《起升系統(tǒng)工作原理與設(shè)備》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《起升系統(tǒng)工作原理與設(shè)備(35頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、起 升 系 統(tǒng) 工 作 原 理 與 設(shè) 備第 一 節(jié) 起 升 系 統(tǒng) 工 作 原 理 一 、 起 下 鉆 操 作 1.起 鉆 : 換 鉆 頭 , 取 鉆 柱 。 2.下 鉆 : 鉆 柱 入 井 。二 、 游 系 運(yùn) 動(dòng) 分 析 大 鉤 速 度 ; 鋼 繩 速 度 ; 天 車 輪 的 切 向 速 度 ; 有 效 繩 數(shù) ( 除 快 、 死 繩 外 的 游 繩 數(shù) ) ; 滑 輪 直 徑 。 VV VZcD起 升 系 統(tǒng) 鉆 機(jī) 的 核 心 : 絞 車 、 游 動(dòng) 系 統(tǒng) 、 井 架 。 從 快 繩 側(cè) 死 繩 側(cè) 鋼 繩 速 度 為 大 鉤 升 高 H, 快 繩 拉 下 繩 長(zhǎng) 為 ZXH 。天
2、 車 輪 切 向 速 度 和 轉(zhuǎn) 速 為可 見 : 快 繩 一 側(cè) 的 滑 輪 轉(zhuǎn) 速 是 死 繩 一 側(cè) 的 Z倍 。 【 檢 修 天 、 游 車 應(yīng) 將 滑 輪 及 軸 承 倒 換 , 使 壽 命 均 衡 。快 繩 側(cè) 鋼 繩 彎 曲 次 數(shù) 是 死 繩 側(cè) Z倍 , 會(huì) 提 前 疲 勞 斷 絲 。 】 06 1 dZn VVV ZVVVV V n 00 60 44 11 nV DZVnZVV c, , )60602 nDnrrV c 快 繩 死繩絞 車 三 、 游 動(dòng) 系 統(tǒng) 載 荷 設(shè) 、 為 游 系 起 升 重 量 和 效 率 , 、 為 下鉆 游 系 起 重 量 和 效 率 , 、
3、 為 快 繩 和 死 繩 拉 力 , 為 游 繩 的 拉 力 。1.大 鉤 靜 載 荷 游 上Q 游 游 下Q 游快P 死PZPP 1 LqQ 柱靜 10 kNL井 深 , km; 單 位 長(zhǎng) 度 鉆 柱 質(zhì) 量 , kg/m。 柱q2. 游 系 靜 載 荷 游靜游 GQQ 10 kN 游 動(dòng) 系 統(tǒng) 固 定 質(zhì) 量 tf( 游 車 、大 鉤 、 吊 環(huán) 、 鋼 繩 ) 游G 3. 天 車 臺(tái) 載 荷 ( 天 車 梁 所 受 的 載 荷 ) ) ( ( 游靜車 ZGQQ 2110 kN( , 不 考 慮 傾 斜 。 )死快游車 PPQQ PPP 2死快4.當(dāng) 大 鉤 靜 止 懸 重 時(shí) ,各
4、段 游 繩 拉 力 相 等 。 死快 PPPP Z 1ZQP 游快 【 】 游靜游 GQQ 10 5 當(dāng) 起 升 時(shí) , 各 繩 拉 力 。由 于 軸 承 的 摩 擦 阻 力 和 鋼 繩 過 滑 輪 的 彎 曲 阻 力 有 : ZZ PPPPP 121 快 上 為 單 輪 繩 效 率 , 則( ; ; ; ) 1PP 快 上 21 PP ZZ PP 1 ZZPPPP 221上快因 【 】 , 所 以 ZPPPQ 21游 上 Zi iPQ 1游 上)( 2 ZPQ 快 上游 上 等 比 級(jí) 數(shù) 和 【 】 ZP ZPP PPPPPP Z 21221 快 上快 上快 上 可 寫 為 : 起 升 時(shí)
5、 快 繩 拉 力 : ( 代 入 上 式 )起 升 游 系 效 率 : 時(shí) 和 公 式等 比 級(jí) 數(shù) 比 為快 上游 上 )1( )1( ZPQ 游游 上快 上 1ZQP 6 當(dāng) 下 鉆 時(shí) , 各 繩 拉 力 。 【 與 起 鉆 時(shí) 相 反 , 阻 力 幫 助 】 【 】 快PZZ PPPPP 121 快 下 1PP快 下 )111( 221 等 比 級(jí) 數(shù) 和快 下游 下 ZZ PPPPQ )1( )1( Z Z游 時(shí) 和 公 式等 比 級(jí) 數(shù) 比 為快 下游 下 1 )1(1 Z ZPQ由 于 ( 代 入 上 式 )下 放 時(shí) 游 系 效 率 : 結(jié) 論 : 起 、 下 鉆 時(shí) 各 游
