第六章给进机构方案.ppt

6-1 给进机构的功用、要求及类型 * 第六章 给进机构 一 给进机构的功用 1.向钻头施加轴向压力，并随着钻孔的不断加深，而连续送进钻具，以 实现加、减压钻进； 2. 用于强力起拔钻具，处理卡、埋、烧钻事故； 3. 利用给进机构可以悬挂钻具、提动钻具及实现快速倒杆； 4. 液压给进机构还可以称重钻具和间接反映孔内钻具的工作情况； 5. 某些钻机的给进机构还可以用于升降钻具。 二 对给进机构的要求 1. 能合理地施加钻头所需的钻压，并能无级调节钻压； 2. 能根据钻头的瞬时钻速，无级地调节给进速度； 3. 要具有一定的超载能力； 4. 要能及时地反映孔内的钻进情况； 5. 尽可能减少倒杆所用的时间。 在钻进过程中，孔底钻头所需的钻压C是由给进机构产生的给进力 和 孔内钻具的重力 提供的，其关系如下： 式中 ： —每米钻杆的重量； —孔内钻具长度； —孔内冲洗液对钻具的浮力以及孔壁对钻杆的阻力 所引起的钻压变化系数。 1 钻进过程中，随着钻孔的加深，钻具重量增大，为保证钻压C不变，应不 断减小给进力 由公式可知给进力一直可以减小至零。这时为自重钻进； 随着孔深进一步增加，钻具重量进一步增大，给进力为负值，及需要减压 钻进；因此在钻进过程中给进力需要不断的调整。 三 给进机构的类型 类型 机械式 液压式 手把、手轮给进机构 蜗轮-蜗杆给进机构 主动钻杆给进机构 链轮-链条给进机构 钢丝绳加压给进机构 差动式给进机构 单油缸给进机构 双油缸给进机构 单油缸-链条(钢丝绳)给进机构 双油缸--链条(钢丝绳)给进机构 油马达—单链条给进机构 油马达--双链条给进机构 二、链轮-链条给进机构 一、手把（手轮）给进机构 §6-2机械给进机构的组成及工作原理 三 主动钻杆给进机构 用于大口径水井钻机、工程钻机、石油钻机。它是利用升降系统实现给进机构的功能。系统的组成见图。是由升降机、钢丝绳、天车、动滑车、提引器、指重表等组成。系统工作原理如下： 加压钻进：用提引器提吊钻具，利用升降机的下降抱闸控制给进速度。加压钻进时，下降抱闸对卷筒的制动程度，只要能保持卷筒不自由放松钢丝绳即可。 减压钻进：减压钻进时，增大下降抱闸的制动力矩，使提引器产升对钻具一定的拉力，平衡部分钻具的重量，以达到减压钻进的目的。提引器平衡的钻具的重量值，可由装在死绳上的指重表来反映。 从系统图可以看出，钢丝绳的拉力P与钻具重量的关系为： p Q 四 钢丝绳加压给进机构 1. 系统的组成及工作原理 该机构主要用于浅孔转盘式钻机。系统组成见右图，主要有加压器、加压钢丝绳、导向滑轮、测压力计等组成。加压钢丝绳一端固定在机架上，另一端绕过加压水龙头上的导向滑轮后，固定在加压器的绳轮上。加压钻进时，加压器的制动器制动加压器的闸轮，则加压器的绳轮转动缠绕钢丝绳。当钢丝绳被拉紧时， 通过导向滑轮向钻具施加压力，实现 加压钻进。通过改变制动器的制动力， 改变加压力和给进速度。 由系统图可知，系统产生的给进力为： p , p , pg 2. 加压器的结构与工作原理 加压器采用3K-H型双联行星轮系。主要由传动轴、中心齿轮、双联行星齿轮、制圈、绳轮、快速缠绳手轮和两个内齿圈等组成。 加压钻进时，传动轴带动中心齿轮z1转动，中心齿轮又驱动双联齿轮转动。在双联齿轮左侧齿轮z3带动下制圈转动，其右边齿轮z4带动绳轮转动，缠绕加压钢丝绳，实现加压及给进。调整制动器对制圈的制动力矩，改变制圈的转速，随之也改变了绳轮的速度，即改变了给进速度和给进力。在不同的工况下，绳轮与制圈的运动关系，可从下述相对运动原理方法推出。 1-制圈；2、4-内齿圈；3埋头螺钉； 5-绳轮；6-螺栓； 7、8-绳头固定压板和螺钉； 9-垫；10、23、29-螺钉； 11、28-轴承压盖；12-密封圈； 13、18-挡圈；14、24、30-滚动轴承； 15-含油轴承；16-右置盘； 17-双联行星轮轴；19-双联行星齿轮； 21-左置盘；22-手轮；25-套轴； 26-垫片；27-螺栓； 30、31-圆头螺钉和盖。 。 在轮系中加上一个与 大小相等而方向相反的角度 ，轮系转化为定轴轮系。在转化系统中： 设轮系中的齿轮z1、z2、z3、z4、 z5的转动角速度分别为