1、常用钻机基础知识（2）,2012-3,长城钻探国际钻井,目录,第一章 概述,第二章 天车第三章 游车第四章 大钩第五章 水龙头第六章 转盘,常用钻机基础知识(2),一、概述,第一章 概述,钻机的起升系统担负着起下钻具、下套管以及控制钻头送进等工作，以辅助完成钻井生产。为完成这些工作，可以采用不同的起升系统：机械滑车组、液压方式、杠杆或齿轮方式等，但到目前为止，机械滑车组是最广泛使用的方式。游吊系统中，固定在井架上部的天车，通过柔性连接的钢丝绳，与运动的游车连在一起，它们和大钩、吊环及死绳固定器等组成的游动系统是钻机机械滑车组式起升系统的重要组成部分。在大钩和吊环上悬吊钻柱或套管柱，钢丝绳穿过死
2、绳固定器。游动系统用来将绞车滚筒的旋转运动转换成大钩的直线运动。,第一章 概述,通用要求,1、使用可靠性 2、使用安全性 3、使用方便性 4、良好的移运性,第一章 概述,游动系统结构是指天车和游车的滑轮数目和有效工作绳数。游动系统结构的选择，是游动系统设计的重要组成部分；在充分考虑起下钻速度的同时，游动系统结构可按井深或最大起重量来选定。,第一章 概述,API 8A、API 8C标准：是美国石油协会关于钻井和采油提升设备的标准，它们整体或部分地引用了其它API标准和工业标准，被越来越多的钻井设备生产商和设备使用者所认同和采纳，并被逐渐认为是钻井和采油提升设备设计、制造和试验的规范性文件；是否采
3、纳这些标准进行钻井设备的设计和制造，是否具有API 的认证，已经成为钻井设备生产商进入国内、外市场的基本条件之一。,第一章概述,API8A、8C标准的采用有助于产品质量的提高，同时使设备的安全性和可靠性得到保证。目前国内众多的钻井设备生产厂家均采用或部分采用了API8A和8C标准，使国内不同钻井设备生产厂家制造的设备在一定程度上具有通用性和互换性；这为设备的生产者和使用者都带来了极大地便利，也为钻井设备的规模化生产提供了可能，从而提高了经济效益。,第一章 概述,HSE规范要求,第一章 概述,在现行的国家、行业和API相关标准、规范的基础上，广泛收集、整理用户的HSE规定和要求，编制了天车、游车
4、、大钩、水龙头及转盘设计的HSE规范，对在设计过程中的HSE要求进行了具体规定，内容涉及产品的使用环境、材料性能要求、无损检测、强度设计和安全防护等诸多方面，目前已在产品设计、制造中全面贯彻实施。,一、天车的类型和结构,第二章 天 车,天车是安装在井架顶部的定滑轮组。主要部件有天车架、主滑轮组和快绳轮；另外为完成其它一些辅助工作，一般还有辅助滑轮总成、起重架、防碰缓冲装置及挡绳架、围栏等部件。,第二章 天 车,天车作为钻机游动系统中的主要部件之一，是石油钻机中的一个重要组成部分。天车在石油钻井过程中与游车、大钩等设备配合，不仅担负着起下钻具、下套管、控制钻头送钻等主要工作，同时担负着钻井钢丝绳
5、导向、井架、底座的起放任务和连接支撑顶驱导轨、钻井工具的起吊等多种功能，尤其重要的是钻机在钻井过程中通过游吊系统后可以成倍减轻钻井钢丝绳和钻井绞车起吊拉力，有效缓解了钻井绞车压力，并使整套钻机的功率配备大大减小。,第二章 天 车,多年来，随着石油钻井技术和钻井装备的不断发展，钻井天车游吊系统也曾出现过杠杆式、液压式、齿轮式等多种起升装置。但实践证明，在所有石油钻机起升装置中机械游车组以其结构简单、性能稳定、安全性好、可靠性高等优点一直被世界各国广泛采用，意大利SOILMEC公司研制的液压钻机起升系统中仍保留了机械游车装置。,第二章 天 车,我公司自1967年生产研制第一台钻机以来，天车作为钻机
