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5.2 柴油机驱动—机械传动 内容回顾 PZl90系列柴油机型号编制的含义如下： 型号示例：PZl2V190BD表示配套机、增压、12缸、V型排列、缸径190、改造顺序号B、电驱动钻机用、标定转速为1500r／min、标定12小时功率。 随着石油钻探技术和装备的更新，以及我国的油气开发趋势，对钻机动力提出了以下要求：（1）适应沙漠纵深地区风沙大、日温差大以及自动化程度高、无人值守的要求；（2）适应高原、高寒地区空气稀薄、超低温的环境；（3）深井钻探，要求柴油机单台功率大、载荷变化频繁，在部分载荷下经济性好；（4）每台钻机配备柴油机台数少，移运方便；（5）能远距离控制，可靠性高，故障率低。 为适应上述要求，190系列柴油机在近十年来性能和可靠性都有较大的提高。例如主导产品Z12V190B改型为G12V190ZL，于1999年研制成功。该型柴油机在性能指标、可靠性、自动监控、解决“三漏”和外观质量等方面都有显著提高。 新世纪以来，济柴公司又研制A12V190Z型柴油机。这种产品具有功率大、性能高、使用可靠、操作方便等特点，可满足320-7000m机械及电动钻机的需求。 1.大庆130钻机和ZJ32J钻机(新标准为ZJ40／2250J) 我国从1951年开始引进苏联5Д型钻机，1958年兰州石油机械厂建厂开始生产仿苏ZJ-130型皮带钻机。 在70年代中期由江汉石油管理局钻采设备研究所设计，兰州石油化工机械厂制造的大庆130型钻机成为我国油田相当长时期钻深1900～3200m井的主力设备。这是在原苏制5Д型钻机和我国仿制的ZJl30型钻机基础上改进成为三台柴油机驱动的皮带钻机 。 大庆130钻机是我国70年代以来的老产品，主要存在的问题有：(1)柴油机一出门就被一级减速箱换向，造成钻井泵反转运行，使钻井泵工作条件恶化，致使其可靠性降低。(2)钩载储备系数偏小，其Qmax＝160吨，而Q柱＝130吨。可靠性和机动性差。(3)绞车功率小，开式润滑效果差，寿命短，刚性差，起升速度低。(4)并车联动机组薄弱，常发生断轴事故，气胎离合器寿命短。 (5)塔形井架装拆费时，高空作业不安全。(6)钻台底座高度小，不够安装必要的井控设备。 自1982年开始，兰州石油化工机械厂、宝鸡石油机械厂与各油田结合先后进行了十多种大庆130型钻机改造试验。现已成批生产的ZJ32J-2型钻机，作为大庆130钻机的替代机型，对各部件都进行了彻底更新，其性能参数全面符合GBl806-86的要求。 ZJ32J-2钻机传动方案如图所示。  （新标准为ZJ50／3150J)该型钻机用于钻3000－4500m深的油气井。它由兰石油化工机械厂于1982年底通过鉴定后投入成批生产的皮带钻机(至1988年共生产140台)，其基本参数符合GBl806-79的规定。 ZJ45J钻机传动方案如图所示。  柴油机液力驱动的钻机即链条钻机，为机械驱动钻机，具有价格便宜、维修维护方便等优势，因而在钻深4000米内的油井仍然以机械钻机为主。即使在石油工业发达的美国，链条钻机的使用也占有相当大的份额。我国现有ZJ40L、ZJ50L和ZJ70L等链条钻机。 （5）传动平稳柔和，吸收冲击振动，延长了机械设备寿命。（6）链条并车较皮带并车传动效率提高3％，减少了并车损失。 柴油机变矩器驱动主要不足之处是效率偏低，变矩器最高效率一般为85～90％，且随涡轮轴转速变化其效率还要降低。纯钻进驱动泵时工效明显低于机械传动。此外变矩器结构比较复杂，还需要一套补偿和散热冷却系统。 钻机的传动装置（附加内容） 由动力机到工作机的传动系统，有的很简单，比如单独驱动；有的则相当复杂，比如统一驱动的钻机。 后者的传动系统要将数台动力机的动力合并，并分配给各工作机，同时为满足绞车和转盘对动力的要求，要解决变速变矩及反转等问题。 所以钻机的传动系统具有各种不同的并车、减速、变速、倒车机构，而形成了多种传动方案。多台动力机的并车传动是钻机传动的一个特点。一般地，采用链条并车传动的称为链条钻机，采用皮带并车传动的称为皮带钻机，而电驱动钻机则将两台电动机装在同一输入轴的左右两端实现并车。 1.链并车 尽管统一驱动的柴油机台数只有2～4台，当采用有确定传动比的链条并车装置时，由于不可能把所有柴油机调成同一转速，为了均衡各柴油机的负载，必须在柴油机输出轴上联接一台液力变矩器。 统一驱动的深井钻机以三台柴油机并车为典型，如国产ZJ45钻机(图9-7)，罗马尼亚的F320-3DH型钻机等。 它们都是三台柴油机经过三台变矩器使其输出转速从柴油机的1100～ 1200r／min降至7