XY-4岩心钻机升降机的设计

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XY-44A型钻机

XY-44A型钻机

XY-44A型钻机概述XY-44A型钻机是在XY-42型和XY-44型钻机的基础上设计的新产品,除具备以上两种机型钻机的技术性能参数外,立轴给进部分增加了导向杆结构;配有水刹车、手压油泵。

该钻机主要适用于以合金和金刚石钻进为主的岩心钻探,也适用于工程地质勘探、水文水井钻进,以及大口径基础桩工程施工。

本产品除销售全国各地外,还出口到东南亚、非洲、美洲和欧洲国家。

XY-44A型钻机的主要特点:1.具有较多的转速级数(8级)和合理的转速范围,低速扭矩大(最大达3200牛顿·米),既适合以合金、金刚石岩心钻进,也可用于工程地质勘察,水文水井钻进和基础桩工程施工。

2.立轴通孔直径大(直径93毫米),双轴缸液压给进,行程较长(可达600毫米),工艺适应性强,特别适合大直径钻杆绳索取心(上部取心)钻进,有利于提高钻进效率和减少孔内事故。

3.}4.钻进能力大,直径71毫米绳索取心钻杆额定钻进深度可达1000米。

5.重量轻,可拆性好,钻机净重2300千克,主机可分解为10个部件(最大可拆部件重量300千克),搬迁方便,宜于山区工作。

6.液压卡盘采用双向供油并装有液压锁,卡盘夹持力大,夹持稳定。

7.配有水刹车,深孔钻进,下钻平稳安全。

8.采用单联齿轮油泵供油,安装简单,方便使用,功率消耗少,液压系统油温低,工作稳定。

系统中装有手摇油泵,当动力机不能工作时仍可用手摇油泵起出孔内钻具。

9.[10.钻机结构紧凑,布局合理,所有部件表露在外,不相互重迭,便于维护、保养和修理。

11.重心低,移车距离长(可达460毫米),固定牢靠,高速钻进稳定性好。

12.配有防震仪表,仪表寿命长,利于掌握孔内情况。

操纵手把较少,操纵灵活可靠。

13.通用化程度高,该机与XY-4型钻机通用件达60%,与XY-42型钻机通用件达75%。

XY-44A型钻机主要技术参数:。

第二章 钻机的起升系统

第二章   钻机的起升系统

第二章钻机的起升系统钻机的起升系统是钻机的核心,它主要由井架、天车、游车、大钩、游动系统钢丝绳和绞车等设备组成。

本章主要介绍这些设备的结构原理、特点、使用及维护。

第一节井架井架是钻机提升系统的重要组成部分之一。

作用:安放和悬挂游动系统、吊环、吊卡等,并承受井中钻柱重量,在起下钻作业时还要存放钻杆或套管。

结构:它是一种具有一定高度和空间的金属桁架结构.因此,井架必须具有足够的承载能力、足够的强度、刚度和整体稳定性。

一、概述1、井架的基本组成石油矿场上使用的各种竞价主要由以下及部分组成:(1)、井架主体:由型钢材、横、斜拉筋组成的空间桁架。

(2)、天车台:用来安防天车及天车架,天车架是供安装、维修天车时起吊天车之用。

天台车上有检修天车的过道,周围有护栏。

(3)、二层台:是由操作台和指梁组成,是起下钻作业时井架工工作场所。

塔形井架二层台在井架内部,其余井架二层台在井架外前侧。

(4)、立管平台:是装拆水龙带的操作台,也是供上井架人员短暂休息的场所。

(5)、工作梯:有盘旋式和直立式两种,是井架工上下井架的通道。

2、井架的基本参数井架的基本参数是反映井架特征和性能的技术指标,是设计、选择和使用井架的依据。

3、井架代号井架代号如下:JJ改进序号,用阿拉伯数字表示井架形式:T-- 塔形井架;K--前开口井架;A--A型井架;W--桅型井架井架有效高度,m井架代号二、井架结构类型虽然用于石油矿场的井架种类繁多,但按其主体结构形式主要可分为塔形井架、前开口井架、A型井架、桅型井架等基本类型。