6、配套部件之一便随之诞生了。到目前，经过近四十年来的发展进步，公司设计研制的石油钻井天车已涉足陆地和海洋两大钻井领域，产品型号覆盖了从1000米至9000米所有钻机系列，天车已有百余个型号，承受负荷范围从30T到675T，目前正准备研究和设计12000米石油钻机及配套TC-900天车，这对公司来说将意味着又一个重大突破和挑战。,第二章 天 车,图1 天车结构 1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架 7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置,二、天车结构及性能特点,第二章 天 车,（a）单轴、两点支承式,（b）单轴、多点支承式,天车按心轴数量和固定方式可分为单轴式
7、和多轴式。在单轴式结构中，所有滑轮装在一根或几根活动的同轴放置的心轴上，轴承安装在滑轮的轮缘里。,第二章 天 车,在多轴式结构中，各心轴不同轴，它与滑轮一起在轴承上旋转，轴承固定在机架的壳体内。 由于单轴式天车结构紧凑，重量轻，因而得到较广泛应用。,（c）多轴式,第二章 天 车,目前，天车与游车间钢丝绳的缠绕方式有两种，即顺穿钢丝绳和花穿钢丝绳。因此，天车根据不同的穿绳方式分为顺穿式天车和花穿式天车，两者的特点分别为：花穿钢丝绳可以使游车运动相对比较平稳，而顺穿钢丝绳能保证为游车提供更大的运动空间并能有效利用井架的高度。,(a)顺穿：绞车滚筒-1-A-2-B-3-C-4-D-5-E-6-F-7
8、-死绳固定器(b)花穿：绞车滚筒-1-C-2-D-3-B-4-E-5-A-6-F-7-死绳固定器,(a),(b),第二章 天 车,天车及游车传动方案：钻井钢丝绳从绞车滚筒轴出来后，经过天车导向滑轮导向后将钢丝绳依次穿过天车和游车滑轮组，最后经过天车滑轮将钢丝绳固定在死绳固定器上。天车和游车工作通过钻井绞车滚筒的正反转来完成，当绞车滚筒回收钢丝绳时，钢丝绳通过天车带动游车、大钩等上升完成起吊工作；相反，当绞车滚筒放出钢丝绳时，钢丝绳通过天车带动游车、大钩等完成钻井下放工作。,第二章 天 车,1、天车架采用整体焊接结构，与井架之间用高强度螺栓连接，天车架上设有顶驱梁，配置有顶驱吊耳，可满足安装钻机
9、顶部驱动装置。 2、为保证天车性能可靠，天车轴采用合金钢材料，强度好，承载能力强；天车滑轮选用锻件材料或轧制钢板，保证具有良好的冲击韧性。 3、滑轮轮槽表面设计光滑，并经淬火处理，有效防止了滑轮长期在重负荷工作下磨损及轮槽表面产生波纹状沟槽的不良现象；同时有效防止了当滑轮组制动或启动时，钢丝绳会造成的严重磨损等弊端。,结构特点,第二章 天 车,4、主滑轮总成、导向滑轮总成、捞砂轮总成轴端均设有单独的给每个滑轮加注润滑脂的润滑油道，可方便地向轴承内加注润滑脂。,5、天车在每个滑轮外缘均装有挡绳架，可有效防止钢丝绳从滑轮槽内脱出；另外，在主滑轮边上设有卡绳板，解决了大绳起升时出槽、挡绳架碰弯等问题
10、。,6、天车滑轮与配套游车滑轮的通用性设计为生产制造和用户使用提供了方便，对于同型号钻机配套的天车也具有良好的通用性和互换性。,7、在大型天车上安装的主滑轮总成护罩，有效防止了油泥飞溅，同时为满足HSE的要求天车设有安全护栏、安全链、避雷针座等等。,第二章 天 车,8、为了防止钻井过程中游车冲撞天车的事故发生，天车正下方设有缓冲梁，原缓冲梁均采用木制形式，近年来，通过研究改进为橡胶防碰装置后，防碰效果良好，同时避免了木制梁易碎、易掉木渣等现象。 9、天车配有桁架式结构起重架，可方便地供天车维修时使用，起重架的承载能力完全满足吊放主滑轮总成等部件。 10、为方便小绞车起吊钻台面钻井工具等需要，天
