第二章钻机起升系统(第二讲)幻灯片.pptVIP

第二章钻机起升系统 2.3 钻井绞车 2.3.1概述1.钻井绞车的功用 (1)用以起下钻具，下套管； (2)钻进过程中控制钻压，送进钻具； (3)借助猫头进行上、卸钻具丝扣，起吊重物及进行其它辅助工作； (4)作为转盘的变速机构或中间传动机构； (5)整体起放井架。 (6)利用捞砂滚筒，进行提取岩芯筒、试油等工作。 3.钻井绞车的组成 根据上述功用，尽管各型绞车结构上各式各样，但究其实质一般都由以下几部分组成：(1)滚筒、滚筒轴总成，这是绞车的核心工作部件。主要有水汽葫芦、刹车盘、滚筒体、滚筒轴和轴承等。滚筒应有足够的容绳量，保证缠绳状态良好以延长钢绳寿命； (2)绞车具有灵敏可靠的主刹车机构及性能良好的辅助刹车，使其能准确地调节钻压，均匀送进钻具，在下钻过程中随意控制下钻速度和省力地将最重钻柱载荷刹住；下图为刹车机构示意图。 (3)猫头和猫头轴总成，用以满足大钳上、卸扣和其它辅助起重的需要。有的猫头轴上还装有捞砂滚筒，用以提取岩心筒； (4)传动变速系统，引入并分配动力和传递运动，提供足够的档速；主要有齿轮减速箱、减速器输入轴、转盘链条箱和角传动箱、离合器、联轴器、万向轴等。(5)控制系统，包括牙嵌、齿式、气动离合器。它们一般都属于钻机控制系统的组成部分； (6)润滑系统，包括黄油润滑、滴油润滑和密封、飞溅或强制润滑； (7)支撑系统，有焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架。中型绞车整体运输，其重量约在10吨以内;重型和超重型绞车要拆散成单元运输，运输的单元应在15吨以内，以便移运。 绞车主要由底座、支架、输入轴、输出轴、猫头轴、滚筒轴、高低速离合器和转盘传动箱组成； 2.3.2钻井绞车的技术特性参数 钻井绞车的特性参数有绞车功率，快绳拉力，钢丝绳直径，档数，各档转速，滚筒的直径和长度，刹车毂直径等。2.3.3现代绞车的结构方案 绞车的传动方案决定了它的结构类型，按绞车轴数大致可归纳为： 单轴、双轴绞车（一般需配变速箱）； 三轴和多轴绞车； 独立猫头绞车； 电驱动绞车。 1.单轴绞车和双轴绞车：这类绞车的特点是猫头直接装在滚筒轴两端，滚筒活装在滚筒轴上。为了提供不同的起升速度，在绞车外面设置变速箱分别传动绞车和转盘。 双轴绞车(如左图） 双轴绞车由猫头轴和滚筒轴组成，由于猫头和滚筒分轴，使猫头的速度和位置都得到改善，解决了猫头的操作不便问题。其仍然采取外变速方案。如ZJl5D和ZJ20-2型钻机采用此方案以使绞车结构简单，重量轻，便于移运。 2．三轴绞车 这类绞车的特点是在双轴绞车的基础上增加了引入动力的传动轴，且猫头轴亦参加变速传动。大庆130钻机和ZJl30-1采用的JCl－14.5绞车即属此类(下图)。 JCl－14.5绞车能实现相互独立的三个低速档和一个高速档。由于三轴之间空间较大，不能设置倒档，该型钻机在机房设置有倒档齿轮箱。由于变速机构也兼顾转盘，取消了外变速箱，但绞车本身却复杂了，重达20吨，移运时折成三轴一架四个单元运输，移运和安装都不方便。 三轴绞车,用于ZJ40/2250CD钻机 3.多轴绞车 左图所示为JC-45绞车。 将四轴以上的绞车称为多轴绞车，其特点是猫头轴不参加变速传动，猫头中间空出来的位置可加装辅助捞砂滚筒，而另设中间轴解决变速和传动的要求。一般可实现6正2倒的滚筒速度，ZJ32J、ZJ45、ZJ45J、ZJ60D等国产钻机都采用这一方案。 2.4 绞车的刹车机构 钻井绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车用于各种刹车制动，辅助刹车仅用于下钻时将钻柱下放速度刹慢。 主刹车是机械式的，主要采用带刹车，即通常所说的刹车机构。 盘式刹车以良好的性能正逐渐为钻井绞车所接受。由于带式刹车结构简单，使用方便，因而今后相当长的时间内完全有可能是带刹车和盘式刹车并存。 图2-5所示为PS系列盘式刹车。 刹车的功用是刹慢或刹住被钻柱载荷所带动的滚筒，达到控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具，控制下钻速度或达到悬持钻具的目的。 钻井过程中司钻总是手不离刹把，如果刹车机构不够灵活省力，将加重司钻的体力劳动强度，带来操作不便。同时刹车不可靠容易引发重大溜钻事故，造成设备损失，井下事故，甚至危及人身安全。所以刹车是绞车上最重要的部件，因此要求它灵活省力，安全可靠，寿命长。 2.4.1带刹车的结构原理1.带刹车的结构组成 主要由控制部分、传动部分、制动部分平衡梁和气刹车等组成。图2-6所示为单杠杆刹车机构。 2.刹把调节与刹带、刹车块的调整 随着刹车块磨损量的增加，刹把终刹位置逐渐降低，影响操作时就需调节刹带使刹把终刹位置恢复至合适高度。当磨损到一定程度后，刹车带需进行整圆或更换新带。刹车块磨损量达到一定厚