1塔形井架塔形井架是一种四棱截椎体的金属空间桁架结构,其横截面为正方形,立面为梯形,井架前扇有大门,后扇有绞车大门,主体部分是一个封闭的四棱锥体桁架结构。

每扇平面桁架又分成若干桁格,同一高度的四面桁格在空间构成井架的一层,因此,整个井架可看作是由多层空间桁架所组成的四棱截锥空间桁架结构。

井架的四个大腿和横、斜拉筋都是通过螺栓连接而成的,拆装繁琐,且不安全。

立轴钻机系列及配套设备

立轴钻机系列及配套设备

立轴钻机系列及其配套设备钻机钻机(drill)是在地质勘探中,带动钻具向地下钻进,获取实物地质资料的机械设备。

又称钻探机。

主要作用是带动钻具破碎孔底岩石,下入或提出在孔内的钻具。

可用于钻取岩心、矿心、岩屑、气态样、液态样等,以探明地下地质和矿产资源等情况。

钻机的广泛应用钻机是完成钻进施工的主机,它带动钻具和钻头向地层深部钻进,并通过钻机上的升降机(卷扬机)来完成起下钻具和套管、提取岩心、更换钻头等辅助工作。

泵的主要功能则是向孔内输送冲洗液以清洗孔底、冷却钻头和润滑钻具。

(1)在矿床普查勘探中,特别是有色金属稀有金属等矿床普查勘探中,坑道钻探用于追索矿床,加密勘探勘察地质构造圈定矿体及取样和验证等。

(2)在矿山开凿中,常用坑道钻探技术来钻凿地下观测孔、通风孔、排水孔、瓦斯排放孔、注浆孔、爆破孔、锚定孔及开凿坑道的先导孔等。

(3)在其他岩土工程施工领域中,坑道钻探的装备和工艺技术可用于坝基的边坡加固地质灾害的治理深基坑的支护,以及工业商业交通军事等方面的地下工程施工。

钻机的分类及钻机型号中字母代表的意义由于岩土钻掘工程的目的与施工对象各异,因而钻机种类较多。

钻机可按用途分类,如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。

按钻进方法可把钻机分成四类:1.冲击式钻机,又分为钢丝绳冲击式、钻杆冲击式两种钻机。

2.回转式钻机,又分为下面三种:●立轴式--手把给进式、螺旋差动给进式、液压给进式钻机;●转盘式--钢绳加减压式、液压缸加减压式钻机;●移动回转器式--全液压动力头式、机械动力头式钻机。

3.振动钻机。

4.复合式钻机:振动、冲击、回转、静压等功能以不同组合方式复合在一起的钻机。

原地质矿产部在部标《DZ3-79》中规定了钻机类别标志(表3-1),均用汉语拼音字母标注。

表3-1 原地质矿产部钻机型号类别标志按表中所述,如100米液压机械传动(油压)岩心钻机的型号命名为XY-1。

岩心地质钻探规范

岩心地质钻探规范

岩心地质钻探规范总则一、本规程主要是对固体矿产岩心钻探的各项生产活动作出的规定,不包括水文地质钻探、工程地质钻探以及油、气钻探等内容。

二、本规程主要以原国家计委地质局一九七二年颁发的《岩心钻探规程(试行)》、一九七七年国家地质总局颁发的《金刚石岩心钻探操作规程》和一九七九年颁发的《金刚石绳索取心钻进操作规程》为基础,并总结了近些年来在生产实践中的新经验、新方法和新技术、经补充、修订而成的。

三、本规程是岩心钻探设计、施工、管理、检验等项工作的重要依据和准则,各地质勘探的现场操作人员、科研设计人员和技术、行政管理人员都必须严格遵守和执行。

四、本规程各条款,是对岩心钻探作出的一般性和原则性的规定要求。

在贯彻执行本规程时,各局、队可因地制宜地制订实施细则和补充规定。

五、本规程规定的各项钻探工程质量指标,是一般情况下应达到的要求。

当工作矿区因处于不同普查勘探阶段而需要有不同要求或因采用新技术、新方法而改变上述要求时,应根据需要与可能的原则,由地质和探矿部门共同商定,在地质设计(或合同)中提出具体要求,按部有关设计审批的规定报批,经批准后实施。

钻孔质量等级的划分按部计划司制订的“地质工作主要统计指标解释”中有关规定执行。

六、本规程自颁发之日起正式实行,原同类规程即行作废,其它有关规定与本规程有不符之处,以本规程为准。

七、本规程的解释和修改权属地质矿产部。

一章钻进方法、钻孔结构及钻探设备的合理选择第一节钻进方法的选择第一条按与钻进工艺有关的几个特性将岩石做如下分类1.按硬度的大小分为四类,按可钻性的高低分为十二级,其相应关系为:(1)软--可钻性1~3级;(2)中硬--可钻性4~6级;(3)硬--可钻性7~9级;(4)坚硬--可钻性10~12级。

2.按研磨性的强弱分为三类:弱研磨性.中研磨性.强研磨性。

3.按完整程度分为三类:完整、较完整、破碎。

第二条应根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度,来选择磨料和钻进方法。

XY-44A型岩心钻机参数那么多

XY-44A型岩心钻机参数那么多
XY-44A型 岩心钻机参
数那么多
sh09
X Y- 4 4 A X Y- 4 4 A X Y- 4 4 A
主 要 技 术 参型 数岩
心 钻 机

