钻机的控制系统109页PPT
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机电系统设计电驱动钻机控制PPT课件
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四、电驱动钻机的控制
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感谢您的观看！
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1．直流驱动系统
31
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• 工况指配开关 在司钻控制台上装有一个工况指配
开关SI（ASSIGNMENT SW），由这个指配开关组合各种
供电线路和控制线路，以适应钻进、 起下钻等各种钻井工艺要求。
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• 工况指配关系图
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2． 绞车驱动系统
驱
12
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13
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• （1） AC-AC驱动
14
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• （2） DC-DC驱动 • DC-DC电驱动钻机是指多台柴油发电机组发出直流电，供给直流电动机驱动绞
车、转盘和钻井泵。
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• （3） AC-SCR-DC驱动 • AC-SCR-DC驱动是指数台柴油发电机组发出交流电并网输到同一母线电缆上
（或由工业电网供电），经晶闸管整流装置整流后驱动直流电动机，带动绞车、转 盘、钻井泵。
16
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• （ 4 ） AC 变 频 驱动
• AC变频驱动
是指将交流变频
调速技术应用到
钻机的电驱动控
制系统上，使
AC-SCR-DC驱
动钻机中的直流
驱动装置换成交
流驱动装置，直
流电动机变成交
17
第17页/共47页
连续无级调速，一直引领机械调速领域半个多世纪。 • 1955年直流电传动开始用于海洋钻机 • 1967年，AC—SCR—DC开始用于海洋钻机 • 1976年，逐渐用于陆地钻机
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四、电驱动钻机的控制
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1．直流驱动系统
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• 工况指配开关 在司钻控制台上装有一个工况指配
开关SI（ASSIGNMENT SW），由这个指配开关组合各种
供电线路和控制线路，以适应钻进、 起下钻等各种钻井工艺要求。
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• 工况指配关系图
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2． 绞车驱动系统
驱
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• （1） AC-AC驱动
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• （2） DC-DC驱动 • DC-DC电驱动钻机是指多台柴油发电机组发出直流电，供给直流电动机驱动绞
车、转盘和钻井泵。
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• （3） AC-SCR-DC驱动 • AC-SCR-DC驱动是指数台柴油发电机组发出交流电并网输到同一母线电缆上
（或由工业电网供电），经晶闸管整流装置整流后驱动直流电动机，带动绞车、转 盘、钻井泵。
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• （ 4 ） AC 变 频 驱动
• AC变频驱动
是指将交流变频
调速技术应用到
钻机的电驱动控
制系统上，使
AC-SCR-DC驱
动钻机中的直流
驱动装置换成交
流驱动装置，直
流电动机变成交
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连续无级调速，一直引领机械调速领域半个多世纪。 • 1955年直流电传动开始用于海洋钻机 • 1967年，AC—SCR—DC开始用于海洋钻机 • 1976年，逐渐用于陆地钻机
40吨旋挖钻机电控系统ppt课件
先进的技术水平，可以简化整车线束，提高整车电气线路的可靠性和安
全性，提高维修性，具有数据共享和配置灵活的优点。CAN总线技术为
汽车内部各种复杂的电子设备、控制器、测量仪器等提供了统一数据交
换渠道。
国内开发的旋挖钻机基本上都以普通机械式供油系统柴油机为动力，
通过在发动机上安装繁多的检测元件实现对发动机的监控。
38282功率优化系统该功率优化系统采用闭环控制工作中它能根据发动机负荷的变化自动调节液压泵所吸收的功率使液压泵的功率始终与发动机的功率相匹配控制器即对发动机采取分段功率控制不再追求完全用足发动机功率而是根据具体的工作状况设定发动机的工作能力减轻发动机的工作强度使发动机稳定地运行在经济工况该系统由恒功率泵模式阀组功率阀发动机电控单元ecm控制器显示屏及3个压力开关组成
