第二章起升设备_绞车系统

技术学院第一节——绞车系统技术学院第二章起升设备—绞车系统起升设备是在井下作业中用于起下钻具，起吊重物和完成其他辅助工作的设备。起升设备主要包括绞车、天车、井架、游车大钩和钢丝绳等。天车井架游车大钩钢丝绳绞车技术学院型号定义XJCXX-X“S”表示双滚筒单滚筒可省略绞车功率.单位：HPXJC表示修井用JC表示钻井用第二章起升设备—绞车系统技术学院一、井下作业对绞车的要求1．绞车要有足够的功率2．绞车要有一定的尺寸3．绞车要有足够的起升排挡4．绞车要有灵敏可靠的刹车机构5．绞车的控制应便于操作第二章起升设备—绞车系统技术学院二、绞车的组成1．支撑系统2．传动系统3．控制系统4．制动系统5．卷扬系统6．润滑及冷却系统第二章起升设备—绞车系统技术学院活动上盖吊装环铰链架体侧板捞砂滚筒安装主滚筒安装链条罩安装刹车机构安装绞车架第二章起升设备—绞车系统技术学院链条输入动力主滚筒捞砂滚筒WCB气孔水冷盘式作辅刹第二章起升设备—绞车系统技术学院主滚筒整体式里巴斯绳槽滚筒轴刹车鼓刹车块滚筒体入绳角第二章起升设备—绞车系统技术学院主滚筒推盘离合器（外置）捞砂滚筒推盘离合器（内置）离合器第二章起升设备—绞车系统技术学院输入端链轮刹车鼓链条护罩连接盘滚筒体入绳角离合器输出链轮捞砂滚筒第二章起升设备—绞车系统技术学院刹把座远程刹车杆刹车钢带刹车块采用无石棉刹车块远程刹车机构满足多工作位置滚轮调节刹车平衡梁调节丝杠带式刹车第二章起升设备—绞车系统技术学院液压盘式刹车刹车盘钳座气控盘式刹车WCB气控盘刹刹车液缸连接螺栓中间盘法兰组件气缸盘式刹车第二章起升设备—绞车系统技术学院SJPETRO水刹车型号12222‘’SR202最高耐压MPa0.1720.250.25最高转速r/min230015001500最大制动能力kW119218382205转子直径12”22”20”适应机型XJ350XJ450/550XJ650/1000水刹车第二章起升设备—绞车系统技术学院冷却水箱（配散热器及水泵）导水龙头集水盒出水口进水口增压水罐用于滚筒喷水刹车冷却第二章起升设备—绞车系统技术学院驱动底盘前桥驱动底盘后桥液力传动箱分动箱角传动箱捞刹滚筒主滚筒水刹车离合器离合器离合器转盘角传动箱转盘链条箱传动方式1传动示意图绞车—传动系统技术学院绞车—传动系统驱动转盘传动系统驱动底盘后桥液力传动箱分动箱角传动箱捞刹滚筒主滚筒离合器离合器气控水冷盘式刹车转盘传动箱转盘链条箱驱动底盘前桥传动方式2传动示意图技术学院双发动机并车机构传动方式3传动示意图绞车—传动系统技术学院Xt-12绞车传动绞车—传动系统技术学院2.XJ350型修井机绞车的传动绞车—传动系统技术学院1）平顺接合动力，保证绞车平稳起步；2）临时切断动力，保证换档时工作平顺；3）防止传动系统过载。(紧急制动:主动部分与从动部分相对运动)绞车—离合器离合器可以有以下传递动力的方式：摩擦作用——摩擦离合器(frictionclutch)；液体传动——液力耦合器；磁力传动——电磁离合器；其中绞车上使用最多的是摩擦式离合器。一、修井机离合器的功用技术学院绞车—离合器摩擦离合器工作原理技术学院绞车—离合器技术学院绞车—离合器技术学院绞车滚筒离合器—气动隔膜推盘式离合器压缩空气进入气囊后,产生一个轴向的推力,这个推力将在压盘与中间齿盘组成的摩擦副间产生摩擦力矩,从而将来自于轴上的动力通过摩擦盘传给驱动环。绞车—离合器技术学院结构原理图绞车—离合器技术学院1.刹带2.刹车鼓3.杠杆4.刹把5.司钻阀6.平衡梁7.行程限位螺杆8.气丝9.弹簧绞车—刹车系统1.主刹车—带式刹车技术学院主滚筒和捞砂滚筒刹车系统采用轮毂带式平衡刹车系统。它主要由钢带、刹带块、平衡梁、曲柄轴、限位圈、调节丝杆、拉杆和刹把等组成。机械刹把摩擦带式平衡刹车机构，控制手动刹把，经杠杆传递机构，推动曲拐拉动刹带活动端，围抱刹车鼓，使滚筒减速或停止；在刹带的固定端，安装有平衡梁机构，经调整可平衡左右两刹带作用力，使左右两个刹车鼓受力均匀。。