11、车上配备有辅助滑轮。目前国内常规使用的辅助滑轮只能前后摆动，滑轮体不能侧向转动；当重物需在左右方向进行较大距离移动时，会增加钢丝绳磨损，操作困难。目前我们通过研究和结构改进重新设计的辅助滑轮可侧向转动近180，有效地解决了该问题。,第二章 天 车,三、天车的维护与保养,1. 工作前的维护检查,1)所有连接必须固定牢靠，不得有松动现象。 2)各滑轮的转动应灵活，无阻滞现象。当转动一个滑轮时，其相邻滑轮不应随着转动。 3)各滑轮轴承应定期加注润滑脂，并检查润滑脂咀和油道是否通畅。各滑轮轴承每周加注ZL-3锂基润滑脂两次。,第二章 天 车,4)各滑轮轴承温升不得大于40，最高温度不超过70，运转正常
12、，且无异常声音。5)各挡绳架是否有碰坏、弯曲现象。,第二章 天 车,2、运行中的维护检查,1) 根据润滑保养规定，按期加注润滑脂。 2) 当轴承发热温升超过环境温度40时，应查找原因，更换润滑脂。 3) 在长期使用中，特别是在润滑不好的情况下，滑轮的轴承因磨损、导致间隙增大，轴承会发出噪音及滑轮抖动，抖动会降低钢丝绳的寿命，为了避免事故，应及时更换磨损了的轴承。,第二章 天 车,4) 滑轮有裂痕或轮缘缺损时，严禁继续使用， 应及时更换。 5) 滑轮槽的形状对钢丝绳寿命有很大影响，应经常检查滑轮槽的磨损情况，定期用专用样板进行检验。当滑轮磨损，小于所允许的最小半径时，应进行修复或更换。样板的制作
13、与使用可参照API RP 9B的规定。,第二章 天 车,典型天车介绍-TC7-450天车,主要技术参数,型号 TC7-450大钩钩载 4500kN适用钢丝绳直径 38mm 滑轮外径 1524mm导向轮外径 1524mm主滑轮数 6个 导向轮数 1个,第二章 天 车,典型天车介绍-TC7-450天车,辅助滑轮外径 400mm辅助滑轮数 4个理论重量 11105kg,起重架最大载荷 49kN,第二章 天 车,TC7-450天车主要由天车架、主滑轮组及其挡绳架、导向滑轮及挡绳架、捞砂滑轮组及挡绳架、围栏、起重架和辅助滑轮组等部件组成。天车架采用整体焊接结构。主滑轮总成和导向轮总成分别用M24高强度螺
14、栓与天车架连接；天车架与井架之间用M30高强度螺栓连接。主滑轮总成由主轴、支座、滑轮、轴承等组成。每个滑轮内均装有一付轴承，轴端设有给每个滑轮加注润滑脂的润滑油杯，可方便地向轴承内加注润滑脂。在滑轮外缘装有挡绳架，防止钢丝绳从滑轮槽内脱出。,第二章 天 车,导向滑轮总成由轮轴、支座、滑轮、 轴承等组成。轴端装有润滑油杯，可方便地向轴承内加注润滑脂。在滑轮外缘装有挡绳架，防止钢丝绳从滑轮槽内脱出。 天车上装有4个辅助滑轮，每个滑轮轴端均装有润滑油杯。辅助滑轮可用于起吊或悬挂重物（起吊或悬挂的最大静载荷不得超过5000kg）。天车起重架供维修天车用，TC7-450天车配有最大起重量为5000kg的
15、桁架式结构起重架。为了保护滑轮和防止钢丝绳跳槽,所有滑轮外缘均装有挡绳架。,第三章 游 车,一、游车的类型和结构,游车按滑轮组心轴的数量和布置形式不同，一般有两种形式：单滑轮组（单轴）式和多滑轮组（多轴）式。一般游车结构多为单滑轮组（单轴）式游车，单滑轮组（单轴）式游车是将全部滑轮安装到固定在侧板上的同一心轴上。宝石机械有限责任公司制造的YC170、YC225、YC315和YC450系列游动滑车就是单滑轮组（单轴）式游车，其结构见图4。游车主要是由吊梁、滑轮、滑轮轴、侧板组、侧护板、下护板、提环销、提环等组成。,第三章 游 车,图4 游车结构,第三章 游 车,多滑轮组（多轴）式游车是将两组滑轮
