钻机机械传动教案.ppt

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1、钻机操控技术钻机操控技术 第三章第三章 钻机传动钻机传动 制作制作刘胜文刘胜文第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动钻机操控技术钻机操控技术1、适应范围广；、适应范围广；2、移动能力强；、移动能力强；3、装机功率可累加；、装机功率可累加；4、过载能力小（、过载能力小（K=1.051.15）；）；5、调速范围窄（、调速范围窄（R=1.31.8）；）；6、噪音大、耗能多、易污染。、噪音大、耗能多、易污染。复习复习8：钻机用柴油机：钻机用柴油机主要特点是什么？主要特点是什么？钻机操控技术钻机操控技术复习复习9：钻机用柴油机型号如何标注？：钻机用柴油机型号如何标注？G12V190ZLD的含的含义义vG

2、：发电机用柴：发电机用柴油机代号；油机代号；v12：缸数；：缸数；V：气缸气缸60V型排列；型排列；v190：mm缸径；缸径；vZL：涡轮增压；：涡轮增压；vD：电钻用柴油：电钻用柴油机。机。钻机操控技术钻机操控技术钻机传动的基本知识钻机传动的基本知识主要内容主要内容机械传动的机械传动的拆装与风险拆装与风险机械传动图机械传动图及其使用及其使用机械传动的机械传动的类型、功能与组成类型、功能与组成钻机操控技术钻机操控技术v钻机的传动系统以动力机与工作钻机的传动系统以动力机与工作机之间配备的传动副形式为依据，机之间配备的传动副形式为依据，分为机械传动、可控硅整流器传分为机械传动、可控硅整流器传动和交

3、流电变频传动，主要功能动和交流电变频传动，主要功能有并车、倒车、调速和换向有并车、倒车、调速和换向 第三章第三章 钻机传动钻机传动 钻机操控技术钻机操控技术v并车：并车：将几台动力机联动；将几台动力机联动；v常规钻机用链条或胶带，电动钻机用整流常规钻机用链条或胶带，电动钻机用整流器或调频器；器或调频器；v倒车：倒车：满足工作机反转要求；满足工作机反转要求；v调速：调速：满足工作机速度要求；满足工作机速度要求；v常规钻机用减、变速箱或柴油机；电动钻常规钻机用减、变速箱或柴油机；电动钻机用整流器或调频器；机用整流器或调频器；v换向：换向：改变传动线位置；改变传动线位置；v万向轴、角传动器或电缆；万

4、向轴、角传动器或电缆；钻机传动功能钻机传动功能 钻机操控技术钻机操控技术v不同钻机设置不同的传动系统，不同钻机设置不同的传动系统，主要是为了：主要是为了：v消除工作机要求的性能与动力消除工作机要求的性能与动力机提供的性能之间存在的差异，机提供的性能之间存在的差异，满足钻井工艺根据负载调节速满足钻井工艺根据负载调节速度的需求。度的需求。第三章第三章 钻机传动钻机传动 钻机操控技术钻机操控技术1、工作机需要性能、工作机需要性能A、绞车：、绞车：v载荷大，需要强大的动力供给；载荷大，需要强大的动力供给；v载荷变化大（从几十到几千载荷变化大（从几十到几千KN）单一速）单一速度不能满足功效要求，通常需要

5、度不能满足功效要求，通常需要R=510的无级变速；的无级变速；v工作载荷与最大载荷差距大，要求工作载荷与最大载荷差距大，要求K=1.52.0的过载能力；的过载能力；v控制灵活、方便、可靠；控制灵活、方便、可靠；钻机设置传动系统的原因钻机设置传动系统的原因 钻机操控技术钻机操控技术1、工作机需要性能、工作机需要性能B、转盘：、转盘：v转速依工艺要求变化很大，需要转速依工艺要求变化很大，需要R=510的无级调速和转速微调；的无级调速和转速微调；v防止扭断钻杆，不要求过载，但要防止扭断钻杆，不要求过载，但要求反转，所以需要求反转，所以需要K=1.0，正、反，正、反向转动和防过载控制。向转动和防过载控