2.带式刹车工作原理绞车—刹车系统技术学院由于下放管柱时要释放巨大能量。随着井深的增加，下钻时释放的能量愈来愈大，如果只是用绞车的机械刹车(主刹车)来吸收这个能量显然是不能胜任的。因此各级钻机包括大型修井机都采用辅助刹车装置来辅助主刹车吸收钻柱下钻时所释放的能量。3.辅助刹车绞车—刹车系统技术学院水刹车的作用就是在下钻时吸收钻柱释放的能量，控制钻柱下钻速度，保持钻具以安全的速度均匀下放。水刹车工作原理的实质就是通过叶片和液流的相互作用，把叶片旋转的能量转变为液体的热能，从而大大减轻机械刹车的负担。1）350辅助刹车水刹车绞车—刹车系统技术学院它主要由旋转主轴6(可借助离合器与滚筒轴相连)及同定于其上的转子3，固定在外壳内并对称于转子两侧的定子2、4，组成。转子和定子上都有很多呈辐射状分布的直叶片。它们逆着下钻时转子旋转方向成一角度(如45°)，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。绞车—刹车系统技术学院下钻时，滚筒轴带动转子旋转，在转子水室中的水受到离心力作用被甩向外缘，并受迫被导流入定子水室；在定子水室中由外缘流向心部，然后又受迫被导流入转子水室。于是水流形成小涡流循环于定子水室和转子水室之间。这样，运动着的倾斜转子叶片，迎面去切割高速循环的小涡流，受到相当大的阻力而形成制动力矩作用于滚筒轴上。绞车—刹车系统技术学院WCB224盘式刹车WCB系列水冷却盘式刹车，是目前比较理想的辅助车。它特别适用于大转动惯量的制动以及快速散热。WCB刹车可以安装在轴的中间或轴的末端。坚固的结构可以确保其长时间无故障运行。2）650辅助刹车-WCB盘式刹车辅助刹车作用：在下钻时起减速作用，使游动打钩载荷下放时均匀下放，不发生过大冲击，从而保证作业安全。延长刹车使用寿命。绞车—刹车系统技术学院WBC辅助刹车工作原理当来自气控制系统的压缩空气从气缸上的进气孔进入气缸后，推动气缸向左移动，活塞推动压紧盘移动，压紧盘克服弹簧力向左移动，将动摩擦盘压紧，从而产生制动力矩。当切断气缸近气孔处的压缩空气时，压紧盘在弹簧的作用下向右移动，推动活塞复位，同时动摩擦盘脱离两个静摩擦盘，使得盘式刹车处于非工作状态。绞车—刹车系统技术学院绞车—刹车系统技术学院装有伊顿刹车XJ450绞车—刹车系统技术学院盘式刹车为盘钳式液压刹车，数十年前即已在机车，汽车，飞机及矿山提升机等获得了成功运用。它成功地被引入钻井绞车，现国外的盘式刹车绞车已完成系列化推广运用工作，3）液压盘式刹车绞车—刹车系统技术学院绞车—刹车系统技术学院刹车钳：a浮式杠杆开式钳（常开钳）：是工作钳，用于控制钻压、各种情况下刹车。b浮式杠杆闭式钳（常闭钳）。是安全钳于悬持情况的驻刹，绞车—刹车系统技术学院液压钳加压形式：绞车—刹车系统技术学院对于常闭钳制动方案(图8-17a)，由于碟簧作用力可使刹车块压向刹车盘，因此增大进入钳缸的油压将抵消一部分碟簧作用力，制动力下降。反之，降低油压，则可增加制动力。绞车—刹车系统技术学院对于常开钳制动方案(图8-17b)，由于油压作用力可使刹车块压向刹车盘，因此，增大进入钳缸的油压将使制动力增大，而降低油压则将使制动力下降。这样，操作司钻手柄，使进入钳缸的油压连续变化，可实现对刹车制动力的连续调节。绞车—刹车系统技术学院此外我国使用比较广的还有电磁刹车，水刹车作为辅助刹车，但它在低速运转时制动扭矩非常低，不能满足深井下钻的需要。国内从八十年代起逐渐采用电磁场涡流刹车作为辅助刹车。绞车—刹车系统技术学院1.XJ350型修井机绞车的合理使用（1）使用前，应对绞车系统做全面的检查，看各部件有无变形卡阻现象，刹车冷却水是足够，链条箱内油面是否合适，死绳卡子有无松动，离合器是否灵活好用，控制系统气压是足够，刹把行程是否合适，做到操作时心中有数。（2）调整刹把的高低和刹带的间隙，使刹把的高度和操作者的身高相适应。