钻机驱动设备与传动系统.ppt

③ 钻井泵 钻井泵一般都在额定冲次附近工作，负载的波动幅度也不大，因此对驱动系统的要求比绞车、转盘都简单。主要要求是：速度调节范围R=1.3～1.5，以充分利用功率；允许短期过载，以克服可能出现的蹩泵。 第三十页，共七十一页，2022年，8月28日 （2）柴油机-机械传动钻机工作特性 ① 机械传动方案 统一驱动、分组驱动和单独驱动 a、单独驱动方案 转盘、绞车、钻井泵三个工作机组，各由不同的动力机一对一或二对一地进行驱动，电驱动钻机大都采用单独驱动方案。 单独驱动，传动系统简单、效率高；工作机间无机械形式的联系，便于钻机在井场进行平面布置。但装机功率利用率低，动力机不能互济。 第三十一页，共七十一页，2022年，8月28日 b、统一驱动方案 这种方案是转盘、绞车、钻井泵三工作机由2～4台动力机并车统一驱动。 统一驱动装机功率利用率高，可并车调剂各工作机不同的功率需要，动力机有故障时动力可互济。但驱动系统复杂，传动效率低，安装找正困难。 第三十二页，共七十一页，2022年，8月28日 c、分组驱动方案 典型的分组驱动，将三个工作机分成两组，绞车、转盘为一组，钻井泵为另一组，由动力机（柴油机或电动机）分别驱动，也称为二分组驱动。 分组驱动的目的主要是： i 、兼有统一驱动利用率高和单独驱动传动简单、安装方便的优点； ii 、现代深井、超深井钻机采用7～9m高钻台，分组驱动可实现转盘、辅助绞车（猫头轴）在高钻台上，而主绞车不上高钻台的方案； 第三十三页，共七十一页，2022年，8月28日 iii、 满足丛式井钻机对工作机平面布置的要求：转盘、绞车在钻台上并可随钻台一起作纵横方向的移动，而钻井泵组不必移动。因此转盘、绞车同钻井泵组不能有任何机械传动方面的联系，必须进行两分组驱动。 第三十四页，共七十一页，2022年，8月28日 ② 机械传动钻机的特点 钻机机械驱动方案一般采用统一驱动或分组驱动。这需要将几台柴油机的动力合在一起，这就是并车，机械驱动的钻机采用皮带并车，早期使用E型三角胶带，现在广泛使用的是窄V三角胶带。 机械驱动钻机的传动方案依据钻机的用途、钻井深度、所采用的驱动类型及主传动元件的不同而异。但是，任何一种钻机其传动系统的基本组成和所承担的任务却具有共性，都主要是由并车、倒车、减速增矩、变速变矩及转换方向等几部分所构成，将一台或几台驱动机组的动力及运动单独地或统一地传递给各工作机，以满足钻井工作的需要。 第三十五页，共七十一页，2022年，8月28日 a、并车 现代机械驱动钻机都采用两台以上驱动机组，因此存在并车问题。广泛采用的并车方式是：柴油机直接驱动，胶带并车传动，如ZJ32J-2，ZJ45J；柴油机一液力驱动，链条并车传动，如 F-320，ZJ45，ZJ60L。 第三十六页，共七十一页，2022年，8月28日 b、倒车 转盘需要倒车，绞车一般不需要倒车。倒车方案，花样繁多，但究其实质，不外以下几种： i、 齿正车、链倒车（齿轮传动正车、链传动倒车） 大庆130钻机就是齿正车、链倒车，但1号机组本身不能倒车。有的钻机，齿正车传动副和链倒车传动副安置在同一传动箱的两根平行轴上。 ii、 双锥齿轮正倒车 这种方案适用于转盘单独倒车，需一个单独的正倒车箱，齿轮钻机常采用该方案。如ZJ130-3钻机。 第三十七页，共七十一页，2022年，8月28日 iii、锥齿轮倒车，短万向轴水平传动转盘，可使钻台面宽敞；缺点是增加了一付角传动。 iiii 、链正车、齿倒车链条钻机必须采用齿传动倒车，如ZJ45钻机等，倒车齿轮副即置于链条变速箱中，可不必另设倒车箱。 第三十八页，共七十一页，2022年，8月28日 c、减速与变速 钻机动力机转速高，而工作机转速低，从动力机到工作机一般要经过3～5次减速。另外，绞车和转盘要求调速范围为5～10。为充分利用功率，一般应设4～6个机械挡，柴油机一变矩器驱动时，也应设3～4个机械挡。 动力机至钻井泵无需变速，除泵本身已有一次减速外，在传动系统中再设1～2次减速即可。 第三十九页，共七十一页，2022年，8月28日 ③ 机械驱动钻机的起升特性 对于机械驱动的钻机，不能无级调速，只能由机械档变换速度，考虑到传动的复杂程度和操作要求，起升绞车一般设6个档，前两个档用于处理事故，后4个档用于正常钻井。 第四十页，共七十一页，2022年，8月28日 （3）柴油机—液力驱动钻机工作特性 ① 柴油机和变矩器的联合工作特性 第四十一页，共七十一页，2022