景宏頂驅(qū)培訓(xùn)教材(景宏頂驅(qū)的系統(tǒng)組成及功能)

大慶景宏石油設(shè)備制造第二部分

景宏頂驅(qū)的機(jī)械原理

組成系統(tǒng)

及各項(xiàng)功能大慶景宏石油設(shè)備制造一、頂驅(qū)及優(yōu)點(diǎn)：

頂部驅(qū)動(dòng)鉆井安裝，就是把鉆井動(dòng)力部分由下邊的轉(zhuǎn)盤(pán)挪動(dòng)到鉆機(jī)上部的水龍頭處。它可從井架空間上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，驅(qū)動(dòng)鉆具旋轉(zhuǎn)，并沿著井架內(nèi)公用的導(dǎo)軌向下送進(jìn)，完成鉆柱旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，循環(huán)鉆井液，接立根，上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作

由于各種緣由引起的遇卡遇阻事故可以得到及時(shí)有效的處置

鉆井實(shí)驗(yàn)闡明：這種系統(tǒng)可節(jié)省鉆井時(shí)間20%-25%大慶景宏石油設(shè)備制造

二、景宏頂驅(qū)的機(jī)械原理、組成系統(tǒng)及各功能：

景宏公司研制了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的DQ70BS-JH頂驅(qū)系統(tǒng)，是集機(jī)、電、液于一體化的高科技產(chǎn)品。本頂驅(qū)系統(tǒng)充分思索了用戶在鉆井過(guò)程中的操作要求，進(jìn)展了精心設(shè)計(jì)和制造，使該產(chǎn)品具有構(gòu)造新穎、任務(wù)可靠、性能完善、制造容易、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，是復(fù)雜地質(zhì)條件下的深井、超深井鉆井的重要配備。

其主要技術(shù)特點(diǎn)有：

1、采用專利技術(shù)的雙油缸對(duì)夾式背鉗，無(wú)需定位鎖緊回轉(zhuǎn)頭就可以實(shí)現(xiàn)上卸扣功能，適用性強(qiáng)、操作方便、簡(jiǎn)單，上卸扣過(guò)程省時(shí)省力。

大慶景宏石油設(shè)備制造

2、液控IBOP機(jī)構(gòu)采用齒輪齒條的專利機(jī)構(gòu)，并且油缸油路內(nèi)部溝通，外部無(wú)液壓管線，防止了刮碰和損壞，使IBOP任務(wù)可靠性大大提高。

3、導(dǎo)軌采用滑插式可折疊的構(gòu)造，安裝裝配快捷、方便、平安。相比國(guó)內(nèi)外其它品牌頂驅(qū)導(dǎo)軌安裝節(jié)省了2～3小時(shí)。

4、減速箱主軸密封采用倒油杯的專利構(gòu)造，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中光滑油不會(huì)由于主軸油封失效而漏油。

5、司鉆操作臺(tái)配備了觸摸控制屏，及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)形狀及缺點(diǎn)點(diǎn)，提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性。

6、專利技術(shù)的單液壓缸平衡系統(tǒng)，對(duì)稱性好，受力均勻。

7、雙PLC控制系統(tǒng)，互為備份，大大提高頂驅(qū)可靠性。

8、液壓源安裝于頂驅(qū)本體，集成化程度高，方便安裝。

大慶景宏石油設(shè)備制造9、單牙板防松機(jī)構(gòu),承扭才干大,安裝裝配方便。

10、電纜均采用整體防護(hù),添加了機(jī)械強(qiáng)度，提高運(yùn)用可靠性。

11、回轉(zhuǎn)頭經(jīng)過(guò)固定軸與箱體聯(lián)接，起下鉆或運(yùn)用震擊器解卡時(shí)，主軸不受力，提高了主軸軸承的運(yùn)用壽命。

12、專利技術(shù)的頂驅(qū)下套管安裝，下套管過(guò)程中遇阻和井涌時(shí)，可實(shí)現(xiàn)頂驅(qū)和套管快速對(duì)接，建立泥漿循環(huán)，減少事故發(fā)生〔用戶選配〕。

13、配備了手動(dòng)卡瓦氣動(dòng)提升安裝，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了鉆井速度〔用戶選配〕

大慶景宏石油設(shè)備制造平衡安裝減速箱導(dǎo)軌與滑車風(fēng)冷安裝沖管總成提環(huán)吊環(huán)背鉗防松安裝IBOP控制安裝手動(dòng)IBOP大慶景宏石油設(shè)備制造〔1〕齒輪箱總成：

