景宏顶新驱培训课本(景宏顶驱的系统组成跟功能)

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(4)动力水龙头: 动力水龙头部分由主电机、电机上端的刹车与风冷装置、
平衡装置、提环、冲管总成、减速箱及其它零部件等组成。 动力水龙头主要功能是使主电机驱动主轴旋转钻进，为上/ 卸扣提供动力源，同时循环泥浆，保证正常的钻井工作进行。
平衡装置
提环 冲管总成
减速箱
刹车与风冷装置
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9、单牙板防松机构,承扭能力大,安装拆卸方便。 10、电缆均采用整体防护, 增加了机械强度，提高使用可 靠性。 11、回转头通过固定轴与箱体联接，起下钻或使用震击器 解卡时，主轴不受力，提高了主轴轴承的使用寿命。 12、专利技术的顶驱下套管装置，下套管过程中遇阻和井 涌时，可实现顶驱和套管快速对接，建立泥浆循环，减少事 故发生（用户选配）。 13、配备了手动卡瓦气动提升装置，减少了工人的劳动强 度，提高了钻井速度（用户选配）
其主要技术特点有： 1、采用专利技术的双油缸对夹式背钳，无需定位 锁紧回转头就可以实现上卸扣功能，适用性强、操作 方便、简单，上卸扣过程省时省力。
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2、液控IBOP机构采用齿轮齿条的专利机构，并且油缸油路 内部沟通，外部无液压管线，避免了刮碰和损坏，使IBOP 工作可靠性大大提高。
3、导轨采用滑插式可折叠的结构，安装拆卸快捷、方便、 安全。相比国内外其它品牌顶驱导轨安装节省了2～3小时。
4、减速箱主轴密封采用倒油杯的专利结构，运行过程中 润滑油不会因为主轴油封失效而漏油。
5、司钻操作台配备了触摸控制屏，及时了解设备运行状 态及故障点，提高设备运行可靠性。
6、专利技术的单液压缸平衡系统，对称性好，受力均匀。 7、双PLC控制系统，互为备份，大大提高顶驱可靠性。 8、液压源安装于顶驱本体，集成化程度高，方便安装。
②由于背钳承扭架采用直接与齿轮箱连接技术，所以旋转 头背部油道大大减少，只有4个油道，2条倾斜油道，2条 液压吊卡油道，如果不用液压吊卡，这两条油道可作为倾 斜油道使用，大大提高了可靠性。
③旋转头内部装有一套承载轴承和两套扶正轴承。可承受 大负载，旋转轻便，经久耐用
④旋转头的转动是靠液压马达直接驱动，可以做顺、逆时 针两个方向的运动，
位功能使吊环吊卡自动复位到中位，摆动的水平距离与吊 环长度有关
主要结构由两个液缸和一个铰接于吊环配接器上的倾 斜架组成，顶端与两个液缸杆端的吊环卡箍相连。
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旋转头： 旋转头安装在与减速箱连接的固定轴上，独立于主轴运动，
其结构见图所示。 旋转头的转动是靠液压马达驱动的，可以做顺、逆时针两
主电机
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主电机: 两台主电机并排安装在齿轮箱上，电机为双出轴，下出轴
连接主传动齿轮，上出轴连接刹车装置。 每个主电机可以提供400HP 的连续功率，在39Hz 频率下
的额定转速为1150 r/min，通过变频调速系统无级调速。电 机额定输出扭矩的限定值由电流来限定，输出扭矩与电流之 间的关系为正比例关系
轮箱连接，不与旋转头适配器连接固定。 景宏设计突破了传统模式，现场使用快捷方便安全，大大
提高了工作效率 背钳作用主要是在起下钻过程中为上、卸扣服务。景宏
顶驱的对夹式背钳在上、卸扣时首先不需要对回转头锁紧， 直接在司钻操作台上一次性操作，就可以实现上、卸扣。并 且夹持可靠，更换钳牙方便，油道内部沟通，外部无管线， 避免了管线刮碰，提高了工作的可靠性
