機械驅(qū)動鉆機的傳動方案及主要特點

第1章緒論第2章機械驅(qū)動鉆機機械驅(qū)動有三種形式，包括柴油機的變矩器驅(qū)動、圖2-1鉆機的傳動系統(tǒng)2.1柴油機統(tǒng)一驅(qū)動的傳動特性工作，體積較小便于搬移，十分適用于野外作業(yè)。20世紀70年代左右，柴油機統(tǒng)一驅(qū)動2.1.2轉(zhuǎn)盤的傳動2.1.3泵的傳動2.1.4液力變矩器傳動2.1.5輔助傳動2.2柴油機-偶合器驅(qū)動的傳動特性圖2-2偶合器動態(tài)模擬柴油機-偶合器驅(qū)動是指柴油機的傳動是通過(2)傳動柔和，能消除震動，防止功率過大負荷超載，延長工作機以及發(fā)動機的使(4)負荷較輕時，發(fā)動機消耗燃油少；(5)其傳動油的冷卻器較小，有較高的傳動效(7)不具備自動調(diào)速功能。2.3柴油機-變矩器驅(qū)動的傳動特性系數(shù)不小于2,調(diào)速范圍大于12,相比較柴油機-偶合器更加具有優(yōu)勢，且同樣具有實現(xiàn)柔殼體泵輪殼體泵輪驅(qū)動接口圖2-3變矩器結(jié)構(gòu)(2)傳動柔和，能消除震動，防止功率過大負荷超載，延長工作機以及發(fā)動機的使(4)負荷較輕時，發(fā)動機燃油消耗和重載時一致。(6)在達到某個轉(zhuǎn)速的前提下，可以替代偶合器提升效率，但是沒有減速時不可用(7)在恒功率下可自動調(diào)速。第3章機械驅(qū)動鉆機的傳動方案3.1膠帶鉆機的傳動方案3.1.2大慶I-130鉆機傳動方案圖3-1大慶I-130傳動系統(tǒng)3.1.3ZJ45J鉆機傳動方案快2.期*Lfa7重d下幾個特點：(1)窄型聯(lián)組膠帶使用壽命較長，傳動穩(wěn)定；(2)由柴油機提供動力驅(qū)動，很大的提高，鉆井泵的使用性能也得到了極大的提高；(3)使用開槽滾筒、密封絞車、電磁渦流剎車、防碰天車裝置等設備，使起升機組更加安全可靠，并提高了其工作性能；(4)使用高度為4.5m的鉆臺、整體自升式的井架便于安裝和搬運。ZJ32J-2傳動系統(tǒng)如圖3-3所示。得1公u6s一sL本地tn53.2鏈條鉆機傳動方案3.2.1鏈條鉆機的特點鏈條是鏈條鉆機的主傳動副，它使用小節(jié)距多排鏈條，并車2至4臺柴油機-變矩器或柴油機-偶合器驅(qū)動機組，統(tǒng)一驅(qū)動各個工作機。比較膠帶鉆機，其傳送的功力較大、結(jié)構(gòu)更加緊湊、使用壽命較長。3.2.2ZJ45鉆機傳動方案我國第一臺國產(chǎn)鏈條鉆機是ZJ45鉆機，由ZJ45J改進制造而成。具有以下幾個特點：(1)采用柴油機-液力變矩器驅(qū)動，根據(jù)實際情況自動變矩、變速，使得柴油機的功率得到完整的利用，減緩震動所帶來的沖擊，保持傳動平穩(wěn)，延長設備使用壽命；(2)并車傳動方式使用高質(zhì)量的鏈條，延長使用期限；(3)采用DS-45電磁渦流剎車，能夠?qū)ζ渲苿恿剡M行精確調(diào)節(jié)，反應速度快、下鉆安全、迅速，減輕工作人員的工作量，也延長了剎車3.3.1齒輪鉆機的特點ZJ130-3傳動系統(tǒng)如圖3-5所ptbt-47rottx物破uya第4章機械驅(qū)動鉆機液力傳動形式分析二-外二-外0.50.60.70.80981.0非可調(diào)式液力變矩器的優(yōu)點是能實現(xiàn)柔性傳動，保證傳動的過程柔和平穩(wěn)，最大限度消除振動，延長了鉆機的壽命。非可調(diào)式液力變矩器的特性見圖4-2。