石油天然气井下作业修井机基本知识

1.5 修井机的型号含义
SJX 5
50 0 T XJ 650
企业自定代号： (装机功率KW) 用途特征代号： (修井机) 结构特征代号： (特种结构) 设计顺序代号： (第一次) 主参数代号： (整车总质量) 车辆类别代号： (专用车) 企业名称代号：江汉四机厂
XJ ---修井机 ZJ ---车装钻机
4.6 转向系统
五、提升旋转系统
主要由绞车系统、井架、游车大钩、水 龙头、转盘组成
5.1 绞车系统
绞车系统是车装钻修设备作业机的主要系统部件,用 于钻修过程中的提升作业。
主要由绞车架,主滚筒,主滚筒刹车系统,主滚筒辅助刹 车系统,捞砂滚筒,捞砂滚筒刹车系统，刹车冷却系统,天车防 碰机构等组成.
1.6 修井机的主要组成
动力驱动系统 动力传动系统
底盘系统 提升旋转系统
控制系统
二、动力驱动系统
一般采用CAT系列柴油机作为动力源
2.1 修井机常用发动机型号
CAT 3408发动机 CAT 3412发动机 CAT C-15发动机 CAT C-15发动机
2.2 CAT系列发动机的结构、工作原理及维护保养
4.2.3 车架安装有四个支腿液缸。 4.2.4 配置前、后拖车钩及各种 支架和支座,如:前钢板支架、后 平衡支架、发动机前支座、角
传动箱支架、死绳器支架、液
压小绞车支架、井架起升液缸 支座等。
4.3 悬挂总成：
本车采用三种悬挂方式
前桥采用钢板弹性悬挂。
中,后桥采用钢性平衡梁悬挂。
四（六）桥为浮动桥,采用空气弹簧悬挂。
绞车的传动系统主要有链条、链轮、气动推盘离合器等组成,以 上部件都安装在一个矩型结构的金属框架----绞车架上。
绞车架,钢板焊接结构,下部及两端焊接有矩形管加强骨架,强度高,重 量轻,用于连接和支承主滚筒、捞砂滚筒、刹车系统、链条护罩、捞砂滚 筒控制箱等部件。
5.1.2 主滚筒总成
（1)滚筒轴,选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高 的强度和良好的韧性.在轴的的滚筒离合器端,安装有导气旋 转接头,用于控制离合器,在轴的另一端,安装有双路导水旋转 接头,用于刹车鼓冷却水的循环。如果使用水刹车,则安装一 个气动推盘离合器。
5.2 井架
井架是车装钻修设备的关键部件之一,用于安装和悬挂天车,游车大钩等 起升设备和工具,用来起下与存放钻杆、油管等,井架上装有立管,以便连接 水龙带、水龙头。井架采用高强度矩型管（高强度角钢）焊制，中空桁架 结构。
主要由齿毂及背板（被动毂）、气囊固定盘、压板、摩擦盘、中间齿盘 （浮动齿盘）,气囊、分离弹簧、主动齿圈、螺栓、垫片等组成。
动力由角传动箱输出轴链轮,通过链条传到气动推盘离合器的主动齿 圈,然后通过摩擦盘,中间齿盘（浮动齿盘）,气囊的作用,将动力传到齿毂及 背板（被动毂）,带动主滚筒旋转。当压缩空气进入气囊时,气囊迅速膨胀, 推动压盘,压缩弹簧,使中间齿盘与摩擦盘接触传递动力,将动力通过齿毂传 到主滚筒轴,带动主滚筒旋转,此时气动推盘离合器总成器处于“接合”的 状态。动力从主动齿圈传递给与之结合的摩擦盘,在气囊不充气时,在弹簧 的作用下,摩擦盘与中间齿盘是分离的,动力传递中断,离合器处于“分离” 状态。
1.2 轮胎式作业机按其功能用途 分为轮式修井机和轮式通井机
轮式修井机具备起下钻作业、旋转钻进、行驶 三项基本功能 。
轮式通井机只具备起下钻作业、行驶两项基本 功能 。
1.3 轮式修井机按其提升负荷
分为50t修井机、80t修井机、120t修井机、180t 修井机、225t修井机
1.4 修井机主要技术参数
（2)滚筒体,带有整体里巴斯绳槽,卷绕大绳排列整齐,在司 钻側的滚筒体轮辐上设有特殊斜槽,大绳打好绳头后,插入斜 槽,缓慢转动主滚筒,大绳既可固定。
（3)刹车毂,采用水循环冷却方式,(也可采用喷水冷却方 式),散热效率高,有效防止刹车毂过热,刹车毂外鼓面选用优质 合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度和硬度,耐热,耐磨, 使用寿命较长。
修井机基本知识
一、概述