贰 要
特 点
型 钻 机 的 主
壹 介

型 岩 心 钻 机
目 录
XY-44A型岩心钻机介绍
XY-44A型岩心钻机是以金刚石和硬质合金钻进为主的岩心钻探设备,主要适用于地质、冶金、煤炭、水 文、工程等行业,也可用于工程地质勘探、浅层石油和天然气开采、矿山坑道通风、排水、水文水井钻 进以中煤及大口径基础桩工程施工等。
81KW
转速 1480 r/min 2800 r/min
钻进深度(m) 1400 1000 830 1250 1000 800 1300 1000 750 420 800 500 300
XY-44A型岩心钻机主要技术参数
回转器 型式:双油缸液压给进机械回转式 立轴通孔直径 立轴转速 正转(r/min) 反转(r/min) 立轴最大扭矩 立轴行程 立轴最大起重力 立轴最大加压力 卷扬机 型式:行星齿轮传动,手把制动 钢丝绳直径 卷筒钢丝绳容量 单绳最大提升力 钢丝绳提升速度 卷筒线速度(m/s)
XY-44A型钻机的主要特点
• 1、钻机具有较多的转速级数(12级正转2级反转)和合理的转速范围,低速扭矩大(最大达8000N.m), 既适合合金、金刚石岩心钻进,也适合用于工程地质勘察、水文水井钻进和基础桩工程施工。
• 2、立轴通孔直径大(93mm),双油缸液压给进,行程较长(可达600mm),工艺适应性强,特别适合较 大直径钻杆绳索取芯(上部取芯)钻进,有利于提高钻进效率。
φ93
60/90/166/272/379/481/183/296/514/835/1164/1476 63/198 8000N·m 600mm 125KN 90KN

XY-44A型钻机

XY-44A型钻机

XY-44A型钻机概述XY-44A型钻机是在XY-42型和XY-44型钻机的基础上设计的新产品,除具备以上两种机型钻机的技术性能参数外,立轴给进部分增加了导向杆结构;配有水刹车、手压油泵。

该钻机主要适用于以合金和金刚石钻进为主的岩心钻探,也适用于工程地质勘探、水文水井钻进,以及大口径基础桩工程施工。

本产品除销售全国各地外,还出口到东南亚、非洲、美洲和欧洲国家。

XY-44A型钻机的主要特点:1.具有较多的转速级数(8级)和合理的转速范围,低速扭矩大(最大达3200牛顿·米),既适合以合金、金刚石岩心钻进,也可用于工程地质勘察,水文水井钻进和基础桩工程施工。

2.立轴通孔直径大(直径93毫米),双轴缸液压给进,行程较长(可达600毫米),工艺适应性强,特别适合大直径钻杆绳索取心(上部取心)钻进,有利于提高钻进效率和减少孔内事故。

3.钻进能力大,直径71毫米绳索取心钻杆额定钻进深度可达1000米。

4.重量轻,可拆性好,钻机净重2300千克,主机可分解为10个部件(最大可拆部件重量300千克),搬迁方便,宜于山区工作。

5.液压卡盘采用双向供油并装有液压锁,卡盘夹持力大,夹持稳定。

6.配有水刹车,深孔钻进,下钻平稳安全。

7.采用单联齿轮油泵供油,安装简单,方便使用,功率消耗少,液压系统油温低,工作稳定。

系统中装有手摇油泵,当动力机不能工作时仍可用手摇油泵起出孔内钻具。

8.钻机结构紧凑,布局合理,所有部件表露在外,不相互重迭,便于维护、保养和修理。

9.重心低,移车距离长(可达460毫米),固定牢靠,高速钻进稳定性好。

10.配有防震仪表,仪表寿命长,利于掌握孔内情况。

操纵手把较少,操纵灵活可靠。

11.通用化程度高,该机与XY-4型钻机通用件达60%,与XY-42型钻机通用件达75%。

XY-44A型钻机主要技术参数:。

第二章_XY-4钻机

第二章_XY-4钻机

1.特点及主要技术性能
特点 立轴转速高,最高转速达1588r/min。调 速范围大,最高转速与最低转速之比为11.76。 有正转8级,反转2级; 钻机重量轻,可拆性好,便于搬迁; 卷扬机提升能力大,单绳一速时提升能力 为33000N; 操纵手柄集中,灵活可靠; 动力机可配电动机或柴油机。
1.特点及主要技术性能
功用: 减轻升降钻具时拧管的笨重劳动
4.拧管机
上垫叉
钻杆
钻杆接头
4.拧管机
1 — 壳体; 2 — 大齿轮;3 — 铜套; 4 — 盖板;5 — 动盘;6 — 静盘; 7 — 导向套; 8 —下垫叉; 9 —上垫叉; 10 — 圆柱销; 11 — 齿轮; 12 — 205轴承; 13 — 花键轴; 14 — 齿轮; 15 —飞轮; 16 — 联轴节; 17 — 油塞; 18 — 操纵杆; 19 — 油管; 20 — 压力油管; 22 — 防护罩; 22 — 液压马达; 23 —压盖; 24 —操纵阀; 25 —连杆; 26 —橡皮套; 27 —齿轮轴; 28—单向阀图
限位板; 侧盖; 互锁钢球; 反转拨叉轴; 圆柱帽; 销; 止动螺钉; 防松铁丝; 反转拨叉; 箱体; 油尺; 盖; 放油管螺栓 50309轴承; 轴套; —挡齿轮; 反转齿轮; 铜套; 小轴; 间隔套; 二轮; 中间轴; 齿轮; 309轴承
3.变速箱
操纵手把、限位板、三个拨叉、三根拨叉轴、支撑壳体、互锁机构和定位装置。
2.钻机的传动系统
1、 转速图可以表示
机械传动系统的基本结构:
变速箱的传动结构属于三 轴二变速组四级跨轮机构
加反转机构,结构式为
1×3+1,即该变速箱可变 正转四速反转一速。
2、 转速图还可表明