16、分别独立的安装到各自的侧板上，而在心轴之间留出一定的空间；其结构见图。多滑轮组（多轴）式游车一般用于自动化起下钻系统或一些顶驱装置的悬吊。,多滑轮组(多轴)式游车,第三章 游 车,二、游车的维护与保养,游动滑车在工作期间应经常仔细检查以下各项： 1、轴承在使用前及工作期间是否按规定加注好润滑脂。轴承应每周加注两次ZL-3锂基润滑脂。 2、轴承应运转正常，无任何异常噪音。轴承温升不得大于40,最高温度不超过70。 3、在使用过程中，轴承发出噪音及由不平稳运动造成的滑轮抖动，是双列圆锥滚子轴承间隙增大的结果。轴承润滑不当会导致磨损的加剧。滑轮不稳和抖动会降低钢丝绳的寿命。为了避免事故，应及时更换磨
17、损了的轴承。,第三章 游 车,4、滑轮转动是否灵活，有无阻滞现象。 5、如果侧护板变形会影响滑轮的正常转动，应按要求校正侧护板的形状。 6、如果滑轮边缘破损，钢丝绳就可能跳出滑轮槽，使钢丝绳发生剧烈跳动，损坏钢丝绳，所以在这种情况下应及时更换滑轮。 7、滑轮槽表面如果产生波纹状的沟槽，则当滑轮组启动或制动时，会对钢丝绳起挫削作用而造成严重磨损。发现这种危险迹象时，应将轮槽重新车光或更换滑轮。在更换滑轮时，应落实新滑轮的材质是否具有能承受预定负荷足够的强度。,第三章 游 车,8、滑轮槽形状对钢丝绳寿命有很大影响，应经常检查滑轮槽的磨损情况，定期用专用样板进行检验。当滑轮磨损，小于所允许的最小半径
18、时，应进行修复或更换。样板的制作与使用可参照API RP 9B的规定。 9、本游动滑车承受最大载荷时，应在不低于-18环境温度下使用，如要在低于此温度下使用时，必须对材料低温性能给予确认，并采取必要的防护措施。,第三章 游 车,三、典型游车介绍- YC450游车,主要技术参数 型号 YC 450 最大钩载 4500kN 滑轮数 6 滑轮外径 1524mm 钢丝绳直径 38mm 外形尺寸 31101600840 (mm) 理论重量 8300kg,第三章 游 车,结构和功能说明,第三章 游 车,四、天车和游车在使用、运输及贮存中应注意的问题,1、滑轮的直径选择。增大滑轮直径，可以提高钢丝绳的疲劳寿
19、命；特别是如果天车死绳滑轮的直径过小，将会使钢丝绳形成扭结，造成过度磨损。在考虑了轻便性和经济性之后，滑轮应该越大越好。滑轮直径应符合API RP 9B油田用钢丝绳的应用、维护和操作的推荐做法的规定。,第三章 游 车,2、滑轮的材料和滑轮槽表面硬度的选择。滑轮长期在重负荷下工作，如果滑轮的材料选择不当或滑轮槽表面硬度太软，则轮槽的表面会产生波纹状的沟槽；当滑轮组制动或启动时，会造成钢丝绳的严重磨损。一般要求轮槽表面应光滑，工作表面硬度应为HRC4550，硬度层厚不得小于2mm。,第三章 游 车,3、天车和游车整体裸装搬运。吊装时用起重机吊挂游动滑车吊梁上的吊装孔，严禁直接在地面上拖拉。贮存时，
20、应将产品表面清洗干净，滑轮绳槽处涂抹润滑脂，各轴承加注润滑脂。天车和游车应存放在干燥通风、无腐蚀的仓库内，严禁日晒、雨淋。,第四章 钻 井 大 钩,一、钻井大钩的类型和结构,钻井大钩是重要提升设备，其主要用于钻井过程中悬吊和起下钻柱，更换钻头，下套管以及在轻度卡钻或遇阻时排除事故。钻井大钩按完成的钻井工艺任务，可分为三钩式和两钩式。三钩式钻井大钩有一个主钩和两个副钩，是我们在起下钻和钻井作业中广泛应用的一种大钩。两钩式钻井大钩没有主钩，只有挂吊环的两个副钩，一般只用于下放套管柱。,第四章 钻 井 大 钩,一、钻井大钩的类型和结构,钻井大钩按其结构可分为两种，钩杆与钩身刚性连接和钩杆与钩身销轴铰
21、链连接；钻井大钩按其制造方法，又可分为锻造的、铸造的和钢板组合式的。尽管每一种结构均有自己的优缺点，但在目前制造技术和无损检测技术较高的条件下，钩杆与钩身刚性连接、铸造的三钩式钻井大钩以其质量可靠，轻巧紧凑，使用方便成为应用最为广泛的大钩型式。,第四章 钻 井 大 钩,兰石国民油井公司和宝鸡石油机械有限责任公司制造的DG225大钩、DG315大钩和DG450大钩均是钩杆与钩身刚性连接、铸造的三钩式大钩，其结构如图所示。,第四章 钻 井 大 钩,DG225大钩、DG315大钩、DG450大钩的钩身、提环、提环座等主承载件均采用特种合金钢材料制成。具有良好的机械性能和较高的承载能力。提环与提环座采