6、繩 的 拉 力 不 同 , 。 游游 下快 下 ZQP ZZZ 1 )1(游 快 上P 快 下P 與 表 達(dá) 式 不 同 , 其 值 相 近 , 可 認(rèn) 為 , 可 以 用 于 起 或 下 鉆 游 系 的 總 效 率 , 單 輪 效 率 。 游 游 游游 游 1 Z 游游 12 Z游2 1 Z游 )1( )1( Z Z游 起 升 游系 效 率 四 、 滾 筒 纏 繩 層 數(shù) 確 定滾 筒 外 經(jīng) ; 繩 徑 d。纏 一 層 繩 , 中 徑 ,第 一 層 纏 繩 不 工 作 , 利 于 排 繩 。纏 繩 : 一 左 旋 , 一 右 旋 。每 圈 有 3/4圈 于 槽 中 , 則( ) ;1/4圈
7、 跳 向 另 一 槽 , 直 徑 重 疊 , ;每 圈 半 徑 增 量 :0D dDD 01 dh dh 866.0866.030cos dh 9.0141866.043 從 第 二 層 到 最 后 一 層 纏 繩 直 徑 變 化 。 滾 筒 原 始 直 徑 : 第 一 層 直 徑 : ( 以 鋼 繩 中 徑 計(jì) 算 ) 第 二 層 直 徑 : ( 在 基 礎(chǔ) 增 加 ) 任 意 層 直 徑 :第 末 層 直 徑 : 0D dDD 01 ddDD 202 1D h2didDDi )1(20 dedDD e )1(20 第 二 第 末 層 , 平 均 直 徑 為 : 總 層 數(shù) ; 半 徑 增
8、量 系 數(shù) , 0.9 mDdeDDDD em )1(2 02 e dh dh 纏 繩 總 層 數(shù) 取 決 于 立 根 長(zhǎng) 和 有 效 繩 數(shù) , 纏 到 第 二 第 e層 上 , 按 平 均 直 徑 計(jì) 算 。 從 ( 不 考 慮 第 一 層 , 每 層 的 排 數(shù) )代 入 得 : 式 中 立 根 長(zhǎng) 度 每 層 的 排 數(shù) , ;L滾 筒 長(zhǎng) , m m ; 排 繩 間 隙 , 取 1 1.5mm。解 二 次 方 程 得 。 e Z2D eD mD)1( enDZl mnmD 0)1( 002 d nZldDed dDe l n d Lne 第 二 節(jié) 鉆 井 絞 車 一 、 絞 車 的
9、 作 用 絞 車 是 鉆 機(jī) 的 核 心 、 關(guān) 鍵 設(shè) 備 。 ( 鉆 機(jī) 三 大 機(jī) 組 : 絞 車 、 轉(zhuǎn) 盤 、 鉆 井 泵 ) 。 1. 起 下 鉆 , 下 套 管 提 出 鉆 具 , 再 放 下 去 , 叫 起 下 鉆 作 業(yè) 。 由 絞 車 完 成 。 下 套 管 , 也 用 絞 車 完 成 。 2. 控 制 鉆 壓 ( 扶 剎 把 , 加 鉆 壓 ) 鉆 頭 旋 轉(zhuǎn) 破 巖 , 由 鉆 鋌 重 提 供 鉆 壓 , 壓 力 大 小 由 剎 車 調(diào) 節(jié) 。 剎 車 松 開 , 鉆 壓 過 大 ; 鉆 柱 提 起 , 鉆 壓 為 零 ; 要 適 當(dāng) 控 制 剎車 調(diào) 節(jié) 鉆 壓 。
10、3. 上 卸 扣 ( 拉 貓 頭 , 上 卸 扣 ) 借 助 貓 頭 拉 大 鉗 手 柄 , 完 成 鉆 桿 上 卸 扣 。( 現(xiàn) 用 液 壓 大 鉗 ) 4. 起 升 井 架 , 吊 重 物 A形 , K形 ( 形 ) 井 架 絞 車 整 體 起 升 。 5. 作 為 轉(zhuǎn) 盤 的 傳 動(dòng) 中 間 裝 置 轉(zhuǎn) 盤 的 離 合 器 在 絞 車 里 。 二 、 絞 車 的 使 用 要 求 1 要 能 傳 遞 足 夠 大 的 功 率 鉆 柱 很 重 , 起 升 功 率 很 大 。 2 滾 筒 要 有 足 夠 大 纏 繩 容 量 起 升 一 立 根 ( 28m) 纏 繩 長(zhǎng) ,余 量 行 程 2 3m