XY一4L型岩心钻机的研制与应用

XY一4L型岩心钻机的研制与应用
2010年2月
地质蓑备
11
XY一4L型岩心钻机的研制与应用
卢春阳欧阳志强
(衡阳中地装备探矿工程机械有限公司湖南衡阳421002)
摘要:本文首先分析了钻机研发的格要性,介绍了XY一4L型钻机的参数、结构形式、应用效果及特点。 关键词:岩心钻机机械传动履带行走塔机一体
目前我国广泛使用的岩心钻机主要是机械传 动、液压给进的立轴式钻机,该类钻机经过长期的不 断改进和完善,结构性能已趋合理,但也存在钻机搬 迁困难、不易实现斜孔钻进、须单独配置钻塔、不能 完全满足多种钻探工艺的要求等诸多缺点,而全液 压动力头岩心钻机虽具有优势,但其整机及配件价 格高,动力消耗大,保养维修技术要求高、对操作者 素质要求高等缺点,严重制约了该钻机在国内的普 遍推广。因此开发一种能满足多种钻探工艺需要、 容易搬迁,主要适用于山区、平原、沙漠的钻探设备 是很有必要的,衡阳中地装备探矿工程机械有限公 司研发设计的XY一4L型钻机正是为解决这些不足 而研制的。
The Development and Application of XY一4L Coring Drill
Abstract:This paper firstly analyses the necessity for the development of this kind core drilling machine. Then the authors introduce in detail the parameters,structure,features as well as its application in Jiangxi
3钻机的应用效果 XY一4L型钻机已小批量生产,样机由中国地
质科学院探矿工艺研究所在青海进行生产试验,随 后,江西和南美洲的秘鲁等工地应用于地质勘探、岩 心钻探和地质勘察等,使用情况均达到预期的目的, 多处工地在山区或高原地区,地质结构十分复杂,交 通条件非常不便。图2为秘鲁施工现场。经实践证 明,XY~4L型钻机技术性能良好,钻进效率高,各 项技术指标合理,主要技术参数和使用性能完全满 足多种钻探工艺要求,具有较强的处理孔内事故的 能力和完成特种钻进工作的能力。除保持了原机械 岩心钻机制造成本低、可靠性能高、维修方便等优点 外,还通过合理的、巧妙的结构设计,提高了钻机的 性价比。钻机真正实现了钻机塔机一体化,方便了

XY系列电传动立轴式岩心钻机的研制

XY系列电传动立轴式岩心钻机的研制
为响应习近平总书记提出的高质量发展要求! 改变地质钻探装备极度落后的现状!我们决定针对 目前国内常规的#,""D 以浅的小口径地质岩心钻 探!将对应的 MN@,型机械式立轴钻机进行升级改 造成为 MN@,I5型电传动钻机"
MN@,I5型 电 传 动 钻 机 的 基 本 结 构 与 MN@$ I5 钻机基 本 相 同!包 括 主 绞 车#回 转 给 进 机 构#动 力站等!其部件布置与 MN@$I5钻机完全一致"为 了将钻机体型尽量缩小!并进一步降低设备能耗!设 计去掉主绞车电机和减速机!采用液压缸卡盘回转 给进!或采用盘刹控制绞车无动力下放&目前正在研 发(,同时!解决提钻时主绞车提升和卡盘松开时机 问题!做到设备自我检测!卡盘智能松开"
!"#$年#"月
地质装备
##
'( 系列电传动立轴式岩心钻机的研制
周政#!!!臧臣坤#!秦爱国#!高明帅#!孙卫娜#!缪佳佳#
&#/ 中地装&北京(科学技术研究院有限公司!北京#""#!",!/ 中国地质装备集团有限公司!北京#""#"!(
摘要中地装研究院和张探公司在总结 MI.,I5电传动顶驱钻机的基础上吸收电传动钻机和传统立轴钻机的 各自优势研制了 MN 系列电传动立轴式岩心钻机并形成了#"余台套设备的销售及万余延米钻探工作 量本文主要介绍了 MN系列电传动立轴钻机的结构组成改进过程钻机参数以及钻机优缺点等
第!"卷第,期
主绞车放置在钻机底架后侧!主要由变频主电 机#变频送钻电机#主减速箱#送钻减速箱#联轴器# 离合器#工作钳等组成"主电机直接插入主减速箱 输入轴内!驱动卷筒大扭矩快速回转!实现提下钻功 能"送钻电机与送钻减速机通过螺栓连接!再与主 减速箱通过离合器连接!实现慢速大扭矩送钻功能" 主绞车刹车主要通过电机能耗制动实现!通过控制 工作钳对制动盘的正压力!提供大小可调的刹车力 矩!实现送钻#调节起下钻速度等功能"电机轴上装 有制动器!保证在井场失电#电机停机等情况下!电 机轴刹死!保证大钩及孔内钻具安全"

