第二章钻机起升系统(第二讲)
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图2-5所示为PS系列盘式刹车。
钻井机械电子教案
图2-5 Βιβλιοθήκη BaiduS系列盘式刹车
钻井机械电子教案
刹车的功用是刹慢或刹住被钻柱载荷所带动的滚筒，达 到控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具，控制下钻速 度或达到悬持钻具的目的。
钻井过程中司钻总是手不离刹把，如果刹车机构不够灵 活省力，将加重司钻的体力劳动强度，带来操作不便。 同时刹车不可靠容易引发重大溜钻事故，造成设备损失， 井下事故，甚至危及人身安全。所以刹车是绞车上最重 要的部件，因此要求它灵活省力，安全可靠，寿命长。
绞车主要由底座、支架、 输入轴、输出轴、猫头轴、
滚筒轴、高低速离合器和 转盘传动箱组成；
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
2.3.2钻井绞车的技术特性参数 钻井绞车的特性参数有绞车功率，快绳拉力，钢丝绳
直径，档数，各档转速，滚筒的直径和长度，刹车毂直 径等。 2.3.3现代绞车的结构方案
绞车的传动方案决定了它的结构类型，按绞车轴数大 致可归纳为：
(1)用以起下钻具，下套管； (2)钻进过程中控制钻压，送进钻具； (3)借助猫头进行上、卸钻具丝扣，起吊重物及进行其它 辅助工作； (4)作为转盘的变速机构或中间传动机构； (5)整体起放井架。 (6)利用捞砂滚筒，进行提取岩芯筒、试油等工作。
钻井机械电子教案
2.绞车型号
绞车级别：采用114mm钻杆，以 100m为单位计的名义钻深范围上限
钻井机械电子教案
双轴绞车(如左图） 双轴绞车由猫头轴和滚
筒轴组成，由于猫头和滚 筒分轴，使猫头的速度和 位置都得到改善，解决了 猫头的操作不便问题。其 仍然采取外变速方案。如 ZJl5D和ZJ20-2型钻机 采用此方案以使绞车结构 简单，重量轻，便于移运。
钻井机械电子教案
双轴绞车,用于ZJ50DB钻机
单轴、双轴绞车（一般需配变速箱）； 三轴和多轴绞车； 独立猫头绞车； 电驱动绞车。
钻井机械电子教案
1.单轴绞车和双轴绞车：这类绞车的特点是猫头直接装在滚筒 轴两端，滚筒活装在滚筒轴上。为了提供不同的起升速度，在绞 车外面设置变速箱分别传动绞车和转盘。
单轴绞车(左图) 单轴绞车结构简单，功率小，
重量轻，移运方便，如C1500型钻机绞车就是这种类型。 其缺点是猫头转速偏高，位置 过低，操作不便，且滚筒档速 不能独立安排，影响起下钻速 度。
钻井机械电子教案
2．三轴绞车 这类绞车的特点是在双轴绞车的基础上增加了引入动力的传动轴，
且猫头轴亦参加变速传动。大庆130钻机和ZJl30-1采用的JCl－ 14.5绞车即属此类(下图)。
钻井机械电子教案
JCl－14.5绞车能实现相互独立的三个低速档和一个高速档。由 于三轴之间空间较大，不能设置倒档，该型钻机在机房设置有倒 档齿轮箱。由于变速机构也兼顾转盘，取消了外变速箱，但绞车 本身却复杂了，重达20吨，移运时折成三轴一架四个单元运输， 移运和安装都不方便。
绞车代号
JC □ □
绞车型式 Ｙ－液马达驱动绞车 Ｄ－直流电驱动绞车 ＤＪ－交流电驱动绞车 ＤＢ－交流变频电驱动绞
车
钻井机械电子教案
3.钻井绞车的组成 根据上述功用，尽管各型绞车结构上各式各样，但究其实质一
般都由以下几部分组成： (1)滚筒、滚筒轴总成，这是绞车的核心工作部件。主要有水汽 葫芦、刹车盘、滚筒体、滚筒轴和轴承等。滚筒应有足够的容绳 量，保证缠绳状态良好以延长钢绳寿命；
钻井机械电子教案
(2)绞车具有灵敏可靠的主刹车机构及性 能良好的辅助刹车，使其能准确地调节 钻压，均匀送进钻具，在下钻过程中随 意控制下钻速度和省力地将最重钻柱载 荷刹住；下图为刹车机构示意图。
钻井机械电子教案
(3)猫头和猫头轴总成，用以满足大钳上、卸扣和其它辅助起重 的需要。有的猫头轴上还装有捞砂滚筒，用以提取岩心筒；
钻井机械电子教案
四轴绞车,可用于ZJ50/3150CD钻机
1 8
钻井机械电子教案
四轴绞车,用于ZJ50D钻机
JC钻70井D机绞械车电子教案
技术参数:
额定输入功率 最大快绳拉力 档数 钢丝绳直径
1470kW
485kN 4, 无级调速 φ38mm