6、制。钻机设置传动系统的原因钻机设置传动系统的原因 钻机操控技术钻机操控技术1、工作机需要性能、工作机需要性能C、泥浆泵、泥浆泵v负载变化很大，但能自身调节和负载变化很大，但能自身调节和保护；保护；v要求要求K=1.001.05、R=1.31.5的无级调速；的无级调速；v控制方便、可靠；控制方便、可靠；钻机设置传动系统的原因钻机设置传动系统的原因 钻机操控技术钻机操控技术2、动力机提供性能、动力机提供性能v钻机柴油机提供的性能是：钻机柴油机提供的性能是：K=1.051.15 R=1.31.8 N=800KW以上。以上。钻机设置传动系统的原因钻机设置传动系统的原因 钻机操控技术钻机操控技术v纯粹的

7、机械传动以采用的主传动副纯粹的机械传动以采用的主传动副形式分为齿轮传动、胶带传动和链形式分为齿轮传动、胶带传动和链条传动三类，由于输出特性较硬，条传动三类，由于输出特性较硬，又叫硬性机械传动；又叫硬性机械传动；v机械传动元件与液力传动元件组合机械传动元件与液力传动元件组合增加了柔和性，这种传动方式叫柔增加了柔和性，这种传动方式叫柔性机械传动。性机械传动。一、机械传动形式一、机械传动形式 第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动钻机操控技术钻机操控技术1、硬性机械传动：、硬性机械传动：以柴油机为动力、以齿轮、链条或以柴油机为动力、以齿轮、链条或胶带为钻机主传动副的传动方式叫胶带为钻机主传动副的传动

8、方式叫钻机的机械传动；钻机的机械传动；v特点：属于硬性机械传动，只能获特点：属于硬性机械传动，只能获得有限挡位下的有级调速；得有限挡位下的有级调速；一、机械传动形式一、机械传动形式 第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动钻机操控技术钻机操控技术2、柔性机械传动：、柔性机械传动：v钻机的液力变矩器能根据负载的变钻机的液力变矩器能根据负载的变化，自动变速、变扭，属于柔性传动；化，自动变速、变扭，属于柔性传动；但变速变扭的范围不能完全满足工作但变速变扭的范围不能完全满足工作机的要求，通常与机械传动构成复合机的要求，通常与机械传动构成复合传动，是为柔性机械传动。传动，是为柔性机械传动。v特点：能获得有

9、限挡位下的无级调特点：能获得有限挡位下的无级调速；速；一、机械传动形式一、机械传动形式 钻机操控技术钻机操控技术 二、机械传动组成二、机械传动组成 第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动钻机操控技术钻机操控技术v在绞车在绞车安装平安装平整、牢整、牢固后，固后，进行安进行安装；装；底座底座第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动 三、传动机组安装三、传动机组安装 钻机操控技术钻机操控技术v用直径用直径19mm、长、长5m的标准钢的标准钢丝绳套将一号丝绳套将一号联动机吊起就联动机吊起就位，并接上联位，并接上联动机底座和井动机底座和井架底座之间的架底座之间的顶杠。顶杠。三、传动机组安装三、传动机组安装

10、 装装1#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v以绞车输入链以绞车输入链轮为基准，用轮为基准，用千斤顶配合校千斤顶配合校对一号联动机对一号联动机中心，其误差中心，其误差不得大于不得大于1.5mm。校对中心校对中心 三、传动机组安装三、传动机组安装 装装1#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v校对中心的方法是：校对中心的方法是：v将直径将直径0.51mm线绳的线绳的一端平贴在基准点的平面一端平贴在基准点的平面上。上。v将线绳的另一端拉紧并且将线绳的另一端拉紧并且慢慢靠近被对设备校正点慢慢靠近被对设备校正点的平面。的平面。v前后、左右活动被对设备，前后、左右活动被对设备，直至基准点和校正点的两直至基

11、准点和校正点的两个面在同一平面上。个面在同一平面上。校对中心校对中心 三、传动机组安装三、传动机组安装 装装1#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v对好中对好中心后，心后，对一号对一号联动机联动机进行固进行固定，定，上上紧压板紧压板螺栓。螺栓。三、传动机组安装三、传动机组安装 装装1#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v中心对好后，要立即将被对设备固定好，中心对好后，要立即将被对设备固定好，以防中心偏移。以防中心偏移。v设备固定好后，应再校对一次中心。设备固定好后，应再校对一次中心。v注意：校对中心时不要活动基准点设备；注意：校对中心时不要活动基准点设备；一号联动机的固定压板不得少于一号联动机

