[实用新型]绞车电机能耗制动刹车装置

说明书

技术领域：本实用新型涉及石油钻探工程技术领域，具体说属于利用钻机绞车的电动机实现能耗制动的装置。

背景技术：目前，在国内外石油钻探设备，钻机绞车通常由2台直流电动机驱动，并配有辅助刹车装置，以完成钻井过程的起下钻杆和套管作业。在起钻杆或套管时，电动机是提升动力，通过大钩和绞车装置把井内的钻杆逐一全部提出。在下放时，由辅助刹车装置消耗钻杆受重力作用所具有的势能，产生制动力矩控制其下降速度，以便准确到位停车后连接钻杆。这类辅助刹车当前多为电磁涡流刹车，其体积较大，使绞车的轴向尺寸因此增加不少。特别对空间有限的钻台而言，台面设备布置和钻台整体重量有较大影响，同时也给使用、维护和可靠性带来一系列问题。

发明内容：本实用新型的目的是提供在电动钻机绞车上不需要另外单独设置辅助刹车装置，直接利用钻机绞车自带的直流电机进行能耗制动，结构简单、可靠性好、使用维修方便的绞车电机能耗制动刹车装置。

为完成上述的目的所采取的技术方案：电机为串激式直流电动机，其中电枢与激磁绕组串联连接，电动机状态时，电枢串接激磁绕组和开关K1并联SCR2电机传动机构，通过状态控制器，将电机变为发电机状态时，电枢仍与激磁绕组串接，而在激磁绕组两端串接开关K21、K22再并接SCR1可控硅调压器，电枢两端则串接K22与耗能电阻Rb3相并接。

本方案利用直流电机所具有的既可作为动力机去驱动机构，也可由外动力驱动它可作为发电机运行的特性，当直流电机所驱动的钻机绞车在下钻杆或套管需要制动时，通过切换控制，电机由电动机状态转换成发电机状态，作为发电机运行，钻杆所具有的势能，通过与之相连的绞车、由机转变为电能，消耗在并接于电机电枢两端的大功率耗能电阻上，从而实现对绞车的制动控制，亦即控制了钻杆的下降速度。

本实用新型可以替代电磁涡流刹车等辅助刹车。从而可以把辅助刹车所占用的空间节省下来，减少绞车整机的体积和重量。这样一机两用，即减少了体积，降低制造成本和维护费用，又提高了设备利用率和绞车的可靠性。然而这种用途在国内和国外的电驱动钻机上，一直末被开发利用。

附图说明：

图1为本实用新型结构图。

具体实施方式：根据图1所示，在电动机状态时，电枢6串接激磁绕组5，并经开关K1并联于SCR2电机传动机构4。通过状态控制器1，将电机变为发电机制动状态时，电枢6仍串接激磁绕组5，激磁绕组5两端经开关K21、K22并接于SCR1可控硅整流调压器，而电枢6两端亦经K22并接于耗能电阻Rb3。

电动机6在正常电动状态，开关K₁闭合K₂₁、K₂₂断开。SCR₂传动装置4向绞车电动的电枢6和激磁绕组供电，使电动机正转驱动绞车，带动大钩，向上提升钻杆、套管等负载。当欲下放负载时，通过切换控制器1断开开关K₁，闭合K₂₁、K₂₂，使SCR₁可控硅整流调压器2向电动机励磁线组5供电。电机变为发电机状态，当具有势能的钻杆、套管等负载带动大钩向下运动时，绞车电机电枢6反转发电，电能通过能耗电阻Rb3而消耗。与此同时在电机转子上产生阻尼制动力矩，使绞车减速。