1、井下作业设备的分类
1.1 按其运行结构
分为履带式和轮胎式两种形式。 履带式作业机 一般不配带井架，其动力越野性 好，适用于低洼泥泞地带施工。 轮胎式作业机 一般配带自背式井架，行走速度 快，施工效率高，适合快速搬迁的需要，但在低洼 泥泞地带及雨季、翻浆季节行走和进入井场相对受 到限制。
3.4 并车箱
大吨位修井机(车装钻机),不但整 机重量大,而且修井(钻井)作业时需要 大的动力,这就需要两台发动机做为动 力源,为了两台发动机的动力能同时输 出,还配了一个倂车箱,倂车箱装在液 力机械变速箱(不带分动箱)后部,这儿 又有两种情况,一种是单纯起倂车作用, 动力由倂车箱通过传动轴进入分动箱, 再分别输出到车上和车下,还有一种情 况,就是倂车箱兼做分动箱,此时再增 加一个动力输出离合器,通过传动轴到 到转盘传动箱,再由链条把动力传到爬 坡链条箱到转盘。
4.2 车架
车架总成为重型钻机专用车架,整体框架 结构。
4.2.1 纵梁、尾梁采用优质高强 度16Mn工字型钢，纵梁下翼边 焊接加强板,增强车架抗弯强度, 两纵梁腹板外侧排列液,气路管 线。
4.2.2 边框采用矩型钢管,由数 根斜支撑加强,后部边框安装有 工作走道,便于操作人员操作,巡 视检查设备。
（2）采用水刹车
5.1.7 冷却水循环系统
用于主滚筒刹车毂和辅助刹车的冷却,系统为独立安装形式, 以减轻钻机整车重量.系统由水箱,散热器,水泵,滤清器安全阀在主滚筒上方绞 车架上安装有支架和 防碰阀(过卷阀),防碰 阀可在支架上沿主滚 筒轴线移动,防碰阀的 阀杆长短可调,游车大 钩的提升高度与滚筒 绕绳的层数,圈数向对 应,将防碰阀的防碰杆 调整到一定长度,可控 制游车大钩的提升高 度.以保证安全。
三、动力传动系统
主要由变速箱、分动箱、角传动箱传动箱、转盘 传动箱、齿轮、链条等组成
3.1 常用Allison变速箱型号
5861 5961 6061 6601
3.2 Allison系列变速箱的结构、工作原理及维护保养
3.3 分动箱
分动箱:它可将动力分别传到 车上的绞车部分和车下的前、后 桥。车上的绞车和车下后桥的传 动采用联锁装置；前桥的传动由 驾驶员在驾驶室控制。从分动箱 上部输出的动力,通过传动轴进 入角传动箱,
桥间差速器将动力均匀地分配给前一桥与前二桥,并允许两桥间转速有差 异,适应车辆行驶要求。
桥头带有轮边减速器 轮边减速器的作用： （1）降低主传动的传动比，缩小 主传动齿轮的尺寸； （2），保证驱动桥壳有较高的离 地间隙，并降低差速器锥齿轮和半 轴上的扭矩，减小差速器和半轴的 尺寸。 （3），减轻驱动桥的重量，节约 金属材料。
5.1.3 主滚筒刹车系统
轮毂带式自动平衡刹车系统，它主要由钢带、刹车块、平衡梁、曲 柄轴、限位圈、调节丝杆、拉杆和刹把等组成。控制手动刹把,经杠杆传 递机构,推动曲拐拉动刹带活动端,围包刹车毂,使滚筒旋转减速或停止旋 转，在刹带的固定端,安装有平衡梁机构,经调整可平衡左右两个刹带作用 力,使左右两个刹车毂受力均匀。
5.1.5 捞砂滚筒刹车系统 捞砂滚筒和主滚筒均一样采用轮毂带式自动平衡刹车
5.1.6 辅助刹车
（1）选用伊顿气动水冷摩擦盘式刹车, 气动控制轻便可靠,经调节控制 气体压力,可改变刹车力矩,多片摩擦盘组,传动力矩大,结合平稳,减轻冲击动 载,水循环冷却,散热效率高,有效防止摩擦盘过热。工作原理：导入压缩空 气,压紧盘组件移动并压紧动摩擦盘,扭矩从螺栓传递到安装法兰,复位弹簧 协助活塞和压紧盘的脱开和回位,所产生的大量热良通过銅合金静摩擦盘后 面的特殊型腔的冷却水散发。
（4)气动推盘离合器,为轴 向气囊推盘摩擦片式,气动控 制,操作轻便可靠, 并与天车防 碰机构关联,当天车防碰阀(过 卷阀)被触动后,主滚筒离合器 自动脱离。主滚筒,捞砂滚筒, 转盘均采用气动推盘离合器, 这种离合器操作灵活,动作可 靠, 结构简单,维修方便。
气动推盘离合器,为轴向气囊推盘摩擦片式,气动控制,操作轻便可靠；
5.1.4 捞砂滚筒总成