12、的固定压板不得少于10只。只。安装注意事项安装注意事项 三、传动机组安装三、传动机组安装 装装1#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v固定好一号联动固定好一号联动机后，用吊车配机后，用吊车配合分别将二号和合分别将二号和三号联动机就位。三号联动机就位。二号和三号联动二号和三号联动机同时起吊时应机同时起吊时应该使用两付该使用两付8根根直径直径19mm、长、长5m的标准钢丝绳的标准钢丝绳套。套。三、传动机组安装三、传动机组安装 装装2#、3#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v卸松皮带轮内端轴卸松皮带轮内端轴承座、卸开皮带轮承座、卸开皮带轮外端轴承座，并用外端轴承座，并用千斤顶将并车皮带千斤顶将并车

13、皮带轮顶起轮顶起5080mm，穿上并，穿上并车皮带。车皮带。v用千斤顶配合装上用千斤顶配合装上联动机之间的顶杠。联动机之间的顶杠。三、传动机组安装三、传动机组安装 装装2#、3#机组机组 钻机操控技术钻机操控技术v安装好联动机之间的顶杠后，以一安装好联动机之间的顶杠后，以一号联动机皮带轮外端面为基准，校号联动机皮带轮外端面为基准，校对二号联动机中心，并进行固定，对二号联动机中心，并进行固定，上紧压板螺栓；上紧压板螺栓；v以二号联动机皮带轮外端面为基准，以二号联动机皮带轮外端面为基准，校对三号联动机中心，并进行固定，校对三号联动机中心，并进行固定，上紧压板螺栓。上紧压板螺栓。三、传动机组安装三、

14、传动机组安装 钻机操控技术钻机操控技术一号和二号联动机之间的两一号和二号联动机之间的两根顶杠长度为根顶杠长度为1590mm，二，二号和三号联动机之间的两根顶号和三号联动机之间的两根顶杠长度为杠长度为1225mm，联动机，联动机之间顶杠的最大调节范围为之间顶杠的最大调节范围为410mm。三、传动机组安装三、传动机组安装 钻机操控技术钻机操控技术一、二、三号联动机皮带轮之间一、二、三号联动机皮带轮之间的偏差不得大于的偏差不得大于1.5mmL；二号联动机的固定压板不得少于二号联动机的固定压板不得少于12只；只；三号联动机的固定压板不得少于三号联动机的固定压板不得少于8只。只。三、传动机组安装三、传动

15、机组安装 钻机操控技术钻机操控技术v拆卸联动机的方法是：拆卸联动机的方法是：v拆除联动机皮带轮护罩；拆除联动机皮带轮护罩；v卸掉联动机之间的顶杠及固定压板；卸掉联动机之间的顶杠及固定压板；v卸掉联动机轴承座固定螺丝；卸掉联动机轴承座固定螺丝；v用千斤顶将皮带轮顶起用千斤顶将皮带轮顶起50-80mm；v取出联动机皮带，并且进行捆绑。取出联动机皮带，并且进行捆绑。四、传动机组拆卸四、传动机组拆卸 第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动钻机操控技术钻机操控技术一：一：安装、拆卸皮带或护罩时，配合安装、拆卸皮带或护罩时，配合不当，可能将操作人员的手挤伤；不当，可能将操作人员的手挤伤；二：二：在拆卸联动

16、机过程中，受视线限在拆卸联动机过程中，受视线限制，乱扔工具可能伤害他人。制，乱扔工具可能伤害他人。风险提示风险提示 传动机组拆装传动机组拆装 钻机操控技术钻机操控技术v机械传动图可以明晰表达各传动机械传动图可以明晰表达各传动元件的相互位置关系和运动关系，元件的相互位置关系和运动关系，对于拆装、操作、使用和维护都对于拆装、操作、使用和维护都有重要意义；有重要意义；v我们以常用齿轮钻机、胶带钻机我们以常用齿轮钻机、胶带钻机和链条钻机为例，分别了解其读和链条钻机为例，分别了解其读图方法和要点图方法和要点第一节第一节 钻机机械传动钻机机械传动 五、机械传动图五、机械传动图 钻机操控技术钻机操控技术1、