结构特点: 绞车由2台800kW直流电机驱动。 主刹车采用液压盘式刹车，刹车力矩 大, 安全可靠。 辅助刹车为电磁涡流刹车,下钻时平稳 省力、易控制、增加可靠性,能有效延 长刹车盘和刹车块的使用寿命。 滚筒开有绳槽，排绳整齐。配有过卷 阀防碰装置,增加了钻机的安全性
钻井机械电子教案
第二章钻机起升系统
天津石油职业技术学院 徐建功
2013年7月
钻井机械电子教案
2.3 钻井绞车
钻井绞车不仅是 起升系统的执行 部件，而且也是 整个钻机的核心 设备，是钻机三 大工作机之一。
绞车结构外形图
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
2.3.1概述
1.钻井绞车的功用
钻井机械电子教案
JC70DB绞车结构简图
钻井机械电子教案
2.4 绞车的刹车机构
钻井机械电子教案
钻井绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车用于 各种刹车制动，辅助刹车仅用于下钻时将钻柱下放速度 刹慢。
主刹车是机械式的，主要采用带刹车，即通常所说的刹 车机构。
盘式刹车以良好的性能正逐渐为钻井绞车所接受。由于 带式刹车结构简单，使用方便，因而今后相当长的时间 内完全有可能是带刹车和盘式刹车并存。
钻井机械电子教案
(4)传动变速系统，引入并分配动力和传递运动，提供 足够的档速；主要有齿轮减速箱、减速器输入轴、转盘 链条箱和角传动箱、离合器、联轴器、万向轴等。 (5)控制系统，包括牙嵌、齿式、气动离合器。它们一 般都属于钻机控制系统的组成部分； (6)润滑系统，包括黄油润滑、滴油润滑和密封、飞溅 或强制润滑； (7)支撑系统，有焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架。 中型绞车整体运输，其重量约在10吨以内; 重型和超重型绞车要拆散成单元运输，运输的单元应在 15吨以内，以便移运。
钻井机械电子教案
三轴绞车,用于ZJ40/2250CD钻机
钻井机械电子教案
3.多轴绞车 左图所示为JC-45绞车。 将四轴以上的绞车称为 多轴绞车，其特点是猫头 轴不参加变速传动，猫头 中间空出来的位置可加装 辅助捞砂滚筒，而另设中 间轴解决变速和传动的要 求。一般可实现6正2倒的 滚筒速度，ZJ32J、ZJ45、 ZJ45J、ZJ60D等国产钻 机都采用这一方案。
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图2-5 Βιβλιοθήκη BaiduS系列盘式刹车
钻井机械电子教案
刹车的功用是刹慢或刹住被钻柱载荷所带动的滚筒，达 到控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具，控制下钻速 度或达到悬持钻具的目的。
钻井过程中司钻总是手不离刹把，如果刹车机构不够灵 活省力，将加重司钻的体力劳动强度，带来操作不便。 同时刹车不可靠容易引发重大溜钻事故，造成设备损失， 井下事故，甚至危及人身安全。所以刹车是绞车上最重 要的部件，因此要求它灵活省力，安全可靠，寿命长。
绞车主要由底座、支架、 输入轴、输出轴、猫头轴、
滚筒轴、高低速离合器和 转盘传动箱组成；
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
2.3.2钻井绞车的技术特性参数 钻井绞车的特性参数有绞车功率，快绳拉力，钢丝绳
直径，档数，各档转速，滚筒的直径和长度，刹车毂直 径等。 2.3.3现代绞车的结构方案
绞车的传动方案决定了它的结构类型，按绞车轴数大 致可归纳为：
(1)用以起下钻具，下套管； (2)钻进过程中控制钻压，送进钻具； (3)借助猫头进行上、卸钻具丝扣，起吊重物及进行其它 辅助工作； (4)作为转盘的变速机构或中间传动机构； (5)整体起放井架。 (6)利用捞砂滚筒，进行提取岩芯筒、试油等工作。
钻井机械电子教案
2.绞车型号
绞车级别：采用114mm钻杆，以 100m为单位计的名义钻深范围上限
钻井机械电子教案
双轴绞车(如左图） 双轴绞车由猫头轴和滚
筒轴组成，由于猫头和滚 筒分轴，使猫头的速度和 位置都得到改善，解决了 猫头的操作不便问题。其 仍然采取外变速方案。如 ZJl5D和ZJ20-2型钻机 采用此方案以使绞车结构 简单，重量轻，便于移运。
钻井机械电子教案
双轴绞车,用于ZJ50DB钻机
单轴、双轴绞车（一般需配变速箱）； 三轴和多轴绞车； 独立猫头绞车； 电驱动绞车。
钻井机械电子教案
