钻井机械.2起升系统2

钻柱很重，起升功率很大。
2） 滚筒要有足够大缠绳容量
起升一立根（28m）缠绳长,余量行程2~3m，
游绳数10根，缠绳300 多米。 3）要有适当的档数
钩载是变化的，N=QV，保证N=常数，Q↑,V↓。
国标规定六个档。多档功率利用率越充分。
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第二章 钻机的起升系统
4）刹车机构灵敏可靠 钻压靠刹车调节，钻具的起升下放的停止、 钻柱悬持也靠刹车。 5）猫头要有足够的拉力 猫头的作用是上卸扣，崩扣力矩很大，猫 头要有很大的拉力。
能好，广泛应用。
1.结构 主要由左、右定子和转子组成，定子中固嵌线圈。 2.原理 定子通直流，产生固定磁场。当滚筒带动转子转 动时，转子产生涡电流。涡流形成旋转磁场，与 固定磁场作用产生制动力矩。
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电磁刹车的尺寸和外型跟水刹车类似，它跟
滚筒轴的连接方法也相同。当交流电通过整流器 (变成直流电)和变阻器(改变和控制电流)通至电
绞车是钻机的核心、关键设备。 （钻机三大机组：绞车、转盘、钻井泵）。 1）起下钻，下套管 提出钻具，再放下去，叫起下钻作业。由绞 车完成。下套管，也用绞车完成。 2）控制钻压（扶刹把，加钻压） 钻头旋转破岩，由钻铤重提供钻压，压力大 小由刹车调节。刹车松开，钻压过大；钻柱提起， 钻压为零；要适当控制刹车调节钻压。
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2、过卷阀式防碰天车工作原理：过卷阀固 定在绞车前部滚筒上部的绞车横梁上，横梁上有 滑动槽，过卷阀可在滑动槽内左、右移动。当滚 筒在缠绳过程中缠至游车相应升高到某一限定的 高度时，缠在滚筒上的钢丝绳就会碰上过卷阀的 套筒，套筒带动球杆偏摆，使过卷阀的气路接通。 一路气进入司钻控制台内的常开两用继气器，使 常开两用继气器关闭，这样就切断了滚筒高、低 速离合器的气源，离合器通过快速放气阀放气， 使滚筒停止工作。另一路气经换向阀和快速放气 阀，进入刹车汽缸，带动刹把下落，刹住滚筒， 使游车停止上升，避免碰撞天车。
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1、组成： 绞车一般由绞车传动部分、提升部分、转 盘驱动箱部分、控制部分、润滑部分和刹车机 构等组成。
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滚筒 猫头轴 冷却风机
气控排档 箱
电磁刹车
刹车鼓
刹车气缸
离合器排档杆
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2、绞车的作用
目前用液压大钳，吊钳备用。
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4、绞车型号
JC □ □
绞车型式：机械驱动无标记 Y-液马达驱动 D-直流电驱动 DJ-交流电驱动 DB-交流变频电驱动 绞车级别：采用114mm钻杆，以100m为单位 的名义钻探范围上限 绞车代号
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再见！
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四、绞车的使用安全技术要求主要有： (1)下钻时，为节约时间，合理地利用绞车功率， 应根据大钩负荷，按规定选择合理的起升速 度和挡位。 (2)链条是绞车的主要传动件，更换链条时应整 盘更换。 (3)挂合换档离合器时，动作要平稳，严禁猛烈撞击。 (4)绞车传动轴未停止转动前不得改变传动方向。 (5)挂合气胎离合器时动作要平稳。 (6)在上提钻具的过程中需要刹车时，必须先摘开 低速或高速气胎离合器。
4.影响水刹车制动力矩的主要因素有：
水刹车尺寸愈大，则制动力矩愈大；叶片 越多，则制动力矩越大；水刹车转子转速越高， 则水的流量越大；水刹车内液面越高，则制动 力矩越大。所以，现场一般采用分级调水位的 办法，来改变制动力矩的大小。
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二）电磁涡流刹车（新型辅助刹车） 利用电磁感应原理实现制动。无损制动，性
第四节： 绞车的刹车机构
一、刹车的结构组成
绞车的刹车机构由控制部分(刹把)、传动部 分(刹车曲轴)、制动部分(刹带、刹车鼓)、辅助 部分(平衡梁)和刹车气缸等组成， 它的任务是控制下放速度或停止被下放载荷 所带动的滚筒的旋转速度，以达到调节钻压、送 进钻具、悬挂钻具的目的。为此，要求刹车装置 能平稳送钻、灵活省力和安全可靠。
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刹车时，操
1.带刹作用原理
作刹把转动传动
杠杆，通过曲拐 拉拽刹带活动端 抱住刹车鼓。 扭动刹把手
柄可控制司钻阀
启动气刹车。气
刹车起省力作用。
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平衡梁：均 衡左、右刹带 受力。 当刹块磨损 时，用螺钉调 整间隙。 刹带不工作 时，用弹簧拉 起； 刹车块则铆 在钢带上。
电磁刹车。
一）水刹车
1.
2.