17、齿轮钻机机械传动图、齿轮钻机机械传动图v主要机型：主要机型：（1）以最大钻柱质量命名的钻机）以最大钻柱质量命名的钻机 ZJ75-4；ZJ150；ZJ130-2；ZJ130-3等等（2）新型号钻机：）新型号钻机：ZJ20、ZJ30系列钻系列钻机。机。v我们以我们以ZJ20B7钻机为例予以介绍钻机为例予以介绍 五、机械传动图五、机械传动图 钻机操控技术钻机操控技术v主要特点：主要特点：A、两台、两台PZ12V190柴油机，分组驱动工柴油机，分组驱动工作机；作机；B、变速箱通过分动箱和万向轴分别传动转、变速箱通过分动箱和万向轴分别传动转盘和绞车，具有四正一倒五个挡位；盘和绞车，具有四正一倒五个挡位；

18、C、分动箱设有电动应急装置，有故障时可、分动箱设有电动应急装置，有故障时可启动电动机，驱动分动箱，使绞车和转启动电动机，驱动分动箱，使绞车和转盘不中断动力；盘不中断动力；D、结构简单、轻便，一般为车装。、结构简单、轻便，一般为车装。五、机械传动图五、机械传动图ZJ20B7 钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术2、胶带钻机的机械传动图、胶带钻机的机械传动图v主要机型：主要机型：v柴油机直接驱动：柴油机直接驱动：ZJ32J-2、大庆、大庆130；额定额定130t、最大、最大225t、3200mv柴油机带正车减速箱：柴油机带正车减速箱：ZJ

19、32J-4；v柴油机带变矩器：柴油机带变矩器：ZJ32J-5；ZJ50J160/315t、5000m。v我们以我们以ZJ32J钻机为例予以介绍钻机为例予以介绍 五、机械传动图五、机械传动图钻机操控技术钻机操控技术主要特点：主要特点：A、三台、三台PZ12V190B-1柴油机，总功率柴油机，总功率2700马力马力B、窄、窄V带并车统一传动，成本低，传动带并车统一传动，成本低，传动柔和，但强度有限，一般用于中、深井；柔和，但强度有限，一般用于中、深井；占地较大，搬运、安装不便占地较大，搬运、安装不便C、链条传动绞车，链条传动箱传动转盘、链条传动绞车，链条传动箱传动转盘D、气动控制，方便、可靠，成本

20、低；、气动控制，方便、可靠，成本低；。五、机械传动图五、机械传动图ZJ32J 钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术3、链条钻机的机械传动图、链条钻机的机械传动图v这是目前新系列常规钻机普遍采用这是目前新系列常规钻机普遍采用的主要机型，采用液力变矩器与链条的主要机型，采用液力变矩器与链条传动相组合的传动方式，如：传动相组合的传动方式，如：vZJ40/2250；ZJ50/3150；ZJ70/4500v我们以我们以ZJ40/2250L钻机为例予以介钻机为例予以介绍绍:五、机械传动图五、机械传动图钻机操控技术钻机操控技术v主要特点主要特点A、

21、三台、三台PZ12V190B-1柴油机，总柴油机，总装机功率装机功率2700马力；马力；B、通过、通过YB700或或YB900变矩器和链变矩器和链条并车统一驱动泵和绞车，同时通条并车统一驱动泵和绞车，同时通过角传动箱和转盘传动箱传动转盘；过角传动箱和转盘传动箱传动转盘；绞车配变速装置。绞车配变速装置。五、机械传动图五、机械传动图ZJ40/2250L 钻机操控技术钻机操控技术C、配备高强度、高精度、小节距、配备高强度、高精度、小节距（11/2）、多排套筒滚子链条为）、多排套筒滚子链条为 主传动副，传递力矩大，适用于主传动副，传递力矩大，适用于 深井或超深井钻机；深井或超深井钻机；五、机械传动图五

22、、机械传动图ZJ40/2250L 钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术钻机操控技术本节要点本节要点v钻机传动系统的类型；钻机传动系统的类型；v机械传动的功能、类型机械传动的功能、类型 与特点；与特点；v机械传动机组的组成机械传动机组的组成v与拆装；与拆装；v机械传动图的功能与读法。机械传动图的功能与读法。钻机操控技术钻机操控技术 作作 业业 1010、钻机为何要设、钻机为何要设传动装置？传动装置？1111、钻机机械传动、钻机机械传动具有怎样的输出具有怎样的输出性能？性能？v完成单元任务书完成单元任务书的规定内容。的规定内容。