个方向的运动，旋转后带动吊环实现360º转动，可以方便地 到鼠洞抓放钻杆；在顶驱本体上移至二层操作台时可以对准 钻杆排放架抓放钻柱。通常设定回转头的转速为2～11 r/min（出厂设定为3 r/min）。可根据用户需求进行调节。
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①旋转头通过固定轴套直接与箱体联接，独立于主轴运动 起下钻或使用震击器解卡时，主轴不受力，提高了主轴轴 承的使用寿命。
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内防喷器 ： 内防喷器（IBOP）的作用是： 当井内压力高于钻柱内压力时，可以通过关闭内防喷器切
断钻柱内部通道，从而防止井涌或者井喷的发生。内防喷器 安装在保护接头与主轴之间， 它由上部的遥控内防喷器和 下部手动内防喷器组成（手动内防喷器和遥控内防喷器设计 结构相同）。上部的遥控内防喷器与动力水龙头的主轴相接， 下部的手动内防喷器与保护接头连接，钻井时保护接头与钻 杆相接。内防喷器内、外螺纹均为6 5/8REG。
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遥控内防喷器靠液压油缸操作换向，带动开关套上的齿条上 下移动，与齿条配合的齿轮也同时转动带动内防喷器的球阀 90º旋转。使内防喷器打开或关闭。本顶驱采用齿轮、齿条 传动来实现内防喷的关闭，具有结构简单、传动精确，传动 可靠性高等优点。 上部内防喷器 (遥控) 6 5/8“ API REGbox～pin，70MPa下
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速箱相连，上部吊装在游车大钩上。平衡油缸固定在提环上， 主要作用在于平衡本体重量。景宏顶驱装置采用单液压缸平 衡方式，解决了双油缸平衡时活塞杆受力不均的问题，使系 统在运行过程中更加安全可靠。并且提环既可以与游车连接 使用又可以与大钩连接使用，能够充分满足不同高度井架的 安装需求。
过液压油缸控制刹车片来实现制动功能，制动能量与液压系 统施加的压力成正比，刹车片的磨损量是通过增加液压缸的 行程来补偿。每个刹车片带有两个自动复位的弹簧，可以使 刹车摩擦片在松开时自动复位。刹车装置在顶驱装置运行过 程中主要有三个功能： A:承受井底钻具的反扭矩。 B:当遇阻时如果电机扭矩等于反扭矩时钻具将反弹，此时需 要制动主轴以防止钻具倒转脱扣。编码器编码器支架刹车体 刹车片刹车盘刹车固定座主电机护板 C:当电机飞车时起制动作用。
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风机与刹车装置: 风机位于刹车装置上方由功率为5.5KW的防爆异步交流电
动机驱动，当风机启动后将风从刹车装置的外壳处的吸风口 吸入，通过风道经电机内部由下部的出风口排出，这种结构 简单、坚固耐用的设计保证了通风的可靠性。
两个主电机上部的轴伸端安装有液压操作的盘式刹车，通
编码器支架
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编码器
刹车体 刹车片 刹车盘
护板
刹车固定座 主电机
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鹅颈管及冲管总成： 鹅颈管安装在冲管支架上，下端与冲管相连，上端密封， 是泥浆循环的输送通道。打开后可以进行打捞和测井等工作。 鹅颈管前端与水龙带相连，是钻井液的入口。 冲管盘根总成安装在主轴和鹅颈管之间。与通常的水龙头 冲管总成一样，应定期对冲管盘根总成进行保养，以延长其 使用寿命.
