起升系統(tǒng)工作原理與設(shè)備

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1、起升系統(tǒng)工作原理與設(shè)備第一節(jié)起升系統(tǒng)工作原理一、起下鉆操作1.起鉆：換鉆頭，取鉆柱。2.下鉆：鉆柱入井。二、游系運動分析—大鉤速度；—鋼繩速度；—天車輪的切向速度；—有效繩數(shù)（除快、死繩外的游繩數(shù)）；—滑輪直徑。起升系統(tǒng)—鉆機的核心：絞車、游動系統(tǒng)、井架。從快繩側(cè)→死繩側(cè)鋼繩速度為大鉤升高H,快繩拉下繩長為ZXH。天車輪切向速度和轉(zhuǎn)速為可見：快繩一側(cè)的滑輪轉(zhuǎn)速是死繩一側(cè)的Z倍?！緳z修天、游車應(yīng)將滑輪及軸承倒換，使壽命均衡?？炖K側(cè)鋼繩彎曲次數(shù)是死繩側(cè)Z倍，會提前疲勞斷絲。】快繩死繩絞車三、游動系統(tǒng)載荷設(shè)、為游系起升重量和效率，、

2、為下鉆游系起重量和效率，、為快繩和死繩拉力，為游繩的拉力。1.大鉤靜載荷kNL—井深，km；—單位長度鉆柱質(zhì)量，kg/m。2.游系靜載荷kN—游動系統(tǒng)固定質(zhì)量tf（游車、大鉤、吊環(huán)、鋼繩）3.天車臺載荷（天車梁所受的載荷）kN(,不考慮傾斜。)4.當大鉤靜止懸重時，各段游繩拉力相等?！尽?．當起升時，各繩拉力。由于軸承的摩擦阻力和鋼繩過滑輪的彎曲阻力有：為單輪繩效率，則（；；……；）因【】，所以等比級數(shù)和【】可寫為：起升時快繩拉力：（代入上式）起升游系效率：6．當下鉆時，各繩拉力?！九c起鉆時相反，阻力幫助】【】由于（代入上式）

3、下放時游系效率：結(jié)論：起、下鉆時各游繩的拉力不同，。與表達式不同，其值相近，可認為，可以用于起或下鉆游系的總效率，單輪效率。起升游系效率四、滾筒纏繩層數(shù)確定滾筒外經(jīng)；繩徑d。纏一層繩，中徑，第一層纏繩不工作，利于排繩。纏繩：一左旋，一右旋。每圈有3/4圈于槽中，則（）；1/4圈跳向另一槽，直徑重疊，；每圈半徑增量：從第二層到最后一層纏繩直徑變化。滾筒原始直徑：第一層直徑：（以鋼繩中徑計算）第二層直徑：（在基礎(chǔ)增加）任意層直徑：第末層直徑：第二～第末層，平均直徑為：—總層數(shù)；—半徑增量系數(shù),0.9纏繩總層數(shù)取決于立根長和有效繩數(shù)

4、，纏到第二～第e層上，按～平均直徑計算。從（不考慮第一層，—每層的排數(shù)）代入得：式中—立根長度—每層的排數(shù)，；L—滾筒長，mm；Δ—排繩間隙，取1～1.5mm。解二次方程得。第二節(jié)鉆井絞車一、??絞車的作用絞車是鉆機的核心、關(guān)鍵設(shè)備。（鉆機三大機組：絞車、轉(zhuǎn)盤、鉆井泵）。1.???起下鉆，下套管提出鉆具，再放下去，叫起下鉆作業(yè)。由絞車完成。下套管，也用絞車完成。2.???控制鉆壓（扶剎把，加鉆壓）鉆頭旋轉(zhuǎn)破巖，由鉆鋌重提供鉆壓，壓力大小由剎車調(diào)節(jié)。剎車松開，鉆壓過大；鉆柱提起，鉆壓為零；要適當控制剎車調(diào)節(jié)鉆壓。3.上卸扣（拉貓

5、頭，上卸扣）借助貓頭拉大鉗手柄，完成鉆桿上卸扣。（現(xiàn)用液壓大鉗）4.???起升井架，吊重物A形，K形（Π形）井架絞車整體起升。5.??作為轉(zhuǎn)盤的傳動中間裝置轉(zhuǎn)盤的離合器在絞車里。二、絞車的使用要求1．要能傳遞足夠大的功率鉆柱很重，起升功率很大。2．滾筒要有足夠大纏繩容量起升一立根（28m）纏繩長,余量行程2～3m，游繩數(shù)10根，纏繩300多米。3.要有適當?shù)臋n數(shù)鉤載是變化的，N=QV，保證N=常數(shù)，Q↑,V↓。國標規(guī)定六個檔。多檔功率利用率越充分。4.剎車機構(gòu)靈敏可靠鉆壓靠剎車調(diào)節(jié)，鉆具的起升下放的停止、鉆柱懸持也靠剎車。5.

6、貓頭要有足夠的拉力貓頭的作用是上卸扣，崩扣力矩很大，貓頭要有很大的拉力。目前用液壓大鉗，吊鉗備用。三、絞車的結(jié)構(gòu)類型按軸分：有單軸、雙軸、三軸及多軸絞車；按筒分：有單滾筒和多滾筒絞車。主滾筒起下鉆具，撈砂筒提撈作業(yè)；按速分：有2速、3速、4速、6速絞車1.單軸絞車C-1500絞車（P114圖3-47所示，打井深1200m）特點：①貓頭裝在滾筒軸兩端，滾筒活裝在軸上；②絞車外變速,另有變速箱。2.雙軸絞車ZJ15D雙軸絞車如圖5-7所示。由滾筒軸外加一貓頭軸組成。絞車外變速。3.三軸絞車圖5-8是ZJ130-1三軸絞車。特點：①

7、三軸：輸入、貓頭（變速）、滾筒軸；②鏈條變速，兼顧轉(zhuǎn)盤。③優(yōu)點：變速方便，高檔獨立。④缺點：開式，潤滑不好；重達20t，安裝運輸困難；4.檔偏低（國標6檔）。4.多軸絞車四軸以上為多軸絞車。JC45絞車特點：（圖5-9）①四軸：輸入、中間（變速）、貓頭、滾筒軸。②內(nèi)鏈條變速，內(nèi)齒輪倒車；③密封式，潤滑良好；④六檔，總重達30t（分塊搬運）。5.獨立貓頭軸—多軸絞車貓頭軸獨立上鉆臺，絞車在鉆臺下。如圖5-10所示。“鏈輪33接貓頭軸”6.電驅(qū)動絞車ZJ60D絞車：雙直流馬達驅(qū)動；四軸絞車；四個機械檔。如圖5-11所示。四、典型絞

8、車結(jié)構(gòu)（JC45絞車）圖5-9為JC-45絞車，用于ZJ45、ZJ45J鉆機。1.基本參數(shù)N絞＝1500HP；鏈條正檔＋2倒檔；P快MAX=31.7T；總重30.1T，分兩塊運輸。2.結(jié)構(gòu)特點四軸，箱體支撐密封絞車，內(nèi)部齒輪倒檔，手動離合器換檔。（1）輸入軸總稱有三個變速鏈輪