XY-4钻机弹簧式给进装置设计

XY-4钻机弹簧式给进装置设计

毕业论文(设计)题目:XY-4钻机弹簧式给进装置设计Design Of Spring Moving System By XY-4 drilling machine2010 年5 月XY-4钻机弹簧式给进装置设计摘要瓶装牛肉酱自动生产线是一类比较传统的生产线,随着国民经济的发展和人民生活的改善,这种自动生产线技术也得到了空前的发展。

近年来,我国的瓶装牛肉酱需求量日趋增大,随着市场竞争的加剧与消费群体的日益成熟,对瓶装牛肉酱的要求也越来越高。

但是我国的瓶装牛肉酱生产工业目前还存在许多不尽如人意的地方。

由于瓶装牛肉酱自动生产线的控制复杂,目前我国大多数瓶装牛肉酱生产企业技术装备落后,自动化程度低,产品质量不稳定。

如何提高瓶装牛肉酱生产的综合自动化水平,增强我国瓶装牛肉酱产业的综合实力和国际竞争力是一个刻不容缓的研究课题。

为此,本文通过对瓶装牛肉酱自动生产线的控制及关键问题的分析,从硬件、软件两个方面对瓶装牛肉酱生产过程中的自动控制系统进行设计。

整个系统分为两个部分。

第一部分为可编程控制器(PLC)控制系统的设计,控制瓶装牛肉酱自动生产线的相关动作,主要完成对现场数字、模拟信号进行采集和处理以及对执行元件进行实时控制的功能。

第二部分为测试系统的设计,通过PLC系统的内部信号对系统进行测试,并将结果显示到文本屏上,方便用户处理各种情况。

关键词:装箱机;瓶装牛肉酱;PLCAbstractAutomatic production line of bottled sauce beef is one of traditional production line. With the development of civil economy and the improvement of demotic living condition,Bottled sauce beef industry has also been rapidly improved. But still,because of the complex technology of the bottled sauce beef production,there are many drawbacks,Such as behindhand technical equipments,rare application of automation,instable product quality. How to improve the integrated automation level in automatic production line of bottled sauce beef becomes a urgent research project. Thus,this paper designs the automatic production line of bottled sauce beef in hardware and software through analyzing the technology and the analysis of key issues. Two aspects of the bottled sauce beef process in the control system design. Adopting a classification system as a whole structure. The first class for the programmable logic controller(PLC), complete control of the main software interface and control process data monitoring, management and recording functions. PLC main sub-stations between the stations and through network connection, PLC and IPC network connection. The two class for Test System (PLC),system is tested by internal signal of PLC, and result is printed by the signal screen for convenient.Key words: packing machine ; bottled sauce beef ; PLC目录第1章绪论 (1)1.1 国外包装机械概述 (1)1.2 我国包装机械业发展的思考和发展战略 ............. 错误!未定义书签。

XY-4型岩心钻机升降机结构创新设计

XY-4型岩心钻机升降机结构创新设计

XY-4型岩心钻机升降机结构创新设计发布时间:2021-06-04T04:32:05.064Z 来源:《中国科技人才》2021年第9期作者:曹帅栾加航[导读] 当前,岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机,本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上,设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。

摘要:当前,岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机,本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上,设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。

在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系,但由于传动比以及传动速度的不同,所以,通过受力分析计算,加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度;同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。

利用先进的现代软件分析,就能发现,通过计算分析所获得的结论是正确,也就是说,本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。

关键词:升降机、立轴式行星轮、提升速度引言随着各项新技术的不断改进以及市场经济体制改革步伐的加快,煤炭地质勘探中钻机的工作效率及安全性能否达到实际生产的具体要求,已经成为了制约煤炭企业发展的重要影响因素之一。

传统的钻机在实际的应用中对于能源的消耗量相对较大,也容易发生安全事故,无法满足现代化煤炭企业的生产要求。

在此形势影响下,采取有效的方式改进钻进,增强这种机械设备的实际作用效果,已经成为了很多研究者重点关注的课题。

一、工作原理当前,岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机,本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上,设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。

在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系,但由于,传动比以及传动速度的不同,所以,通过受力分析计算,加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度;同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。

利用先进的现代软件分析,就能发现,通过计算分析所获得的结论是正确,也就是说,本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。