η62K0K47圖4-2非可調(diào)式液力變矩器的特性從圖4-2可以看出，非可調(diào)式液力變矩器是離心渦輪液力變矩器，一般不可透，這在啟動性能和過載保護中奠定了液力變矩器的優(yōu)勢：(1)遇到卡鉆時，負載會忽然劇增，動力機的輸出，也就是液力變矩器的輸入的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速不會有很大的變化，這對于柴油機來說，能夠幫助它更好地適應外負載，對動力機提供了一個很好的保護作用；(2)在施工過程中，工作機可能會頻繁地啟動、停止，在這種情況下，液力變矩器也可以平穩(wěn)、快速地實現(xiàn)其功能，最大限度降低對動力機產(chǎn)生的影響。而另一方面，液力變矩器不可透的特性可能會導致一些問題：在沒有負載或輕載時，動力機的輸入功率保持不變，而變矩器的輸出功率卻相對較小，消耗了大量的功率，降低了工作效率，其油溫也在急劇上升。非可調(diào)式液力變矩器的傳動效率最高時只達到了88%左右，這個數(shù)字相對偏低，也就意味著，會增加動力機的燃油消耗量，對于鉆機的經(jīng)濟效益十分不利。油溫過高，需要利用風扇使其冷卻，在冷卻的過程中消耗了大量的動力。4.4導葉可調(diào)式液力變矩器最優(yōu)開度效率最優(yōu)開度渦輪力矩0圖4-3導葉可調(diào)式液力變矩器的特性依據(jù)圖4-3,參考調(diào)速型液力偶合器和非可調(diào)式液力變矩器的優(yōu)缺點，可以總結(jié)出導葉可調(diào)式液力變矩器的優(yōu)缺點如下：(1)導葉可調(diào)式液力變矩器能夠使其導葉保持在最優(yōu)開度的狀態(tài)下不變，也就等同于，非可調(diào)式液力變矩器無上限變速，對于絞車來說十分適用，節(jié)省了大量的起鉆時間，在啟動和過載時能夠保護工作機的正常使用，改善柴油機對外負載的適應性；(2)在沒有負載或輕負載的情況下，導葉可調(diào)式液力變矩器可以將導葉開度調(diào)節(jié)形成調(diào)速型液力偶合器，在輸出是維持恒轉(zhuǎn)速或恒轉(zhuǎn)矩，能夠用于鉆井泵。較之調(diào)速型液力偶合器，導葉可調(diào)式液力變矩器調(diào)速范圍很大，能夠更好地提升功率利用率，減少檔數(shù)，(3)導葉可調(diào)式液力變矩器的變矩功能可以輕松解決施工中的一些事故，例如卡鉆等。井深不大時，導葉可調(diào)式液力變矩器會將導葉開度調(diào)小，降低鉆井泵的沖數(shù)；(4)導葉可調(diào)式液力變矩器也具有柔性傳動的特點，最大限度消除振動，保證傳動的平穩(wěn)性，延長鉆機的使用壽命，使得鉆機的安全性、可靠性和穩(wěn)定性都得到了大大的提總之，導葉可調(diào)式液力變矩器具有調(diào)速型液力偶合器和非可調(diào)式液力變矩器的所有優(yōu)點，并且彌補了這兩種傳動形式各自的不足之處，比它們更加節(jié)能，效率也更高。但是，本文主要研究了機械驅(qū)動鉆機的傳動系統(tǒng)及其特點，針對機械傳動鉆機的三種液力傳動形式進行了優(yōu)缺點進行對比分析，確定傳動方案“柴油機+導葉可調(diào)式液力變矩器機組”(1)機械驅(qū)動的鉆機使用液力傳動時，具有多項優(yōu)點，包括啟動平穩(wěn)、容量大、連(3)通過分析非可調(diào)式液力變矩器，發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)點是有較強的變矩能力、有較大的(4)對導葉可調(diào)式液力變矩器的特點進行了分析，其具有調(diào)速型液力偶合器和非