机电一体化是液压旋挖钻机的主要发展方向，其最终目的是机器人化， 实现全自动运转，这是旋挖钻机技术的又一次飞跃。作为工程机械主导 产品的液压旋挖钻机，在近几十年的研究和发展中，已逐渐完善，其工 作装置、主要结构件和液压系统已基本定型。人们对液压旋挖钻机的研 究，逐步向机电液控制系统方向转移。控制方式不断变革，使旋挖钻机 由简单的杠杆操纵发展到液压操纵、气压操纵、电气操纵、液压伺服操 纵、无线电遥控、电液比例操纵和计算机直接控制。所以，对旋挖钻机 机电一体化的研究，主要是集中在液压旋挖钻机的控制系统上。
24
代码查询方法:
故障代码顺序示例
故障代码 244：
P = 暂停
WARNING
STOP
P
Maintenance
WARNING
STOP
P
Maintenance
WARNING
STOP
P
第六章 钻机的控制系统
螺杆压缩机的压缩过程
⒉ 发令机构：由发出控制命令的各种手柄、按扭、踏板 等开关组成。可切断或接通电源，达到控制目的。 3、传令机构：由传递信号的各种管线、接头、控制供气 方向和大小的阀件（如各种压力控制阀、流量控制阀、 方向控制阀等）、杠杆以及使压缩空气净化、消声元 件的连接等所需的装置组成，以便使执行机构完成预 定的运动规律的元件。 这是气控制的中间机构，也是 钻机气控制中易出故障的关键部位。 4、 执行机构：是以压缩空气为工作介质产生机械运动， 并将气体的压力能变为机械能的能量转化装置。执行 元件包括刹车气缸、摆动气缸、气动马达以及气动摩 擦离合器等。
b
pb RsT
ms V
饱和绝对湿度:湿空气中水蒸气的分压力达到该湿度下蒸气的饱
和压力时的绝对湿度
式中 Pb:饱和空气中水蒸气的分压力（N/ m2）； Rs:水蒸气的气体常数，Rs=461（N· m/kg· K）； T: 热力学温度（K）,T=273.1+t(C)
湿空气
相对湿度φ :
作业
1、写出钻井工艺对控制系统的要求。 2、叙述气控制的优点。 3、填空： ①钻机的控制方式主要有 、 、 和 。 ②气压控制主要以 为能源。
、
第二节 钻机的气制系统
一、气控制系统的组成 主要由以下四部分组成： ⒈ 供气机构：是获得压缩空气的装置。主体是空气压缩 机，还有压缩空气处理装置(冷却器、油水分离器、干 燥器、除尘器、浮子放水器、防冻系统等)和贮气罐三 部分组成，它是将原动机（电动机、内燃机等）的机 械能转化为气体的压力能。 储气罐的作用：① 消除压力波动，保证供气的连续性、 稳定性； ② 储存一定数量的压缩空气以备应急时使用； ③ 进一步分离压缩空气中的油分和水分等。
钻井气控制系统.ppt
滴，以便经油水分离 器排出。
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，否
则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚至堵塞。
3 空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为 系统提供所需要的干燥压缩空气。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 供气设备：供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量 的压缩空气，以满足不同条件的使用场合 对压缩空气质量的要求。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，制造容易。
• （6）对工作环境适应性好，在寒冷的条件 下，仍能保证正常工作，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机
以及钻井液搅拌器的控制。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
钻井气控制系统.pptx
• （1）对于整体起升的井架，在起升时缓冲 落时推开井架的控制。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
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二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
第23页/共64页
二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
第24页/共64页
三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
第28页/共64页
接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
• （2）对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 • （3）对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 • （4）对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。
的控制，放
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二、钻井控制系统的作用
• （5）对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 • （6）对绞车猫头摘挂的控制。对动力大 钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 • （7）对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
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二 气动马达
• 定义：气动马达是输出旋转运动机械能的执行元件。