22、用销轴连接，筒体与钩身采用左旋螺纹连接，钩杆与提环座固定在一起，使钩身与筒体可绕钩杆回转或沿钩杆上下运动。筒体内装有内外弹簧，起钻时，能使立根松扣后向上弹起，同时，筒体内特殊的结构，使筒体和钩身空腔内的机油具有良好的液力缓冲功能，从而又可以消除卸扣后钻杆的反弹振动，使钻杆接头螺纹不受损坏。,第四章 钻 井 大 钩,轴承采用推力滚子轴承，靠筒体和钩身空腔内的机油润滑。筒体上端装有磨擦定位装置，大钩空载或提升空吊卡时，磨擦盘与提环座之间的磨擦力可阻滞钩身的转动，以免吊卡转动，便于操作；当悬挂钻杆柱时，磨擦盘与提环座间不再有磨擦力，钩身可任意转动，避免发生游车转动现象。大钩的制动机构可将钩身在360
23、范围内每隔45锁住。把“止”端的手把向下拉时，钩身锁住，不能转动；把“开”端的手把向下拉时，解除制动，钩身可任意转动。钩舌装有闭锁装置，水龙头提环挂入后，钩身可自动闭锁，避免水龙头提环脱出。,第四章 钻 井 大 钩,二、钻井大钩的维护与保养,大钩使用前的检查：,(1) 提环销轴两端的螺母及开口销是否牢靠； 副钩上的螺栓是否拧紧； 安全舌的掣子是否灵活可行； 磨擦盘、安全销、顶杆、掣子的润滑情况； 钩身悬挂微量载荷后用手转动钩身是否灵活； 制动机构的“开”“关”是否灵活、可靠； 筒体内机油油质、油位； 大钩在水平及垂直位置时，各密封处是否漏油。,第四章 钻 井 大 钩,维护保养 大钩在承受较大冲
24、击负荷后（如碰撞、顿钻、事故等）应立即检查各受力部位，（钩身、主钩口、副钩、提环、提环销等）必要时应采用探伤检查，确认无异常情况后方可继续使用； 钩身、提环、提环座、筒体等不得随意气割、焊接。 定期检查提环、提环销、提环座、钩身各受力区域，发现裂纹等情况应立即停止使用。,第四章 钻 井 大 钩,维护保养 副钩吊耳部位最容易磨损，应注意测量吊耳磨损最严重点的深度，当磨损量达到12mm时应迅速送修。 本大钩承受最大载荷时，应在不低于-18环境温度下使用，如要在低于此温度下使用时，必须对材料低温性能给予确认，并采取必要的防护措施。,第四章 钻 井 大 钩,三、大钩使用、运输和贮存中应注意的问题,1大
25、钩在搬运及安装时应使用起重机吊装，严禁在地面上拖拉。 2大钩应放在干燥通风无腐蚀物质的仓库内。使用过的大钩应将外表面的油污清干净，长期封存时还应将筒体内的机油及沉淀物清理干净，各表面涂以防锈油。,第四章 钻 井 大 钩,润滑,1筒体上部密封盘、安全舌销轴、顶杆、掣子采用2号锂基润滑脂润滑（或ZL3锂基润滑脂），每周加油一次。 2筒体内的轴承、衬套等采用20#机油润滑，加油量约15 升。加油时，让大钩空负荷垂直悬挂，同时打开筒体上的两个丝堵，使干净的机油从一个油孔流入，直到油位到达对面油孔位置为止。 3定期检查机油的质量，发现有变质或浑浊等情况应立即更换，建议每6个月检查一次。,第四章 钻 井
26、大 钩,四、组和式游车大钩介绍,将游车和大钩连接在一起形成一个整体，完成独立的游车和大钩所担负的各项功能，称之为组和式游车大钩或游车大钩。组和式游车大钩与独立的游车和大钩比较，明显的减小了整体高度，相应的降低了对井架高度的要求。组和式游车大钩一般做成两种型式：游车与大钩铰链连接的和游车与大钩壳体刚性连接的。组和式游车大钩担负的各项功能与独立的游车和大钩所担负的各项功能是一样的，组和式游车大钩的设计要求与独立的游车和大钩的设计要求也是相同的。,第四章 钻 井 大 钩,四、组和式游车大钩介绍,如图所示，就是一种游车与大钩壳体刚性连接的组和式游车大钩。目前，国内最大钩载1700kN以下的钻机多配置组
