

The utility model discloses an oil rig double AC variable frequency motor driven top drive system, which comprises a gear box, the gear box is used to drive the spindle, the spindle shaft, with the input shaft drives the intermediate shaft; input shaft and intermediate shaft are two, two sides of the input shaft are symmetrically arranged on the spindle, on both sides of the two the intermediate shaft are symmetrically arranged on the main shaft; each input shaft is connected with an AC motor; two input shaft, intermediate shaft and spindle two into a linear distribution; the top two are arranged on the vertical AC variable frequency motor speed reducer. The utility model of the top drive system of the motor size is less limited, and reduce the overall size of the single motor, increasing the top drive center of borehole working space, and the use of AC variable speed motor with radial size is small, the power output of high precision, good controllability, high power factor, maximum output torque etc. advantage.

【技术实现步骤摘要】
双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统
本技术涉及石油钻采机电设备
，特别涉及一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统。
技术介绍
目前大部分顶驱采用单一电机驱动齿轮箱，通过二级减速，将电机输出动力传递给顶驱主轴，冲管机构和电机均位于齿轮箱上部，并采用连接。由于齿轮箱输出轴(即顶驱主轴)必须中置，这样使得与该主轴连接的冲管机构(即泥浆通道组件)也必须置中安装。顶驱都采用单电机驱动，由于冲管机构的存在，使得电机必须安装在齿轮箱顶部中心或左或右的一侧并偏后，这造成了顶驱宽度方向的尺寸较大。由于井架空间有限，因此必须严格控制顶驱电机的体积和功率。同时，由于电机一般重量较大，偏置的结构会造成齿轮箱的严重偏重，影响顶驱的重心，影响顶驱的上、卸扣和起、下钻作业。此外，现有顶驱的电机采用普通的单台三相异步交流电机，单台电机的尺寸较大，占据了顶驱井眼中心的大部分空间，导致顶驱在纵向的尺寸较大，不能灵活地适应复杂的工况。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其包括减速箱，减速箱具有主轴、用以带动主轴的中间轴、用以带动中间轴的输入轴；输入轴和中间轴均为两个，两输入轴对称设于主轴的两侧，两中间轴对称设于主轴的两侧；每个输入轴均连接有一个交流变频电机；两输入轴、两中间轴和主轴成一直线分布；两交流变频电机均以立式设于减速箱的上方。较佳地，主轴为空心轴。较佳地，主轴连接有泥浆通道组件。较佳地，减速箱还具有主轴大齿轮，主轴大齿轮套设于主轴，主轴大齿轮与中间轴相啮合。较佳地，主轴的外部设有主止推轴承，主止推轴承位于减速箱的上方。较佳地，减速箱的上表面还设有提环吊耳。本技术的积极进步效果在于：本技术中电机的输出轴与减速箱的输入轴的轴心线重合，将电机的输出轴与顶驱主轴、中间轴采用直线型布置，使电机尺寸受限较少，并缩小单台电机的整体尺寸，增大了顶驱井眼中心的工作空间，并且采用的交流变频调速电机具有径向尺寸小、动力输出精度高、可控性好、功率因素高、最大输出扭矩大等优势。附图说明图1为本技术较佳实施例的立体示意图。图2为本技术较佳实施例的正视示意图。图3为本技术较佳实施例的剖视示意图。图4为本技术较佳实施例的减速箱的俯视示意图具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。如图1、图2、图3和图4所示，一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其包括减速箱3和两个电机。减速箱为II级圆柱斜齿轮减速箱，减速箱3具有主轴8、用以带动主轴的中间轴、用以带动中间轴的输入轴；输入轴为两个，分别为输入轴4和输入轴5；中间轴为两个，分别为中间轴6和中间轴7。主轴8为空心轴；主轴连接有泥浆通道组件12。泥浆通道组件即冲管机构。电机为交流变频电机，分别是交流变频电机1和交流变频电机2。输入轴4与交流变频电机1的输出轴10连接，输入轴5与交流变频电机2的输出轴11连接。减速箱3还具有主轴大齿轮9，主轴大齿轮套设于主轴，主轴大齿轮与中间轴相啮合。交流变频电机动力依次经由电机输出轴10和11、输入轴4和5、中间轴6和7、主轴大齿轮9传递给顶驱主轴8，从而来带动钻具旋转完成钻井作业。输入轴4和输入轴5对称设于主轴8的两侧，中间轴6和中间轴7对称设于主轴8的两侧。输入轴4和输入轴5、中间轴6和中间轴7、主轴8成一直线分布；交流变频电机1和交流变频电机2均以立式设于减速箱3的上方。两台交流变频调速电机1和2，采用直线型对称布置，将电机安排在主轴的两侧，两电机之间的有足够的空间留给泥浆通道组件12。交流变频电机的输出轴10和11、泥浆通道组件12中心与主轴8采用直线型对称布置，电机立式安装，使交流变频电机1和交流变频电机2尺寸受限较少，顶驱的结构更紧凑，解决了电机宽度方向上的空间问题，也改善了齿轮箱的受力情况，并改良顶驱齿轮箱承重效果。这样，在不影响泥浆通道的前提下，节省了顶驱整体尺寸，避免了电机的偏置，改良了顶驱齿轮箱的受力情况。进而降低了加工成本，降低了日常维修工作的难度。本技术将传统的单电机改为双电机，即交流变频电机1和交流变频电机2，使得单台电机所需功率变小，大大减小了电机的尺寸和制造难度，尤其是对大型顶驱而言。电机的尺寸变小，可大幅度降低整个顶驱的高度，实现顶驱整体结构的小型化。而且交流变频调速电机1和交流变频电机2有着动力输出精度高，可控性好，功率因素高，最大输出扭矩大等优势，它可以更灵活地适应钻井工况。减速箱的主轴8的外部设有主止推轴承13，主止推轴承13位于减速箱3的上方。减速箱3的上表面还设有提环吊耳14。本技术中将顶驱的主止推轴承13放到减速箱3的外部，使得主止推轴承13、提环吊耳14等主要承重部件的力和电机的重力都加载在减速箱3的上表面上，减速箱3的侧板和下底板不受主载荷的影响，也不需要承重，尺寸可以大大减小，大幅度降低了减速箱3的尺寸和重量，实现了大载荷顶驱整体结构的小型化。虽然以上描述了本技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本技术的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其特征在于，其包括减速箱，减速箱具有主轴、用以带动主轴的中间轴、用以带动中间轴的输入轴；输入轴和中间轴均为两个，两输入轴对称设于主轴的两侧，两中间轴对称设于主轴的两侧；每个输入轴均连接有一个交流变频电机；两输入轴、两中间轴和主轴成一直线分布；两交流变频电机均以立式设于减速箱的上方。

【技术特征摘要】
1.一种双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其特征在于，其包括减速箱，减速箱具有主轴、用以带动主轴的中间轴、用以带动中间轴的输入轴；输入轴和中间轴均为两个，两输入轴对称设于主轴的两侧，两中间轴对称设于主轴的两侧；每个输入轴均连接有一个交流变频电机；两输入轴、两中间轴和主轴成一直线分布；两交流变频电机均以立式设于减速箱的上方。2.如权利要求1所述的双交流变频电机驱动的石油钻机顶驱系统，其特征在于，主轴为空心轴。3.如权利要求2所述的双交...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚全忠，张海燕，张凯，
申请(专利权)人：上海兰石重工机械有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31