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三 气动摩擦离合器
定义：气动摩擦离合器在挂合时用于传递转矩， 摘开时刻是主动件与被动件分离，动力被切断。 它可使工作机起动平稳，换挡方便，并有过载 保护作用。
特点： （1）传动柔和，具有弹性、抗冲击、吸收振 动； （2）操作省力、方便、迅速、易于实现远距离 集 中控制； （3）结构简单、寿命长； （4）反应快； （5）能准确地控制所传递的扭矩； （6）能补偿安装误差。 第25页/共64页
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接合时，压缩空气进入气胎，气胎沿径向向内膨胀，推动扇形体沿着导向槽相对于固定 在挡板上的承扭杆向轴心移动，使摩擦片逐渐抱紧摩擦轮，实现挂合。同时板簧也受到 压缩。 由于扇形体和气胎之间无连接，故摩擦轮与摩擦片工作表面产生的转矩，不经过气胎， 而是经过扇形体、承扭杆、挡板、钢圈等零件来传递的。 此外，扇形体将发热的摩擦片与气胎隔开，且扇形体内部做成了蜂窝状结构，即在通风 孔中铸有许多小散热片。在挡板上内圈相应位置上亦开有通风孔槽，使工作过程中产生 的热量能尽快散发到周围的空气中而不影响气胎。
钻机电控系统使用说明
钻机电控系统使用说明哇塞！同学们，今天我要给你们讲讲钻机电控系统，这可太神奇啦！你想啊，咱们平时见到的那些大大的钻机，轰隆隆地工作，全靠这个电控系统在背后帮忙呢！就好像我们的大脑指挥着我们的身体一样，电控系统就是钻机的“大脑”。
它能控制着钻机的各种动作和操作，厉害吧？比如说，当要让钻机启动的时候，电控系统就会发出指令，“嘿，伙计，开工啦！”然后各种零件就开始动起来。
要是需要调整钻孔的速度，它也能轻松搞定，“快点，再快点！”或者“慢一点，别着急！”还有哦，如果钻机工作的时候温度太高了，电控系统就像一个贴心的小管家，会赶紧发出警报，“哎呀，太热啦，要休息休息！”这就能防止机器因为过热而出问题。
再想象一下，要是没有这个电控系统，钻机不就像一个没头的苍蝇到处乱撞嘛？那可就糟糕啦！我给你们讲讲它具体是怎么操作的。
在操作面板上，有各种各样的按钮和指示灯。
那些按钮就像是一个个神奇的小魔法棒，按一下就能发挥不同的作用。
比如说，有一个大大的绿色按钮，一按下去，钻机就开始欢快地运转起来，“呼呼呼”，是不是很神奇？还有红色的按钮，那可是紧急停止的按钮，一旦遇到危险，赶紧按下去，“咔”，钻机就能立刻停下来。
操作的时候，一定要小心谨慎。
就像我们考试的时候要认真审题一样，可不能马虎。
要是不小心按错了按钮，那可就麻烦大啦！我之前就听说有个人，操作的时候粗心大意，结果把机器弄出了故障，哎呀，这得多耽误事儿啊！所以说，正确使用钻机电控系统是非常重要的。
只有我们认真对待，才能让钻机乖乖听话，为我们好好工作。
同学们，你们说是不是呀？我的观点就是：钻机电控系统真的超级重要，我们一定要好好学习怎么使用它，可不能随便乱来哟！。
钻机的气控制系统
2020/3/1
石油钻采机械——任连城
4
钻机的控制系统
四、 钻机的气控制系统
１、气动控制技术
气动控制技术是利用压缩空气作为传递动力或信号的工作介质，配合气动 控制系统的主要气动元件，与机械、液压、电气、电子（包括PLC控制器和微电 脑）等部分或全部综合构成的控制回路，使气动元件按生产工艺要求的工作状况、 按设定的顺序或条件动作。
2020/3/1
石油钻采机械——任连城
18
钻机的控制系统
进入干燥器的空气首先进入热交换器冷却， 经初步冷却的空气中析出的水份和油份经 分离器排出。然后，空气再进入致冷器， 进一步冷却到2～5℃，使空气中含有的水 份、油份等由于温度的降低而进一步大量 地析出，经分水排水器排出。冷却后的空 气再进入热交换器加热输出。
2020/3/1
石油钻采机械——任连城
2
钻机的控制系统
二、控制系统的要求
1）反映灵敏，传递迅速，动作准确，平稳柔和； 2）操作简便，安全可靠，容易实现集中控制； 3）结构简单，维修方便，易造好修，成本低廉。
2020/3/1
石油钻采机械——任连城
3
钻机的控制系统
三、控制方式的选择
1、机械控制：利用机械离合器、制动装置等实现控制； 2、气控制：利用气压传动系统实现控制； 3、电控制：利用强、弱电控制系统实现控制，如接触器控 制、微机控制（PLC控制）； 4、液压控制：利用液压传动系统实现控制；
周期性变化 ，它与吸、排气阀的启闭动作相配合，实现包括吸气、压缩、排气 和膨胀 4个过程的工作循环，从而不断吸入、压缩并排出气体。
2020/3/1
石油钻采机械——任连城
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钻机的控制系统
2) 组成
钻机的控制系统109页PPT
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
பைடு நூலகம்
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
109
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
钻机的控制系统
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌，集体的声音， 集体的 动作， 集体的 表情， 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律， 否则一 切都会 陷入污 泥中。 ——马 克思 9、学校没有纪律便如磨坊没有水。— —夸美 纽斯
10、一个人应该：活泼而守纪律，天 真而不 幼稚， 勇敢而 鲁莽， 倔强而 有原则 ，热情 而不冲 动，乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
谢谢！
钻机的控制系统
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，其真实含 义是财 富。— —爱献 生