齒輪箱總成齒輪箱體箱蓋齒輪組主軸光滑系統(tǒng)軸承組◆箱體承載500TON的鉆柱分量〔DQ70〕◆齒輪組由26齒自動(dòng)齒輪、2個(gè)62x20齒的中間雙聯(lián)齒輪軸和92齒的終端大齒輪組成傳動(dòng)比10.97:1的齒輪組◆主軸采用中碳合金鋼鍛制，可經(jīng)過(guò)10500Psi的鉆井液，能承載500TON的拉力和傳送55000英尺·磅的扭矩大慶景宏石油設(shè)備制造齒輪箱體：

大慶景宏石油設(shè)備制造箱蓋：

大慶景宏石油設(shè)備制造齒輪組：

大齒輪〔92齒〕

大慶景宏石油設(shè)備制造

雙聯(lián)齒輪62*20大慶景宏石油設(shè)備制造主軸：

大慶景宏石油設(shè)備制造

光滑系統(tǒng):

光滑系統(tǒng)采用齒輪泵強(qiáng)迫光滑。光滑泵由ABB公司消費(fèi)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)啟動(dòng)后將泵輸出的光滑油經(jīng)雙過(guò)濾器和冷卻器噴灑到各個(gè)光滑點(diǎn)上，經(jīng)主軸承回到箱體油池。頂驅(qū)采用強(qiáng)迫光滑方式，使軸承及齒輪都可以充分接觸到油液，保證了光滑的可靠性。并且在光滑管路中安裝有壓力檢測(cè)器和溫度傳感器，對(duì)光滑系統(tǒng)的壓力和油溫進(jìn)展檢測(cè)并適時(shí)報(bào)警。

大慶景宏石油設(shè)備制造大慶景宏石油設(shè)備制造

軸承組：

一切軸承均采用SKF軸承，抗震動(dòng)、耐沖擊才干強(qiáng)。

大慶景宏石油設(shè)備制造〔2〕管子處置器總成：

旋轉(zhuǎn)頭吊環(huán)傾斜安裝絲扣防松安裝IBOP及控制機(jī)構(gòu)扭矩背鉗鉗旋轉(zhuǎn)頭傾斜機(jī)構(gòu)IBOP機(jī)構(gòu)絲扣防松安裝背鉗吊環(huán)傾斜：前傾角度為30°，后傾角度為55°。并具有自動(dòng)復(fù)位功能使吊環(huán)吊卡自動(dòng)復(fù)位到中位，擺動(dòng)的程度間隔與吊環(huán)長(zhǎng)度有關(guān)主要構(gòu)造由兩個(gè)液缸和一個(gè)鉸接于吊環(huán)配接器上的傾斜架組成，頂端與兩個(gè)液缸桿端的吊環(huán)卡箍相連。大慶景宏石油設(shè)備制造大慶景宏石油設(shè)備制造旋轉(zhuǎn)頭：

旋轉(zhuǎn)頭安裝在與減速箱銜接的固定軸上，獨(dú)立于主軸運(yùn)動(dòng)，其構(gòu)造見(jiàn)圖所示。

旋轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的，可以做順、逆時(shí)針兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)吊環(huán)實(shí)現(xiàn)360o轉(zhuǎn)動(dòng)，可以方便地到鼠洞抓放鉆桿；在頂驅(qū)本體上移至二層操作臺(tái)時(shí)可以對(duì)準(zhǔn)鉆桿排放架抓放鉆柱。通常設(shè)定回轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速為2～11r/min〔出廠設(shè)定為3r/min〕?？筛鶕?jù)用戶需求進(jìn)展調(diào)理。

①旋轉(zhuǎn)頭經(jīng)過(guò)固定軸套直接與箱體聯(lián)接，獨(dú)立于主軸運(yùn)動(dòng)起下鉆或運(yùn)用震擊器解卡時(shí)，主軸不受力，提高了主軸軸承的運(yùn)用壽命。②由于背鉗承扭架采用直接與齒輪箱銜接技術(shù)，所以旋轉(zhuǎn)頭背部油道大大減少，只需4個(gè)油道，2條傾斜油道，2條液壓吊卡油道，假設(shè)不用液壓吊卡，這兩條油道可作為傾斜油道運(yùn)用，大大提高了可靠性。③旋轉(zhuǎn)頭內(nèi)部裝有一套承載軸承和兩套扶正軸承?？山邮艽筘?fù)載，旋轉(zhuǎn)輕便，經(jīng)久耐用④旋轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)動(dòng)是靠液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)，可以做順、逆時(shí)針兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，大慶景宏石油設(shè)備制造大慶景宏石油設(shè)備制造內(nèi)防噴器：