27、和式游车大钩，最大钩载2250kN以上的组和式游车大钩尚未见制造； 国外最大钩载 5850kN以下的 组和式游车大钩 均有生产。,第四章 钻 井 大 钩,(一)润滑点 1、游动滑车滑轮轴端的黄油嘴 2、大钩侧面制动器上的黄油嘴 3、大钩内主轴承及弹簧 4、钩体支撑销端部的黄油嘴 5、钩体与吊环或水龙头提环接触表面及各滑轮绳槽表面。 (二)润滑周期 1、各滚动轴承及钩体支承处每150h加一次润滑脂。 2、筒体内主轴承和制动器每150h加一次润滑油或润滑脂。 3、滑轮绳槽、钩体各工作接触表面第8h刷涂一次润滑脂。,第四章 钻 井 大 钩,游车大钩常见故障及处理方法,第五章 转 盘,一、典型转盘的结
28、构,转盘是在进行钻井作业时，通过一对锥齿轮副实现减速，使转台获得一定范围内的转速和扭矩输出，驱动钻具进行工作，并在起下钻和下套管时，悬挂管柱的设备。,1.底座 2.上盖 3.转台装置 4.主补芯装置 5.锥齿轮付 6.输入轴总成,第五章 转 盘,由于传动平稳、噪声小，承载能力高，锥齿轮副多采用螺旋锥齿轮。转台装置是转盘用以输出转速和扭矩的旋转件，转台装置由主轴承支承在底座内，主轴承采用主辅一体式结构的角接触推力球轴承，既可承受最大钻柱和套管柱负荷，也可承受钻井和起下钻时来自井下向上的冲击负荷，结构紧凑。底座内设有左、右两个曲拐式锁紧装置，转台锁紧装置直接作用于转台，限制顺时针、逆时针两个方向转
29、动，以适应采用井下钻具钻井或特殊钻井作业时承受反扭矩的需要。输入轴总成设计成筒式结构，将小齿轮轴和小齿轮轴承封装在园柱形筒内，然后整体安装在主体内，安装维修方便，输入轴的轴端直径，键槽各尺寸均符合API 7K中5号轴头的规定。底座是铸焊结构的刚性矩形壳体，可承受最大静负荷，其内腔有润滑油池。,第五章 转 盘,上图是另外一种转盘结构型式，国外转盘常采用这种结构。它与常用转盘比较，差别主要在于采用了主、辅一体的圆锥滚子轴承作为主轴承和焊接结构的底座。,第五章 转 盘,石油钻机用转盘基本参数,应注意，转盘不同于其它设备，其设计工作温度为0；在低于此工作温度时，不推荐转盘在额定载荷下工作。,第五章 转
30、 盘,二、转盘的安装与使用,1. 安装调整,注：链传动较精确的对中方法是用两根钢丝（如钢琴弦）沿两个链轮的一个平面张紧，一根在中心线之上，一根在中心线之下，移动其中一个链轮，使两根钢丝和链轮四个点接触时，就可决定两个链轮已对中，其中心线是平行的，并且和轴线垂直。,C第五章 转 盘,2. 操作使用,2.1 主补心装置与转台、补心的锁紧 2.2 转台的制动 2.3 转盘与滚子补心的配套使用方法,第五章 转 盘,3.常见故障及其排除,第五章 转 盘,三、转盘的维护与保养,1、润滑1.1 转盘的锥齿轮副、轴承为飞溅润滑，使用加10% 4号防锈复合剂的90号硫磷型极压工业齿轮油(按油标尺)，每两个月更换
31、一次，油位应以停车5min后的液面为准，当油位降至或低于油标尺下限时则应补充润滑油，加油量一般以接近或达到油标尺上限为宜，润滑油过量则会引起转台下迷宫密封处的泄漏现象。,第五章 转 盘,1.2 转台锁紧装置（见图11）的销轴为脂润滑，使用2号锂基润滑脂，每周润滑一次。,转台锁紧装置,第五章 转 盘,2、日常维护检查项目,2.1 检查油位、油温、油质是否正常。 2.2 检查输入轴上的弹簧密封圈、转台下迷宫密封是否有泄漏。 2.3 检查转盘运转的声音及振动是否有异常。 2.4 检查转台锁紧装置是否灵活可靠并处于钻井作业所需的位置。 2.5 检查方瓦与转台，补心锁紧销子和制动块的转动是否灵活可靠。,
