钻井绞车.ppt

钻井绞车,一、功用与结构组成,二、绞车的类型与选用,返回,附本节复习题,四、刹车机构,三、钻井绞车技术规范,五、辅助刹车,钻井绞车不仅是起升系统设备，而且也是整个钻机的核心部件，是钻机的三大工作机之一。1．功用1）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，上、卸钻具丝扣，起吊重物及进行其他辅助工作；4）充当转盘的变速机构或中间传动机构；5）整体起放井架。,一、功用与结构组成,2．结构组成1）滚筒、滚筒轴总成，这是绞车的核心部件；2）制动机构，包括机械刹车和水刹车（电磁刹车）；3）猫头和猫头轴总成，用以紧卸丝扣、起吊重物；重型钻机绞车上还包括捞砂滚筒，用以提取岩心筒；4）传动系统，引入并分配动力和传递运动，对于内变速绞车除传动轴及滚筒轴、猫头轴外，还包括链条、齿轮、轴系零件及转盘中间传动轴等；5）控制系统，包括牙嵌、齿式、气动离合器、司钻控制台，控制阀件等，属于钻机控制系统的组成部分；6）润滑系统，包括黄油润滑、滴油润滑和密封传动、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。,二、绞车的类型与选用类型1）按轴数分单轴、双轴、三轴及多轴绞车；2）按滚筒数目分单滚筒和多滚筒绞车（主滚筒用以起下钻具，捞砂滚筒用以提升取芯工具及试油时进行提捞作业）；3）按提升速度分两速、三速、四速、六速和八速绞车,钻井绞车的选用一台钻机采用何种结构类型的绞车与多种因素有关，主要有1）功率大小，主滚筒是否上钻台，如何安装移运；2）变速方式，绞车内还是绞车外变速，这与整机传动方案有关，需统一考虑轻中型多为绞车外变速；重型、超重型钻井绞车多采用绞车内变速；3）倒车方式（绞车外还是绞车内倒车）；4）猫头种类和数量；猫头轴是否惯性刹车；离合器数量及布置；5）是否充当传动盘的中间结构、变速结构；6）润滑方式，黄油、滴油、飞溅或是强制润滑；7）控制方式（一般采用集中气控制、气排挡）；8）驱动类型。,三、钻井绞车技术规范,钻井绞车已制定标准，标准绞车的主参数是名义井深。标准钻井绞车型号为JC-,,绞车型式，机械驱动无，电驱动D绞车级别，以100m计的绞车名义钻深范围的上限绞车代号,,,,四、刹车机构,绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车是机械式的，称机械刹车或带刹车，或通常所说的“刹车机构”。机械刹车功用与使用要求功用1）下钻、下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻具；2）正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。使用要求安全可靠，灵活省力，寿命长。,2.结构组成与作用原理单杠杆刹车机构由控制部分（刹把）、传动部分（传动杠杆或称刹车曲轴）、制动部分（刹带、刹鼓）、辅助部分（平衡梁和调整螺钉）、气刹车等所组成。作用原理,刹车时，操作刹把转动传动杠杆，通过曲拐拉曳刹带活端使其抱住刹车鼓。扭动刹把手柄可控制司钻阀启动气刹车。气刹车起省力作用。平衡梁是用来均衡左、右刹带的松紧程度，以保证它们受力均匀。当刹块磨损使刹带与刹鼓初始间隙增大导致刹把的刹止角过低时，可通过调整螺钉到合适的初始间隙。,五、辅助刹车,1、水刹车作用在下钻时刹慢滚筒，保持钻具以安全的速度均匀下放。2、电磁涡流刹车利用电磁感应原理进行无损制动，无易损件，制动性能好，使用寿命长，操作维护简单。特性中、高速段制动力矩很大且较稳定；通过调节电位器，改变送入刹车线圈的电流，在理论上，在任何载荷下可以调得任一需要的下钻速度。,结构主要由左、右定子和转子组成，定子中固嵌着激磁线圈（刹车线圈）。原理三相380伏的交流电源经三相变压器降压输入整流器，经过三相整流桥输出连续可调的直流电至激磁线圈，在磁极周围产生固定磁场，转子即处于此磁场中。当它被滚筒轴转动时，转子磁通密度的变化在转子表面产生电动势，遂即引起涡电流。此涡电流形成旋转磁场，与固定磁场相互作用便产生制动力矩。制动产生的热量由从侧面输入的冷却水带走。,,水刹车的结构,如图，水刹车主要由旋转主轴（借助离合器与滚筒轴相连）及固定其上的转子和定子组成。定子置外壳内并对称位于转子两侧。转子和定子上都有许多叶片，呈辐射状分布，且逆着下钻时转子旋转方向成一角度，以加大水流对转子叶片的阻力。两叶片之间形成水室，下部有进水口，顶部有出水口。,水刹车的作用原理,下钻时，滚筒轴转动带动转子旋转。在转子水室中，水因离心力作用被甩向外缘，并受迫被导流入定子水室；在定子水室中水由外缘流向心部，然后又受迫被导流入转子水室，于是在各水室中，液流都形成小涡流在不断循环。运动着的倾斜转子叶片，迎面切割高速循环的小涡流，遇到很大阻力，此即形成制动力矩。实质通过叶片和液流的相互作用，以吸收下钻时产生的大部分动能（转化成热能释放掉），从而大大减轻带刹车的负担。,4.多轴绞车（四轴以上的绞车）内变速，链条传动；猫头轴上装有捞砂滚筒，除猫头、滚筒、传动轴外，多了一根倒车轴，齿轮倒车，水刹车装在倒车传动轴头上；传转盘的过桥轴和转盘角传动箱也放在绞车单元内；轴数虽多，但由于是中型钻机绞车，功率不大，可整体运输。,,3．三轴绞车多加了一根引入动力的传动轴，并在绞车内实现链条变速传动，变速机构也兼顾转盘；取消了外带的变速箱，但绞车本身复杂了，重达20吨，一般要拆成三轴一架四个单元运输，安装起来也不方便。,2.双轴绞车滚筒轴外加一猫头轴组成，仍为绞车外变速，但猫头位置及速度可不受限制，比单轴绞车方便。,1.单轴绞车1）猫头直接装在滚筒两端，滚筒活装在轴上；2）绞车外变速，另有一齿轮变速箱；结构简单，移运方便；但猫头使用不方便，且滚筒高档不能独立安排，影响起下钻速度。,复习题,钻井绞车的功用有哪些钻井绞车由哪些主要部分组成钻机绞车机械刹车的功用与使用要求是什么,