內(nèi)防噴器〔IBOP〕的作用是：

當(dāng)井內(nèi)壓力高于鉆柱內(nèi)壓力時(shí)，可以經(jīng)過(guò)封鎖內(nèi)防噴器切斷鉆柱內(nèi)部通道，從而防止井涌或者井噴的發(fā)生。內(nèi)防噴器安裝在維護(hù)接頭與主軸之間，它由上部的遙控內(nèi)防噴器和下部手動(dòng)內(nèi)防噴器組成〔手動(dòng)內(nèi)防噴器和遙控內(nèi)防噴器設(shè)計(jì)構(gòu)造一樣〕。上部的遙控內(nèi)防噴器與動(dòng)力水龍頭的主軸相接，下部的手動(dòng)內(nèi)防噴器與維護(hù)接頭銜接，鉆井時(shí)維護(hù)接頭與鉆桿相接。內(nèi)防噴器內(nèi)、外螺紋均為65/8REG。

大慶景宏石油設(shè)備制造遙控內(nèi)防噴器靠液壓油缸操作換向，帶動(dòng)開(kāi)關(guān)套上的齒條上下挪動(dòng)，與齒條配合的齒輪也同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)內(nèi)防噴器的球閥90o旋轉(zhuǎn)。使內(nèi)防噴器翻開(kāi)或封鎖。本頂驅(qū)采用齒輪、齒條傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)防噴的封鎖，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳動(dòng)準(zhǔn)確，傳動(dòng)可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

上部?jī)?nèi)防噴器(遙控)65/8“APIREGbox～pin，70MPa下部?jī)?nèi)防噴器〔手動(dòng))65/8〞APIREGbox～pin，70Mpa

大慶景宏石油設(shè)備制造背鉗：

背鉗通徑：φ216mm

背鉗夾持范圍：φ89～φ216mm

維護(hù)保養(yǎng)方便：構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于拆裝，改換鉗牙方便。

可以上下滑動(dòng)：背鉗可以沿背鉗支架向上滑動(dòng)，可以方便的裝配轉(zhuǎn)換接頭及手動(dòng)和遙控IBOP

景宏頂驅(qū)采用固定懸掛構(gòu)造，背鉗直接經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)內(nèi)套與齒輪箱銜接，不與旋轉(zhuǎn)頭適配器銜接固定。

景宏設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)方式，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用快捷方便平安，大大提高了任務(wù)效率

背鉗作用主要是在起下鉆過(guò)程中為上、卸扣效力。景宏

頂驅(qū)的對(duì)夾式背鉗在上、卸扣時(shí)首先不需求對(duì)回轉(zhuǎn)頭鎖緊，

直接在司鉆操作臺(tái)上一次性操作，就可以實(shí)現(xiàn)上、卸扣。并

且?jiàn)A持可靠，改換鉗牙方便，油道內(nèi)部溝通，外部無(wú)管線，

防止了管線刮碰，提高了任務(wù)的可靠性

大慶景宏石油設(shè)備制造背鉗雙面夾持技術(shù)：突破了傳統(tǒng)背鉗一方向夾方式，景宏頂驅(qū)采用雙面夾持設(shè)計(jì)，可以平衡快捷的夾持鉆桿。背鉗承扭架與背鉗本體采用了高性能合金鋼整體設(shè)計(jì)構(gòu)造設(shè)計(jì)技術(shù)，在保證接受反扭矩的情況下，大大減小了背鉗的體積，充分思索了運(yùn)用和安裝維護(hù)的需求大慶景宏石油設(shè)備制造鉆柱防松機(jī)構(gòu)

為防止頂驅(qū)卸扣時(shí)主軸與IBOP接頭及維護(hù)接頭之間

絲扣松開(kāi)，特在這些接頭之間安裝了防松安裝。

其構(gòu)造見(jiàn)圖所示。

大慶景宏石油設(shè)備制造(3)導(dǎo)軌與滑車

頂驅(qū)本體經(jīng)過(guò)導(dǎo)軌滑車與導(dǎo)軌相連，導(dǎo)軌滑車構(gòu)造如圖，共有16個(gè)承載輪，4個(gè)扶正輪