11、, 游 繩 數(shù) 10根 , 纏 繩 300 多 米 。 3. 要 有 適 當(dāng) 的 檔 數(shù)鉤 載 是 變 化 的 , N=QV, 保 證 N=常 數(shù) , Q ,V 。國(guó) 標(biāo) 規(guī) 定 六 個(gè) 檔 。 多 檔 功 率 利 用 率 越 充 分 。 4. 剎 車 機(jī) 構(gòu) 靈 敏 可 靠鉆 壓 靠 剎 車 調(diào) 節(jié) , 鉆 具 的 起 升 下 放 的 停 止 、 鉆 柱 懸持 也 靠 剎 車 。5. 貓 頭 要 有 足 夠 的 拉 力貓 頭 的 作 用 是 上 卸 扣 , 崩 扣 力 矩 很 大 , 貓 頭 要 有 很大 的 拉 力 。目 前 用 液 壓 大 鉗 , 吊 鉗 備 用 。三 、 絞 車 的 結(jié)
12、 構(gòu) 類 型按 軸 分 : 有 單 軸 、 雙 軸 、 三 軸 及 多 軸 絞 車 ;按 筒 分 : 有 單 滾 筒 和 多 滾 筒 絞 車 。主 滾 筒 起 下 鉆 具 , 撈 砂 筒 提 撈 作 業(yè) ;按 速 分 : 有 2速 、 3速 、 4速 、 6速 絞 車 1.單 軸 絞 車C-1500絞 車 ( P114圖 3-47所 示 , 打 井 深 1200m)特 點(diǎn) : 貓 頭 裝 在 滾 筒 軸 兩 端 , 滾筒 活 裝 在 軸 上 ; 絞 車 外 變 速 ,另 有 變 速 箱 。2.雙 軸 絞 車ZJ15D雙 軸 絞 車 如 圖 5-7所 示 。 由 滾 筒 軸 外 加 一 貓 頭
13、軸 組 成 。絞 車 外 變 速 。 3. 三 軸 絞 車 圖 5-8是ZJ130-1三 軸 絞 車 。特 點(diǎn) : 三 軸 : 輸 入 、 貓 頭 ( 變速 ) 、 滾 筒 軸 ; 鏈 條 變 速 , 兼 顧 轉(zhuǎn) 盤 。 優(yōu) 點(diǎn) : 變 速 方 便 , 高 檔獨(dú) 立 。 缺 點(diǎn) : 開 式 , 潤(rùn) 滑 不 好; 重 達(dá) 20t, 安 裝 運(yùn) 輸 困 難; 4. 檔 偏 低 ( 國(guó) 標(biāo) 6檔 ) 。 5.141 JC 4.多 軸 絞 車四 軸 以 上 為 多 軸 絞 車 。 JC45絞 車 特 點(diǎn) : ( 圖 5-9) 四 軸 : 輸 入 、 中 間 ( 變 速 )、 貓 頭 、 滾 筒 軸 。
14、 內(nèi) 鏈 條 變 速 , 內(nèi) 齒 輪 倒 車 ; 密 封 式 , 潤(rùn) 滑 良 好 ; 六 檔 , 總 重 達(dá) 30t( 分 塊 搬運(yùn) ) 。 5.獨(dú) 立 貓 頭 軸 多 軸 絞 車 貓 頭 軸 獨(dú) 立 上 鉆 臺(tái) , 絞 車 在 鉆 臺(tái) 下 。 如 圖 5-10所 示 ?!?鏈 輪 33接 貓 頭 軸 ” 6.電 驅(qū) 動(dòng) 絞 車ZJ60D絞 車 :雙 直 流 馬 達(dá) 驅(qū) 動(dòng) ;四 軸 絞 車 ;四 個(gè) 機(jī) 械 檔 。如 圖 5-11所 示 。 四 、 典 型 絞 車 結(jié) 構(gòu) ( JC45絞 車 )圖 5-9為 JC-45絞 車 , 用 于 ZJ45、 ZJ45J鉆 機(jī) 。1. 基 本 參 數(shù)N
15、絞 1500HP; 鏈 條 正 檔 2倒 檔 ; P快 MAX=31.7T;總 重 30.1T, 分 兩 塊 運(yùn) 輸 。2. 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn)四 軸 , 箱 體 支 撐 密 封 絞 車 , 內(nèi) 部 齒 輪 倒 檔 , 手 動(dòng) 離合 器 換 檔 。 ( 1) 輸 入 軸 總 稱 有 三 個(gè) 變 速 鏈 輪 , 一 個(gè)倒 檔 齒 輪 , 一 個(gè) 輸 入 鏈 輪 。( 2) 貓 頭 軸 總 稱 拉 大 鉗 , 上 卸 扣 。 【 死貓 頭 左 右 各 一 , 摩 擦 貓 頭 左右 各 一 , 不 參 與 變 速 。 】( 3) 中 間 軸 或 變 速 軸 有 三 個(gè) 變 速 鏈 輪 , 一 個(gè) 倒檔