（3）手刹车是在游车大钩负载15t以下轻负荷控制下钻速度和作停车制动用的，在紧急情况下，也作紧急制动用。应尽量减少紧急刹车，游车大钩负载超过15t，一定要挂合水刹车来限制下钻速度。（4）气控制系统的气压达到规定时，绞车才能提升工作，冷却水罐内的气压应控制在规定值以下，不准超过。（5）当刹车鼓发热和嗅有刹带摩檫散发出的气味时，应给刹车鼓喷水散热。（6）提升时应根据游车大钩的负载来合理选择变速档位。（7）刹车块磨损到铆钉露头时，应更换，刹车毂到使用极限时，应拆下修复或更换。（8）严禁主滚筒、捞砂滚筒和液压小绞车同时使用。停车时，一定要将滚筒刹死，并将刹把链条栓上，变速手柄置于空挡位置。绞车—使用注意事项技术学院2．水刹车的合理使用（1）水箱内所加的水必须是清洁冷水，不许加有腐蚀性的脏水。（2）使用水刹车前，要将管路中所有的阀门打开，不应有漏水和堵塞现象存在。（3）使用水刹车时，必须根据游车大钩的负载来合理选择水刹车进水口端蝶形阀的开度，以保证游车大钩负载下降的最大速度不超过1.5m/s。（4）使用水刹车时，必须先挂水刹车，后松刹把，绝对不允许在游车大钩负载下降中途挂合水刹车；提升时，必须先将水刹车脱开，不许挂水刹车上提游车大钩。（5）水刹车的出口水温不得超过82℃，如超过立即停止使用水刹车，应换冷水或待水温下降后才能使用。（6）冬季使用时，应在循环水中加入适当的抗锈防冻液，或在使用后将水放掉，以防冻裂水刹车。（7）禁止在水刹车无水的情况下，边加水边使用水刹车；未经当班司机同意，任何人不得上操作台乱动手柄。绞车—使用注意事项技术学院第二节——修井井架技术学院井架是一种桁架式钢制结构体，属修井机起升系统设备，在钻修井生产过程中，用于安放和悬挂立管、水龙头、水龙头带等泥浆循环设备与工具，以及起下与存放钻杆、油管、抽油杆等工具。第二章—修井井架技术学院1.井架要有足够的承载能力2.应有足够的工作高度和空间3.井架要便于立放拆装，运移和维修一井下作业对井架的要求：技术学院二、井架的分类1．按结构不同分类（1）整体式井架（2）伸缩式井架（3）折叠式井架2．按井架的可移性分类（1）固定式井架。（2）移动式井架3．按井架支腿受力分类（1）单腿式井架。（2）两腿式井架。（3）四腿式井架。第二章起升设备技术学院第二章起升设备单腿式修井井架技术学院第二章起升设备固定式轻便井架（右）闭式塔形井架（左）技术学院移动式两腿井架技术学院移动式伸缩式井架技术学院伸缩式井架技术学院三、井架的结构组成：井架主体：横杆，斜杆，弦杆天车台：安放天车和检查维护场地二层平台：立放管柱和井架工操作平台工作梯：上下井架技术学院型号规范BJ—18BJ—24BJ—29井架高度18.26024.25029.251工作负荷400300500天车型号TC—20、TC—30、TC—50B-----Y—40中心距离mm180024002800支脚中心距mm153015302130天车安装尺寸mm770X335648X335-----顶架高度mm150015001000顶架负荷kN2020-----井架自重kg270035307400绷绳BJ—183/4″-150号钢丝绳共8根绷于井架上段BJ—243/4″-150号钢丝绳共8根绷于井架上段BJ—29井架后绷绳11/8″长45m2根，井架前绷绳3/4″长40m4根井架自身质量，kg270035307400固定式轻便式井架主要技术规范四、典型井架介绍技术学院五、井架的使用1）使用前检查及要求①检查井架底座两梯形螺纹螺杆是否紧固，检查时大钩空载，二层台无立根；若松动，应及时扭紧，在大钩空载，二层台无立根状态下，松开两锁紧螺帽，左右均匀扭紧两螺杆，扭紧力矩600N·m(±20N·m)，同时，观察水平仪，保持车架左右水平，锁紧两螺母。②检查井架底座各调节拉杆，无松动、损坏。③检查各绷绳，各绳张紧度符合要求，各绷绳无断股、断丝等现象。④检查各滑轮，必须转动灵活，以用手能够自由盘动为合格；检查天车游车滑轮组，当转动任一滑轮时，相邻滑轮不得随着转动；各滑轮