32、第五章 转 盘,3、定期维护检查项目,3.1 每完成一口井应检查一次连接螺栓有无松动，松动则应以690N.m 的力矩上紧。 3.2 每完成一口井应检查一次输入链轮有无轴向窜动，松动者则应上紧轴端压板螺钉。 3.3 每完成一口井应检查一次输入链轮轮齿的磨损及变形情况，磨损或变形较大时应予以更换或修复。 3.4 每完成一口井应检查一次补心装置的磨损及变形情况，磨损或变形较大时应予以更换或修复。,第五章 转 盘,3、定期维护检查项目,3.5 建议转盘累计钻井进尺达90000m-100000m时，应对锥齿轮轮齿、轴承滚道的磨损及点蚀情况进行检查，达到相关标准者应予以更换。,第五章 转 盘,四、ZP37
33、5转盘介绍,主要技术参数,型号 ZP 375 转盘通孔直径 952.5 mm (371/2 in) 最大静载荷 5850 kN 最高工作转速 300 r/min 齿轮传动比 3.56 转盘中心到输入链轮第一排齿(内侧)中心之距离 1353mm(531/4 in) 外形尺寸(长宽高) 2415mm1810mm718mm 重量 8000 kg,第五章 转 盘,结构和功能说明,转盘主要由主补心装置、转台装置、锥齿轮副、输入轴总成、锁紧装置、底座、上盖等零部件组成。锥齿轮副采用螺旋锥齿轮，传动平稳，接触应力小，承载 能力高，锥齿轮副的啮合间隙可由主轴承下部和输入轴总成轴承套法兰端的垫片来调整。转台装置
34、是转盘用以输出转速和扭矩的旋转件，其主要由大锥齿圈、转台、主轴承、下座圈等零件组成，大锥齿圈与转台紧配合装在一起，主轴承为角接触推力球轴承，其既可承受最大钻柱和套管柱负荷，也可承受钻井和起下钻时的冲击负荷，结构更为紧凑，下座圈与转台用螺栓连接起到支承主轴承下座圈的作用，通过垫片调整主轴承的轴向间隙。,第五章 转 盘,结构和功能说明,输入轴总成是转盘动力的输入部件，其为筒式结构，由轴承套、轴承、输入轴、小锥齿轮等零件组成 。底座是采用铸焊结构的刚性矩形壳体，其可承受最大静负荷，其内腔有润滑油池，在底座内设有左、右两个曲拐式锁紧装置，可将转台在正、反两个转向锁住，以适应采用井下钻具钻井或特殊钻井作
35、业时承受反扭矩的需要。 转盘的齿轮、轴承采用飞溅润滑；锁紧装置的销轴采用脂润滑。,第五章 转 盘,五、运输与贮存,1.转盘运移时应使用起重运输工具和设备，并且只能从底座四角的吊装孔进行吊装，不允许直接在地面上拖拉。 2. 转盘停车使用时间超过两个月时应采取贮藏保养措施。首先将转盘底座上的丝堵旋下排空润滑油并清除 油池内的污物，对齿轮、轴承、转台、输入轴总成、补心装置等零部件予以清洗，然后在各零部件的表面及配合面涂以防锈油脂，对运动部件的配合间隙应用防锈油脂予以填封。 3.转盘长期贮存时应置于干燥、通风、无腐蚀性物质的仓库内并定期防锈检查。,第六章 水 龙 头,一、水龙头的工作原理和结构,水龙头
36、是钻机的重要部件。作为钻机提升部件（不旋转）与旋转钻具之间的过渡部件，它上部的提环与大钩相连，下部中心管与方钻杆相连，在钻井过程中，中心管是由方钻杆带动的，它本身不能主动旋转。水龙头上的鹅颈管与水龙带相连接，在钻井过程中，中心管与钻具相连形成泥浆循环通道。带有旋扣器的水龙头，还具有在钻井作业过程中接单根或旋开方钻杆的功能。,第六章 水 龙 头,1、固定部分以外壳为主体，它是一个内部为油池的空心铸钢件，壳体外侧的槽孔用销轴固定提环。壳体内的环形台用来装置主轴承，壳体的下半部侧面装有排放机油的放油螺塞，壳体上部装有上盖，上盖压着上扶正轴承和防跳轴承。上盖与壳体之间的垫圈，用来调整防跳轴承间隙，上盖