（1）滚筒轴,选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度,和良 好的韧性,在轴的离合器端,安装有导气旋转接头,用于控制离合器, 同时,捞砂 滚筒轴在动力传动链中还起过渡轴的作用,将角传动箱输出的动力传递到主 滚筒。
（2 ）滚筒体,无绳槽光筒体,在司钻侧的滚筒体轮幅上有一特殊斜槽,用 来固定捞砂绳。
主滚筒,捞砂滚筒有各自独立的轮毂带式自动平衡刹车, 刹车毂的冷却系统,一般采用压力喷水冷却,主滚筒也有采用 循环水冷却,它的刹车毂设有循环水道,主滚筒左端还装有水 刹车(WCB “伊顿”) 盘式辅助刹车系统,在主滚筒体上加工 有“里巴斯”绳槽,可使大绳排列整齐,延长大绳的使用寿命。
5.1.1 绞车架
没有转向节（2）气动制动室(刹车分泵)和前桥气动制动室(刹车分泵)不同 （3）轮间、桥间差速器设有闭锁装置。其它基本都一样。轮间、桥间闭锁 使用时，车辆不允许转向。
4.5 底盘制动
底盘采用气压传动制动方式,由脚制动(行车制动), 和手制动(停车制动)两部分组成。制动系统气压为 0.85Mpa,当气压低于0.45Mpa时,低压警报报警,红色指 示灯发亮。
四、底盘系统
主要有驾驶室,车架总成,悬挂总成,车桥 总成,动力系统,传动系统,制动系统,转向机构, 电气系统。
4.1 驾驶室
驾驶室为平头单坐金属 结构。乘员1人,前挡风玻璃向 下倾斜,防止井架及钢丝绳油 污掉落到玻璃上,设有气动雨 刮器,右側舱壁装置推拉式玻 璃窗,内设锁键,车门设有内外 车门锁,手动玻璃摇机,安装有 燃油暖风机,冬季加温驾驶室 内温度,室内设有驾驶室仪表 板,驾驶室側控制箱,脚踏控制 板,方便驾驶员操作和观察。
太阳轮（半轴齿轮）为主动件 与半轴连成一体,行星架为从动件与 车轮连接,大齿圈（外齿圈）固定在 桥壳上, 半轴齿轮带动行星齿轮自 转及公转，行星齿轮轴随着公转,并 通过行星架带动车轮旋转,起到减速 作用。
三桥为从动转向桥
四桥为空气悬挂从动桥
五桥为贯通驱动桥,六桥为动力驱动桥, 此两桥与前桥的区别：（1）
脚制动为充气制动,双管路制动系统,即相互独立的 前部车桥制动管路和后部车桥制动管路,双管路制动系统 安全可靠,当某一管路发生故障,制动失效时另一路制动仍 然有效,车辆不至于完全失控,以防发生严重事故。
双腔制动阀(制动总阀),分别控制前、后桥的制动
制动分泵分为单腔(前桥用)和双腔(后桥用)。
手制动(停车制动)为排气制动, 当气压低于0.45Mpa时,制动室活塞推力 不足以压缩弹簧,活塞杆伸出,后桥车轮被制动。
4. 4 车桥总成 车桥均采用重型载重车桥。
前一桥为转向驱动桥，二桥为贯通转向驱动桥，液压助力转向
车桥由桥壳,轮间差速器,轮边减速器,转向节,驱动轴,轮毂,轮辋,轮胎,制动
器,气动制动室(前刹车分泵),桥间差速器等组成。 轮间差速器将动力均匀地分配给左右车轮,并允许左右车轮在车辆转向行
驶时有不同的转速. 制动器为内涨蹄鼓式结构,当气动制动室进入压缩空气时, 推杆伸出,推动调整臂摆动,使凸轮轴转动凸轮推动制动蹄张开,与制动鼓接触 产生摩擦,制动车轮。
（3）刹车毂,采用喷水冷却方式,防止刹车毂过热,制动可靠,刹车毂外表 面选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度和硬度,耐磨,耐热,使 用寿命长.
（4）气动推盘离合器,和主滚筒的气动推盘离合器原理结构一样,型号为 ATD124,它只有一片直径24英寸的摩擦盘。
（5）双排链轮, 滚筒轴两端各装有一个双排链轮, 通过双键固定在滚筒 轴上,一端链轮为动力输入链轮,通过离合器带动捞砂滚筒旋转,另一端链轮为 动力输出链轮,通过链条将动力传到主滚筒。
3.5 角箱
角传动箱是输入轴 与输出轴互相垂直相交 的传动方式,由一对伞 齿轮改变方向后由输出 轴输出。输出轴的另一 端装有链轮,通过链条 传到捞砂滚筒链轮,再 由链条从捞砂滚筒传到 主滚筒链轮。
3.6 转盘传动箱
转盘的传动有两种方式, 一种是由主滚筒链轮通过链 条到转盘离合器,然后再到转 盘角传动箱,由传动轴到爬坡 链条箱到转盘。另一种是由 角传动箱(并车箱或分动箱) 通过传动轴传到车的尾部,再 通过爬坡链条箱到转盘