作用
下钻时刹慢滚筒，保持钻具均速下放。 结构 定子、转子、各自之上有叶片。结构图
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3. 作用原理： 下钻时，滚筒
带水刹车转子旋转， 运动中倾斜的叶片， 迎面去切割水涡流， 形成阻力矩。
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磁刹车线圈时，线圈变成电磁铁而产生磁场，旋
转的转子通过磁场，在转子里面产生涡流电，从 而在线圈和转子之间产生阻力(制动力)刹车。阻 力的大小直接随电流的大小而变化。司钻通过调 节变阻器来控制电流的大小，改变电磁刹车的制
动力矩。
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三、防碰天车装置 是控制顶天车的一套应急刹车系统。常用的防 碰天车装置有两种形式：一种为重锤式；另一种 为过卷阀式。1、重锤式防碰天车工作原理：在天 车以下的适当位置通过井架安装一根直径6．4mm 钢丝绳作为限位绳，其下端用一只三通气开关与 重锤相连，重锤与提环相连，提环与2．5～3mm开 口相连，开口销与限位绳相连。当游车上行碰到 限位绳时，重锤与提环上的开口销脱落使气开关 工作，常开继气器切断高、低速离合器气源，同 时高压气直接进入刹车汽缸紧急刹车，使游车不 能继续上行。
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2、盘式刹车 1985年美国 GH、 NSCO、EMSCO三家公司开
始将盘式刹车用于钻机绞车。我国 90 年开始
在修井机上改装盘式刹车， 95 年胜利机械厂 生产的钻机已采用盘式刹车。
常开式：液压加压刹车；
常闭式：用弹簧加压刹 车，用液压松刹。
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胜利钻机机械
厂生产的ZJ32—SL1
型钻机上，JC32绞
车为盘式刹车（图 6-37）。 该刹车钳属于 常闭式。
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3、盘式刹车与带式刹车相比 盘式刹车的优点： ①刹车盘散热性好（有1/10 盘面摩擦发热）； ②刹车块的吃水稳定性好 （由于比压大和离心作用不易存水和油污物）；
二、绞车的结构类型 按轴分：有单轴、双轴、三轴及多轴绞车； 按筒分：有单滚筒和多滚筒绞车。 主滚筒起下钻具，捞砂筒提捞作业； 按速分：有2速、3速、4速、6速绞车
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钻机绞车工作示意图
链轮 输入轴 猫头轴
牙嵌式 离合器
滚筒
气囊式 离合器
链条
离合器
轴承
辅助刹 车
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3）上卸扣（拉猫头，上卸扣）
借助猫头拉大钳手柄，完成钻杆上卸扣。 （现用液压大钳） 4）起升井架，吊重物 A形，K形（Π形）井架绞车整体起升。 5）作为转盘的传动中间装置 转盘的离合器在绞车里。
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3、绞车的使用要求 1）要能传递足够大的功率
第二章 钻机的起升系统
钻机的起升系统是钻机的核心，它主要有： 井架、天车、滑车、大钩、游动系统钢丝绳和绞 车（主滚筒、辅助滚筒、主刹车、辅助刹车）等
设备组成。
主要介绍这些设备的结构原理、特点、使用 及维护
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第三节： 钻井绞车
一、概述
绞车是构成提升系统的主要设备，是组成一 部钻机的核心部件，是钻机的主要工作机械之一。 常用的JC—50D型绞车为内变速、墙板式、全 密闭四轴绞车，JC—45型绞车是五轴绞车，JC— 14．5型绞车是三轴绞车。
③比压分布均匀，摩擦副的寿命较长；
④双向制动（带式单向）；
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⑤操作省力； ⑥有应急钳，刹车可靠； 盘式刹车的缺点： ①比压比带式大二倍，摩擦表面温度高，
对刹块材料要求高；
②多了液压装置及其密封圈等易损件。
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二、辅助刹车 绞车的辅助刹车机构有水刹车和电磁刹车两 种。电磁刹车又可分为感应式电磁刹车和磁粉式
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钻井机械
主讲：周进年
江汉油田职工培训中心
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目 录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 钻机概论 钻机的起升系统 钻机的旋转系统 钻机的循环系统 钻机的驱动与传动系统 钻机气控制系统 离心泵 海洋石油钻井设备 液压、液力传动 钻井辅助设备
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第二章 钻机的起升系统
(7)下钻过程中严禁用水或油浇刹车鼓，以免造 成刹车鼓龟裂或刹车失灵。 (8)起下钻前应先检查防碰天车。 (9)绞车运转过程中护罩必须整齐、装牢，严禁 在运转过程中从事加注润滑脂或润滑油等进 入绞车内部或靠近运转部位的作业。 (10)刹把在40～50°应能刹住。在负载条件下 不得调节刹带。 (11)遇到游车下放速度过慢、刹带离不开刹车毂的 情况时，应设法调节，但不允许用撬杠撬刹带。 (12)每班应检查一次活绳端固定情况。
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第二章 钻机的起升系统
1） 结构组成 包括：刹车盘 （滚筒两侧）、刹车 液缸、刹车钳（或刹 车杠杆）、刹车块、 液控系统等。 2）刹车钳类型 全套刹车包括： 工作钳（下钻及钻进 用）；应急钳（安全 钳）。
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第二章 钻机的起升系统
①杠杆钳。液缸在
刹车盘外缘，双活塞
反向动作。
②固定钳。两个液 缸对置于刹车盘外侧， 活塞直接对刹块加压。 3）工作方式