16、齒 輪 , 高 低 速 鏈 輪 各 一 , 齒 式 離 合 器 ( 掛 檔 ) 。 ( 4) 絞 車 滾 筒 軸 總 成 如 圖 5-12所 示 。 滾 筒 軸 合 金 鋼 鍛 造 ; 調(diào) 質(zhì) 處 理 ; 材 料 : 35CrMo; 長(zhǎng) : 3.7m; 重 980kg。 滾 筒 軸 滾 筒 剎 車 鼓 絞 車 的 滾 筒 體 如 圖 5-13所 示 。鑄 、 焊 組 合 結(jié) 構(gòu) , 可 配 帶 槽 滾 筒 , 也 配 光 滾 筒 。滾 筒 軸 , 靜 配 合 鍵 , 烘 裝 ( 傳 遞 扭 矩 大 ) 。 剎 車 鼓在 滾 筒 兩 側(cè) , 耐 熱 合 金 材 料 , 剎 車 時(shí) 表 溫 800
17、 ,易 “ 龜 裂 ”, 打 3200m的 井 磨 4mm。 滾 筒 剎 車 鼓 其 它 部 件低 、 高 速 氣 胎 離 合 器 ; 齒 套 離 合 器 ;鏈 輪 、 輔 助 剎 車 、 牙 嵌 離 合 器 。 (5)箱 體JC45絞 車 : 為 箱 體 閉 式 結(jié) 構(gòu) , 鏈 條 噴 射 壓 力 潤(rùn) 滑 。JC14.5絞 車 : 非 箱 體 開 式 結(jié) 構(gòu) , 鏈 條 滴 油 潤(rùn) 滑 。 五 、 絞 車 的 技 術(shù) 規(guī) 范絞 車 的 主 參 數(shù) 用 名 義 井 深 表 示 。標(biāo) 準(zhǔn) 絞 車 型 號(hào) :JC- JC絞 車 ; 表 示 100m單 位 的 名 義 鉆 深 上 限 ; 型 式 ,
18、機(jī) 驅(qū) 無 代 號(hào) , 電 驅(qū) 為 D。 1996-1997DRECO 和 IRI推 出交 流 變 頻 絞 車四 個(gè) 機(jī) 械 檔 , 鏈 條傳 動(dòng) , 三 臺(tái) 電 機(jī) 驅(qū)動(dòng) 。五 、 國(guó) 外 大 型 絞 車 的 發(fā) 展 鏈 傳 動(dòng) , 緊 湊 的 兩 檔 變 速 , 交 流 變 頻 電 驅(qū) 動(dòng) 絞 車交 流電機(jī)氣 胎 離 合 器氣 胎 離 合 器剎 車 鉗剎 車 鉗 1996-1997德 國(guó) WIRTH公 司 推 出 齒 輪 傳 動(dòng) 絞 車直 流 、 交 流 變 頻 、 液 壓 驅(qū) 動(dòng) 方 式 任 選齒 輪 傳 動(dòng) 液 壓 盤 式 剎 車 電 磁 剎 車動(dòng) 力 齒 輪 箱 2000年國(guó) 民 油
19、 井 公 司 推 出 交 、 直 流 驅(qū) 動(dòng) 方 式 任 選 的 齒 輪 絞 車 單 軸 絞 車齒 輪 箱 齒 輪 箱 VARCO公 司 推 出 了 ADS自 動(dòng) 絞 車 系 統(tǒng)四 臺(tái) 電 機(jī) , 兩 組 剎 車 , 兩 個(gè) 齒 輪 箱電 機(jī) 氣 胎 離 合 器氣 胎 離 合 器 齒 輪 箱 六 、 國(guó) 外 大 型 絞 車 的 主 要 特 點(diǎn)1.單 一 起 升 功 能 , 不 帶 貓 頭 和 撈 砂 滾 筒齒 輪 箱 2. 既 可 直 流 驅(qū) 動(dòng) 、 也 可 交 流 變 頻 驅(qū) 動(dòng)3. 發(fā) 展 趨 勢(shì) 是 交 流 變 頻 和 單 速 齒 輪 傳 動(dòng) 齒 輪 箱 SSGD-750 絞 車 液 壓 盤 式 剎 車剎 車 鉗 齒 輪 箱滾 筒 4.盤 式 剎 車AHD絞 車 采 用 氣動(dòng) 鉗 盤 式 盤 剎 應(yīng) 急 剎 車鉗主 剎 車 鉗 5. 帶 自 動(dòng) 送 鉆 裝 置 動(dòng) 力 自 動(dòng) 送 鉆 離 合 器電 機(jī)