37、顶端的法兰盘用螺栓与鹅颈管相连接。上盖装有给壳体内加油的注油螺塞。正常工作时，要求冲管不转动，冲管下部用下盘根盒压帽接在中心管的顶端。外壳下盖用以衬托下扶正轴承，为装下部机油盘根和防止漏油，在壳体与下盖之间，下盖与压盖用石棉板密封。,第六章 水 龙 头,2、旋转部分以中心管为主体承受钻具全部重量。它通过负荷轴承将载荷传给壳体，经销轴、提环最后将载荷传给大钩。防跳轴承是在钻进过程中，承受钻柱传来的反向冲击力，减少中心管可能发生的轴向窜动，以保证水龙头中心管正常运转。上下两扶正轴承对中心管起扶正作用，保证其工作稳定性使中心管扶正。中心管下部配合接头为反扣，以确保旋转时中心管与方钻杆之间不松扣。,第
38、六章 水 龙 头,3、密封部分由冲管总成和油封组成。油封和橡胶伞的作用都是防止泥浆等脏物进入壳体内部，并防止内部机油溢出。冲管总成是密封高压泥浆的重要部件，采用快速装卸结构。当冲管和盘根磨损而需要更换时，只需将上、下盘根压帽旋开就可将整个装置取出，而无需拆卸其他零件，可在钻井过程中随时停钻更换。,第六章 水 龙 头,4、旋扣部分由风动马达、齿轮、气控磨擦离合器等组成，旋扣动力传递是由以气源的压缩空气为动力的风动马达转动带动二级齿轮变速，将扭矩传递给中心管，达到旋扣的目的。当风动马达及传动系统拆卸后，用盖板将上盖连接处盖上即可当作普通水龙头使用。,第六章 水 龙 头,二、水龙头的使用、维护与保养
39、水龙头在出厂前已进行过负荷试验和水压试验，壳体内是无油的，在使用前必须做如下工作： 1、拧下油标尺，向壳体内注入齿轮油，达到油标尺高度要求，并保住油质干净。 2、检查中心管，能够均匀转动。 3、用油枪润滑各油杯。 4、检查盘根装置上、下压帽及接头是否拧紧，若松动必须拧紧。,第六章 水 龙 头,5、拧紧鹅颈管丝堵，以免在钻井时高压泥浆溢出。 6、检查水龙头的各个部位，观察是否有影响整体性能的因素。,润滑对水龙头的使用有很大影响，在使用过程中必须做好润滑工作：水龙头壳体内的油位每班必须检查一次，检查油面是否在要求位置，润滑油每70h更换一次。对新的或修理后的水龙头，在使用满200h后，应将脏油排除
40、干净，用油冲洗掉全部沉淀物，再注入干净的齿轮油。,提环销、盘根装置、支架轴承盖内用润滑脂润滑。盘根装置和防跳轴承每8h润滑一次，盘根的润滑应在没有泵压的情况下进行，以便使润滑脂能挤入盘根装置内的各个部位，更好地润滑冲管和盘根。提环销每150h用润滑脂润滑一次。,第六章 水 龙 头,二、水龙头的使用、维护与保养(一) 工作前检查 1、先卸开放油丝堵，排掉水龙头内积水或防腐油，用汽油或其他清洗剂进行清洗，清洗干净后，应上紧放油丝堵，按规定标号的润滑油加入水龙头中，应适量。 2、检查提环销轴、机油盘根、冲管盘根是否加足润滑油。 3、检查保护接头和中心管丝扣，如发现丝扣有损坏或裂纹时应修复或更换。,第
41、六章 水 龙 头,4、检查冲管及冲管盘根情况，不符合规定应更换。 5、检查下部油封，如漏油应拧紧螺母或更换油封盘根。 6、检查中心管的旋转是否灵活，如不能转动应查明原因，及时处理完后若仍转不动就应更换水龙头。 7、进行水压试验，观察不刺不漏为合格。 8、检查气路管线连接是否正确，通气是否畅通，禁止风动马达空负荷运转。 9、新的或大修过的水龙头在使用前一定要进行试运转。根据油田使用经验，建议新水龙头应经过浅井(小于1200米)使用至深井，确保水龙头的使用寿命。,第六章 水 龙 头,(二) 维护保养 1、水龙头搬运时中心管必须保护，防止碰坏接头丝扣，并用丝堵代替注油螺塞，以防脏物进入水龙头壳体内。 2、必须按水龙头铭牌上的技术数据进行使用。 3、每班应检查一次油面(根据油标尺为准)，温度不得超过70，否则将失去润滑密封作用。 4、水龙头运转200-700小时后，应定期更换润滑油，保证良好润滑性能。 5、定期检查鹅颈管法兰盘连接螺栓及其他各部位的紧固情况，特别注意高低压密封装置紧固情况。,第六章 水 龙 头,三、水龙头常见故障及处理方法,谢谢！,