石油井场液压升降机的设计

石油井场液压升降机的设计

石油井场液压升降机的设计发布时间:2021-09-13T07:42:32.731Z 来源:《基层建设》2021年第17期作者:严少东[导读] 摘要:该液压升降机在设计以钢结构为主体,液压传递动力,电机驱动的结构形式。

重庆越创石油钻采工程有限公司 400021摘要:该液压升降机在设计以钢结构为主体,液压传递动力,电机驱动的结构形式。

主要原理及结构:电机驱动液压泵,由液压系统驱动液缸作上、下运动,钢丝绳绕过动、定滑轮组向上绕过顶端滑轮与提蓝连接,提蓝在钢丝绳牵引下沿两导轨作升降运动,达到运送货物的目的。

此机是为石油钻井工程中,在钻台与地面之间往返运送货物、工件而设计的,是根据钻井需要设计的一种轻便型运载工具。

利用机械、液压动力和电气设计原理设计。

解决钻井工程中钻台到地面往返运送工件、货物靠高悬猫头、气动小绞车、人工搬运等的难题,减少钻井劳动强度,提高工作效率,而且此机安全、平稳、易操作。

该液压升降机在设计上以钢结构为主体,液压传递动力,电机驱动的结构形式。

主要原理及结构:电机驱动液压泵,由液压系统驱动液缸作上、下运动,钢丝绳绕过动、定滑轮组向上绕过顶端滑轮与提蓝连接,提蓝在钢丝绳牵引下沿两导轨作升降运动,达到运送货物的目的。

关键词:石油井场;液压升降机;设计一、设计原理1、液压升降机的主要原理及结构如图(一)所示:电机(10)驱动液压叶片泵(9),由液压系统(图二)驱动液缸(5)作上、下运动,钢丝绳(7)绕过动、定滑轮组(6、8)向上绕过顶端滑轮(3)与提篮(4)沿上、下升降架(1、2)的两导轨作升降运动。

机械系统由升降架、滑轮传动机构、提篮组成。

升降架是液压升降机的支撑主体,提蓝在滑轮传动机构的牵引下沿升降架导轨上下运动,完成货物的运送。

2、液压系统的主要原理如图(二)所示:液压系统由液缸、液控集成阀座、油箱、叶片泵、电机组成。

液压油由叶片泵形成一定的压力,经滤油器、隔爆型电磁换向阀、节流阀、液控单向阀、平衡阀进入液缸下端,使液缸的活塞向上运动,提升重物,液缸上端回油经隔爆型电磁换向阀回到油箱,其额定压力通过溢流阀进行调整,通过压力表观察压力表读数值。

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XY-4岩心钻机升降机的设计当前,岩心钻机升降机主要使用定轴式行星轮系升降机,本文就是在已有的定轴式行星轮系升降机的基础上,设计出能够实现设计要求的四档提升速度的升降机。

在设计过程没有改变原有的升降机零部件的位置关系,但由于,传动比以及传动速度的不同,所以,通过受力分析计算,加大了行星齿轮、中心齿轮、内齿圈的厚度;同时也加大了抱闸抱紧时的抱紧半径。

利用先进的现代软件分析,就能发现,通过计算分析所获得的结论是正确,也就是说,本文所设计的升降机能够实现所要求的提升速度。

引言升降机是钻机的主要执行机构之一。

在钻孔的全过程中,其主要作用是升降钻具,另外,还有升降套管,一定条件利用升降系统悬挂钻具、进行快速扫孔、采用主动钻杆控制减压钻进、利用升降机强力起拔处理孔内事故等作用。

升降机升降工序所占时间比例甚大,并且随孔深而增加,一般约占工作时间的1/3~1/2。

升降机的完善程度,必然明显的影响钻探的效率、钻探质量、生产的安全。

因此,对钻机的升降机进行设计和性能分析是非常必要的。

直至目前,工程人员所设计的升降机按传动方式可分为:胀闸传动式、锥摩擦传动式、片式摩擦力合器传动式、液压传动式、行星轮传动式5类。

而这5类升降机各自有各自的特点:锥摩擦传动式升降机结钩比较简单,易损件少、结实耐用、但传动效率小,两摩擦锥面易进入泥浆、油污等,工作可靠性较差。

只有少数窃孔及次深孔钻机使用。

片式摩擦力合器传动式升降机传动较锥摩擦式平稳,传动同样功率时.结构尺寸较锥摩擦式小,但结构较锥摩擦式复杂,更换离合器片不太方便。

液压传动式升降机可以实现无级调节升降机的速度和远距离自动控制,而且升降机结构大大简化。

不足之处是液压马达要求加工、装配精度高、不便野外修配。

行星轮传动式升降机与摩擦传动式相比,在尺寸相同时,能传递较大功率以及获得较大的传动比;传动效率大;结构紧凑,传动平稳,操作灵活。

从这5中升降机的使用和研究情况来看,前3中升降机已经被淘汰,最后一种为目前应用最为广泛的升降机,但从长远的角度看,能实现无级调速和远程控制的液压传动式升降机将是将来的主要发展方向。