導(dǎo)軌為折疊式導(dǎo)軌，便于整體安裝裝配，節(jié)省時(shí)間。

滑動(dòng)小車滑動(dòng)小車承載輪大慶景宏石油設(shè)備制造導(dǎo)軌的主要作用是接受頂驅(qū)任務(wù)時(shí)的反扭矩。與頂驅(qū)的減速箱銜接的滑動(dòng)小車穿入在導(dǎo)軌中，隨頂驅(qū)上下滑動(dòng)，將扭矩傳送到導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌最上端與井架的天車底梁銜接，導(dǎo)軌下端與井架的反扭矩梁銜接，使頂驅(qū)的扭矩直接傳送到井架下端。

要闡明的是景宏研制的折疊式導(dǎo)軌板安裝快捷方便，降低了安裝的風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用

大慶景宏石油設(shè)備制造(4)動(dòng)力水龍頭:

動(dòng)力水龍頭部分由主電機(jī)、電機(jī)上端的剎車與風(fēng)冷安裝、平衡安裝、提環(huán)、沖管總成、減速箱及其它零部件等組成。動(dòng)力水龍頭主要功能是使主電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，為上/卸扣提供動(dòng)力源，同時(shí)循環(huán)泥漿，保證正常的鉆井任務(wù)進(jìn)展。

主電機(jī)提環(huán)沖管總成減速箱剎車與風(fēng)冷安裝平衡安裝大慶景宏石油設(shè)備制造主電機(jī):

兩臺(tái)主電機(jī)并排安裝在齒輪箱上，電機(jī)為雙出軸，下出軸銜接主傳動(dòng)齒輪，上出軸銜接剎車安裝。

每個(gè)主電機(jī)可以提供400HP的延續(xù)功率，在39Hz頻率下的額定轉(zhuǎn)速為1150r/min，經(jīng)過(guò)變頻調(diào)速系統(tǒng)無(wú)級(jí)調(diào)速。電機(jī)額定輸出扭矩的限定值由電流來(lái)限定，輸出扭矩與電流之間的關(guān)系為正比例關(guān)系

大慶景宏石油設(shè)備制造風(fēng)機(jī)與剎車安裝:

風(fēng)機(jī)位于剎車安裝上方由功率為5.5KW的防爆異步交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后將風(fēng)從剎車安裝的外殼處的吸風(fēng)口吸入，經(jīng)過(guò)風(fēng)道經(jīng)電機(jī)內(nèi)部由下部的出風(fēng)口排出，這種構(gòu)造簡(jiǎn)單、鞏固耐用的設(shè)計(jì)保證了通風(fēng)的可靠性。

兩個(gè)主電機(jī)上部的軸伸端安裝有液壓操作的盤(pán)式剎車，經(jīng)過(guò)液壓油缸控制剎車片來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)功能，制動(dòng)能量與液壓系統(tǒng)施加的壓力成正比，剎車片的磨損量是經(jīng)過(guò)添加液壓缸的行程來(lái)補(bǔ)償。每個(gè)剎車片帶有兩個(gè)自動(dòng)復(fù)位的彈簧，可以使剎車摩擦片在松開(kāi)時(shí)自動(dòng)復(fù)位。剎車安裝在頂驅(qū)安裝運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中主要有三個(gè)功能：

A:接受井底鉆具的反扭矩。

B:當(dāng)遇阻時(shí)假設(shè)電機(jī)扭矩等于反扭矩時(shí)鉆具將反彈，此時(shí)需求制動(dòng)主軸以防止鉆具倒轉(zhuǎn)脫扣。編碼器編碼器支架剎車體剎車片剎車盤(pán)剎車固定座主電機(jī)護(hù)板

C:當(dāng)電機(jī)飛車時(shí)起制動(dòng)作用。大慶景宏石油設(shè)備制造編碼器編碼器支架剎車體剎車片剎車盤(pán)剎車固定座主電機(jī)護(hù)板大慶景宏石油設(shè)備制造鵝頸管及沖管總成：

鵝頸管安裝在沖管支架上，下端與沖管相連，上端密封，是泥漿循環(huán)的保送通道。翻開(kāi)后可以進(jìn)展打撈和測(cè)井等任務(wù)。鵝頸管前端與水龍帶相連，是鉆井液的入口。

沖管盤(pán)根總成安裝在主軸和鵝頸管之間。與通常的水龍頭沖管總成一樣，應(yīng)定期對(duì)沖管盤(pán)根總成進(jìn)展保養(yǎng)，以