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第二部分 景宏顶驱的机械原理
组成系统 及各项功能
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一、顶驱及优点： 顶部驱动钻井装置，就是把钻井动力部分由下边的转盘移
动到钻机上部的水龙头处。它可从井架空间上部直接旋转钻 柱，驱动钻具旋转，并沿着井架内专用的导轨向下送进，完 成钻柱旋转钻进，循环钻井液，接立根，上卸扣和倒划眼等 多种钻井操作
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背钳双面夹持技术： 突破了传统背钳单方向夹方式，景宏顶驱采用双面夹持设计，
可以均衡快捷的夹持钻杆。 背钳承扭架与背钳本体采用了高性能合金钢整体设计结构设计 技术，在保证承受反扭矩的情况下，大大减小了背钳的体积， 充分考虑了使用和安装维护的需求
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由于各种原因引起的遇卡遇阻事故可以得到及时有效的处 理
钻井实验表明：这种系统可节省钻井时间20%-25%
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二、景宏顶驱的机械原理、组成系统及各功能：
景宏公司研制了具有自主知识产权的DQ70BS-JH 顶驱系统，是集机、电、液于一体化的高科技产品。 本顶驱系统充分考虑了用户在钻井过程中的操作要求， 进行了精心设计和制造，使该产品具有结构新颖、工 作可靠、性能完善、制造容易、维护方便等优点，完 全满足现场工艺要求，是复杂地质条件下的深井、超 深井钻井的重要装备。
电机驱动，电机启动后将泵输出的润滑油经双过滤器和冷却 器喷洒到各个润滑点上，经主轴承回到箱体油池。顶驱采用 强制润滑方式，使轴承及齿轮都能够充分接触到油液，保证 了润滑的可靠性。 并且在润滑管路中安装有压力检测器和
温度传感器，对润滑系统的压力和油温进行检测并适时报警。
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导轨的主要作用是承受顶驱工作时的反扭矩。与顶驱的减 速箱连接的滑动小车穿入在导轨中，随顶驱上下滑动，将扭 矩传递到导轨上。导轨最上端与井架的天车底梁连接，导轨 下端与井架的反扭矩梁连接，使顶驱的扭矩直接传递到井架 下端。
要说明的是景宏研制的折叠式导轨板安装快捷方便，降低 了安装的风险和费用
钻柱防松机构 为防止顶驱卸扣时主轴与IBOP接头及保护接头之间
丝扣松开，特在这些接头之间安装了防松装置。 其结构见图所示。
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(3)导轨与滑车 顶驱本体通过导轨滑车与导轨相连，导轨滑车结构如图， 共有16个承载轮，4个扶正轮
导轨为折叠式导轨，便于整体安装拆卸，节省时间。
滑动小车 承载轮
部内防喷器（手动) 6 5/8” API REGbox～pin，70Mpa
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背钳： 背 钳 通 径 ： φ216mm 背钳夹持范围 ： φ89～φ216mm 维护保养方便 ：结构简单，便于拆装，更换钳牙方便。 可以上下滑动 ：背钳能够沿背钳支架向上滑动，可以方
便的拆卸转换接头及手动和遥控IBOP 景宏顶驱采用固定悬挂结构，背钳直接通过旋转内套与齿
轴承组： 所有轴承均采用SKF轴承，抗震动、耐冲击能力强。
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（2）管子处理器总成：
旋转头
扭矩背钳 钳
吊环倾斜装置
丝扣防松装 置
IBOP及控制机构
旋转头 IBOP机构
倾斜机构 丝扣防松装置
背钳
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吊环倾斜： 前倾角度为30°，后倾角度为55°。并具有自动复
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提环 平衡装置 冲管总成
减速箱
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导轨与滑车 风冷装置
吊环 手动IBOP
IBOP控制装置 防松装置
背钳
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（1）齿轮箱总成：
齿轮箱总成 齿轮箱体
箱盖 齿轮组
主轴 润滑系统
轴承组
◆ 箱 体 承 载 500TON 的 钻 柱 重 量 （DQ70） ◆ 齿 轮 组 由 26 齿 主 动 齿 轮 、 2 个 62x20齿的中间双联齿轮轴和92齿的 终端大齿轮组成传动比10.97:1的齿 轮组 ◆主轴采用中碳合金钢锻制，可通 过 10500Psi 的 钻 井 液 ， 能 承 载 500TON 的 拉 力 和 传 递 55000 英 尺 ·磅 的扭矩
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齿轮箱体：
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箱盖：
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齿轮组： 大齿轮（92齿）
双联齿轮 62*20
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主轴：
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润滑系统: 润滑系统采用齿轮泵强制润滑。润滑泵由ABB公司生产的