本文将在已知参数的基础上,通过对升降机转距特性及转速特性和升降机特性参数的计算,从而设计升降机模型。

并应用分析软件对其进行仿真、验证。

这样,就可以清楚升降机的转距特性及转速特性,并且获得升降机的特性参数。

则工作人员就不可能在已知升降机特性的前提下,出现超载工作的现象,就可以减小事故的发生,保障了人生安全和财产安全。

另外,利用这种设计方法,将升降机在各种工况下的特性进行综合,改进现有的升降机。

第1章概述1.1 XY—4岩芯钻机的发展历史钻机是向地下钻孔的机器,是完成钻进施工的主机,它带动钻具和钻头向地层深处钻进,并通过升降机完成起下钻具和套管,提取岩心,更换钻头等辅助工作。

泵的作用是向孔内输送冲洗液以冲洗孔底,冷却钻头和润滑钻具。

它广泛应用于国明经济的许多部门,它是从事各种钻探施工必不可少的主体设备。

钻机的发展有手把式钻机、机械传动、液压给进的钻机和全液压钻机之间的三个发展阶段。

⑴第一阶段是以手把式钻机为代表的,1862年,瑞士设计制造了世界上最早的手动操作立轴钻机,起钻头是金刚石钻头;1899年出现了钢粒钻进,代替了金刚石钻进;1916年硬质合金也用于钻探,产生了合金钻进。

随着这两种钻进方法的采用,相应地出现了荫芽状态的立轴式回转钻进钻机,这种钻机后来发展成性能比较完善的手把给进式钻机。

刚开始的钻机动力由人力驱动,只能为低速,升降机为摩擦式的,这种钻机在发展到四、五十年代,这种钻机的结构与性能比较完善;我国解放初期,为解决地质勘探工作急需引进—部份这类钻机,随后又大量仿制,其代表型号为XB—300、XE—5DD及XB—I 000A型等。

⑵第二阶段是以机械传动、液压给进的钻机为代表的,四十年代中期,随着科技的发展钻机也高速发展,出现了新的金刚石钻头,另外,液压技术也广泛的发展与应用。

在这种条件下,产生了机械传动、液压给进的钻机,50年代以后,适合于金刚石钻进的机械传动、液压给进的钻机有了进一步发展。

我国解放初期,进口手把钻机的同时,也进口了机械传动、液压给进的钻机,1958一1962年完成了从仿制到自制的过渡阶段,从1962年以后,就开始了系统的设计与制造工作。

⑶第二阶段是全液压钻机为代表的,六十年代以后,金刚石钻进工艺又有新的发展,同时液压技术本身又有了发展,这些因素,构成了全液压钻机产生的条件。

因此,在大约在六十华代末至七十年代初期,这种与传统钻机结构完全不同的钻机产生。

我国六十年代初已开始研制全液压传动式钻机,七十年代,我国全面地开展了研制工作。

1.2 XY—4岩芯钻机的发展的主要决定因素第一个因素是:它随着钻探方法和钻探工艺的发展而变化的。

和其他技术发展史一样,钻探技术最初的发展是人与自然斗争的结果。

我国是世界上最早使用钻探技术来开采地下岩盐的,早在秦代(公元前221—207年间)就用钻井方法开采井盐。

这一项技术发明目前仍为世界上所公认。

但是最早采用的是绳索取心方法,其钻进过程不是连续的,即不能采取连续的岩心,只能打垂直的孔,因此不能满足地质勘探的要求。

在十九世纪中后期出现了能连续取心的迥转式钻机,这种钻机钻进效率和地质效果远比原始绳索取心钻进优越,因而,很快地在地质岩心勘探工作中迥转钻进占了主导地位。

随着钻进工艺的发展,岩心钻机便必须进行一系列的演变。

如果将目的较为新式的液压动力头式钻机和五十年代的手把式钻机相比较则无论在外观上,结构上、技术参数上迥然不同。

第二因素是随着冶金工业、机械制造业、电子工业的发展,钻探设备也相应地起着变化。

钻探设备的结构原理与设计要求,除了自身地质工作要求的特点外,还必然地要大量采用机械工业上通用的传动副、标准件,如各种传动机构、各种液压元件等。

冶金工业的发展提供了轻质高强度的原材料,使设备更趋于结构紧奏体积缩少;电子工业的发展,使钻探设备的测试手段仪表化、自控化。

目前在国外钻探设备产品的更新换代十分迅速,其主要原因是零部件绝大多数采用标准件一部新钻机的设计,只要根据设计要求,提出方案完成技术设计阶段后,工作草图设计量并不大,可以大量选用其它公司出品的性能完善的标准件,进行组装,因此新机型的试制周期很短。