1.单轴绞车和双轴绞车：这类绞车的特点是猫头直接装在滚筒 轴两端，滚筒活装在滚筒轴上。为了提供不同的起升速度，在绞 车外面设置变速箱分别传动绞车和转盘。
单轴绞车(左图) 单轴绞车结构简单，功率小，
重量轻，移运方便，如C1500型钻机绞车就是这种类型。 其缺点是猫头转速偏高，位置 过低，操作不便，且滚筒档速 不能独立安排，影响起下钻速 度。
钻井机械电子教案
2．三轴绞车 这类绞车的特点是在双轴绞车的基础上增加了引入动力的传动轴，
且猫头轴亦参加变速传动。大庆130钻机和ZJl30-1采用的JCl－ 14.5绞车即属此类(下图)。
钻井机械电子教案
JCl－14.5绞车能实现相互独立的三个低速档和一个高速档。由 于三轴之间空间较大，不能设置倒档，该型钻机在机房设置有倒 档齿轮箱。由于变速机构也兼顾转盘，取消了外变速箱，但绞车 本身却复杂了，重达20吨，移运时折成三轴一架四个单元运输， 移运和安装都不方便。
绞车代号
JC □ □
绞车型式 Ｙ－液马达驱动绞车 Ｄ－直流电驱动绞车 ＤＪ－交流电驱动绞车 ＤＢ－交流变频电驱动绞
车
钻井机械电子教案
3.钻井绞车的组成 根据上述功用，尽管各型绞车结构上各式各样，但究其实质一
般都由以下几部分组成： (1)滚筒、滚筒轴总成，这是绞车的核心工作部件。主要有水汽 葫芦、刹车盘、滚筒体、滚筒轴和轴承等。滚筒应有足够的容绳 量，保证缠绳状态良好以延长钢绳寿命；
钻井机械电子教案
(2)绞车具有灵敏可靠的主刹车机构及性 能良好的辅助刹车，使其能准确地调节 钻压，均匀送进钻具，在下钻过程中随 意控制下钻速度和省力地将最重钻柱载 荷刹住；下图为刹车机构示意图。
钻井机械电子教案
(3)猫头和猫头轴总成，用以满足大钳上、卸扣和其它辅助起重 的需要。有的猫头轴上还装有捞砂滚筒，用以提取岩心筒；
钻井机械电子教案
四轴绞车,可用于ZJ50/3150CD钻机
1 8
钻井机械电子教案
四轴绞车,用于ZJ50D钻机
JC钻70井D机绞械车电子教案
技术参数:
额定输入功率 最大快绳拉力 档数 钢丝绳直径
1470kW
485kN 4, 无级调速 φ38mm
结构特点: 绞车由2台800kW直流电机驱动。 主刹车采用液压盘式刹车，刹车力矩 大, 安全可靠。 辅助刹车为电磁涡流刹车,下钻时平稳 省力、易控制、增加可靠性,能有效延 长刹车盘和刹车块的使用寿命。 滚筒开有绳槽，排绳整齐。配有过卷 阀防碰装置,增加了钻机的安全性
钻井机械电子教案
第二章钻机起升系统
天津石油职业技术学院 徐建功
2013年7月
钻井机械电子教案
2.3 钻井绞车
钻井绞车不仅是 起升系统的执行 部件，而且也是 整个钻机的核心 设备，是钻机三 大工作机之一。
绞车结构外形图
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
钻井机械电子教案
2.3.1概述
1.钻井绞车的功用
钻井机械电子教案
JC70DB绞车结构简图
钻井机械电子教案
2.4 绞车的刹车机构
钻井机械电子教案
钻井绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车用于 各种刹车制动，辅助刹车仅用于下钻时将钻柱下放速度 刹慢。
主刹车是机械式的，主要采用带刹车，即通常所说的刹 车机构。
盘式刹车以良好的性能正逐渐为钻井绞车所接受。由于 带式刹车结构简单，使用方便，因而今后相当长的时间 内完全有可能是带刹车和盘式刹车并存。
钻井机械电子教案
(4)传动变速系统，引入并分配动力和传递运动，提供 足够的档速；主要有齿轮减速箱、减速器输入轴、转盘 链条箱和角传动箱、离合器、联轴器、万向轴等。 (5)控制系统，包括牙嵌、齿式、气动离合器。它们一 般都属于钻机控制系统的组成部分； (6)润滑系统，包括黄油润滑、滴油润滑和密封、飞溅 或强制润滑； (7)支撑系统，有焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架。 中型绞车整体运输，其重量约在10吨以内; 重型和超重型绞车要拆散成单元运输，运输的单元应在 15吨以内，以便移运。
钻井机械电子教案
三轴绞车,用于ZJ40/2250CD钻机
钻井机械电子教案
3.多轴绞车 左图所示为JC-45绞车。 将四轴以上的绞车称为 多轴绞车，其特点是猫头 轴不参加变速传动，猫头 中间空出来的位置可加装 辅助捞砂滚筒，而另设中 间轴解决变速和传动的要 求。一般可实现6正2倒的 滚筒速度，ZJ32J、ZJ45、 ZJ45J、ZJ60D等国产钻 机都采用这一方案。