而由于大量采用专业化生产的标准件,组装后的整机质量得以保证,互换性、通用性也良好。

1.3钻探设备发展的趋势美国机械传动液压给进立抽式钻机约占98%,全液压动力头钻机仅占2%。

可见,现阶段机械传动液压给进钻机在大量的使用而全液压动力头钻机处于发展阶段。

国外立轨式钻机,为了缩炽升降和辅助正序,采用自动倒杆,加长立轴行程等措施。

由于绳索取心钻进广泛地发展,在钻机上增加了绳索绞伞装置。

升降机在结构原理方面变化较小,仍以圆柱齿轮式结构(个别为圆锥齿轮),个别钻机的卷筒带有摩擦离合器,比较现代化的钻机升降手把采用液压控制,并以手动把作为备用;在中深孔及深孔钻机采用水刹车以及加速提升和下降的提引装置。

在传动及变速系统方面,变速箱速度有增加的趋势,有的钻机作了改进,即在变速箱输入端,增设传动减速箱,引入两个系列的速度,以便更能适应各种钻进方法;也有的采用快速更换传动链轮副、更换传动齿轮或更换大批量齿轮以扩大变速箱的速度范围。

为了增加设备的机动性,减少安装迁移的时间,装设在轻、重汽车和拖拉机上的自行式钻机目前使用的很广泛。

车裁式的钻机其类型往往就是地表固定式标准钻机,动力采目汽车和拖拉饥的发动机,也可以采用独自的动力机。

桅杆可用液压缸竖起,采用一前二后的三个液压千斤顶稳定钻机,这种钻机有的深度达1000多米。

值得注意的是,国外坑道内岩心钻机的种类较多。

例如压气传动式、螺旋给进式和液压动力头式的钻机应用于坑道内钻探。

坑道钻的发展它可节省大量钻探进尺而取得预期的地质上和经济上的效果。

目前,我国对这方面的工作还重视不够、急待发展。

近年来“一机多用也是发展趋势之一。

如英园设计的钻机是液压驱动动力头式车裁自行式设备,可用于岩心钻进,能采用空气、泥浆洗井;亦可采用潜孔锤钻进。

由于是车载式能局速行驶,也适合山区、丘陵币值路不平的地方行驶。

钻探设备发展另一趋势是操作自动化、机械化程度提高。

由于电子技术在钻探工作中的日益广泛应用,可以用各种电子仪表控制,以进一步使钻进工作程序化来自动调节与控制最优参数钻进。

目前已达到将各种操作手把集中进行液压操作使之联动化、程序化。

升降工序机械化已作为钻机部件的一部分。

利用传感装置将并底压力、泵量泵压、转数扭矩、瞬时进尺速度、过载警报等信息集中在操作台上自动显示、自动记录,由电子计算机处理数据,变成指令自动控制与调整钻进参数,这在石油钻探设备上巳投入正式使用,在岩心钻探上也有某些仪表与程序初步可以来用。

1.4钻机分类按用途分类:岩心钻机机组、水文水经钻探机机组、工程地质钻机机组、工程钻探机组、取样钻机机组、地热钻探机机组、探钻机机组、坑道钻机机组、石油钻机机组、砂矿钻机机组,等等。

第2章设计总论2.1 XY—4岩芯钻机升降机的功用、设计要求及设计条件2.1.1 XY—4岩芯钻机升降机的功用钻机的升降机有主升降机和副升降机之分:主升降机用于升降钻具和套管;副升降机可用于起吊其它管材或重物,打捞绳索取心钻具内管,升降捞砂简、取土器等。

2.1.2 XY—4岩芯钻机升降机的设计要求由于钻机的升降机在在钻探的过程中,工作时间长,其性能的好坏,直接关系到钻进的效率钻孔的质量和生产的安全,因此升降机要满足以下要求:①在满足升降机工艺要求的前提下,应能最大限度地降低升降工序的机动时间和充分提高功率利用系数。

②要求升降机的结构与强度具有一定的超载能力。

③操作方便、动作灵敏、平稳、劳动强度小、工作安全可靠,现代钻机应考虑操作远离钻机本体,实现远距离手柄或按扭操作。

④结构简单。

2.1.3 XY—4岩芯钻升降机的设计条件①输入轴转速(r/min):约450、约310、约217、约117;②卷筒转速(r/min):约160、约110、约78、约42;③最大提升能力:29.4KN;④卷筒直径:285mm;⑤钢绳直径:16mm;⑥卷筒容绳量:52mm;⑦提升速度:0.82、1.51、2.16、3.13。

2.2 XY—4岩芯钻机升降机类型的确定目前存在的升降机有5种,分别是胀闸传动式、锥摩擦传动式、片式摩擦力合器传动式、液压传动式、行星轮传动式;而它们的特点是:表2-1 不同升降机的特点比较因此,通过上述分析,我们选择行星轮式升降机作为XY-4岩心钻机的升降机。

但是,行星轮式升降机又分为两种:一种是行星轮轴支撑在提升在制圈上,内齿圈与卷筒装在一起;另外一种是行星轮轴装在卷筒上,而内齿圈和提升制圈连在一起。

我们暂时选择第一种。

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