機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的傳動(dòng)方案及主要特點(diǎn)

第1章緒論第2章機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)機(jī)械驅(qū)動(dòng)有三種形式，包括柴油機(jī)的變矩器驅(qū)動(dòng)、圖2-1鉆機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)2.1柴油機(jī)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)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(jì)70年代左右，柴油機(jī)統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)2.1.2轉(zhuǎn)盤的傳動(dòng)2.1.3泵的傳動(dòng)2.1.4液力變矩器傳動(dòng)2.1.5輔助傳動(dòng)2.2柴油機(jī)-偶合器驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)特性圖2-2偶合器動(dòng)態(tài)模擬柴油機(jī)-偶合器驅(qū)動(dòng)是指柴油機(jī)的傳動(dòng)是通過(guò)(2)傳動(dòng)柔和，能消除震動(dòng)，防止功率過(guò)大負(fù)荷超載，延長(zhǎng)工作機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的使(4)負(fù)荷較輕時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)消耗燃油少；(5)其傳動(dòng)油的冷卻器較小，有較高的傳動(dòng)效(7)不具備自動(dòng)調(diào)速功能。2.3柴油機(jī)-變矩器驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)特性系數(shù)不小于2,調(diào)速范圍大于12,相比較柴油機(jī)-偶合器更加具有優(yōu)勢(shì)，且同樣具有實(shí)現(xiàn)柔殼體泵輪殼體泵輪驅(qū)動(dòng)接口圖2-3變矩器結(jié)構(gòu)(2)傳動(dòng)柔和，能消除震動(dòng)，防止功率過(guò)大負(fù)荷超載，延長(zhǎng)工作機(jī)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的使(4)負(fù)荷較輕時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗和重載時(shí)一致。(6)在達(dá)到某個(gè)轉(zhuǎn)速的前提下，可以替代偶合器提升效率，但是沒(méi)有減速時(shí)不可用(7)在恒功率下可自動(dòng)調(diào)速。第3章機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的傳動(dòng)方案3.1膠帶鉆機(jī)的傳動(dòng)方案3.1.2大慶I-130鉆機(jī)傳動(dòng)方案圖3-1大慶I-130傳動(dòng)系統(tǒng)3.1.3ZJ45J鉆機(jī)傳動(dòng)方案快2.期*Lfa7重d下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)窄型聯(lián)組膠帶使用壽命較長(zhǎng)，傳動(dòng)穩(wěn)定；(2)由柴油機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，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(shè)備，使起升機(jī)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(tái)、整體自升式的井架便于安裝和搬運(yùn)。ZJ32J-2傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-3所示。得1公u6s一sL本地tn53.2鏈條鉆機(jī)傳動(dòng)方案3.2.1鏈條鉆機(jī)的特點(diǎn)鏈條是鏈條鉆機(jī)的主傳動(dòng)副，它使用小節(jié)距多排鏈條，并車2至4臺(tái)柴油機(jī)-變矩器或柴油機(jī)-偶合器驅(qū)動(dòng)機(jī)組，統(tǒng)一驅(qū)動(dòng)各個(gè)工作機(jī)。比較膠帶鉆機(jī)，其傳送的功力較大、結(jié)構(gòu)更加緊湊、使用壽命較長(zhǎng)。3.2.2ZJ45鉆機(jī)傳動(dòng)方案我國(guó)第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)鏈條鉆機(jī)是ZJ45鉆機(jī)，由ZJ45J改進(jìn)制造而成。具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：(1)采用柴油機(jī)-液力變矩器驅(qū)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)變矩、變速，使得柴油機(jī)的功率得到完整的利用，減緩震動(dòng)所帶來(lái)的沖擊，保持傳動(dòng)平穩(wěn)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；(2)并車傳動(dòng)方式使用高質(zhì)量的鏈條，延長(zhǎng)使用期限；(3)采用DS-45電磁渦流剎車，能夠?qū)ζ渲苿?dòng)力矩進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，反應(yīng)速度快、下鉆安全、迅速，減輕工作人員的工作量，也延長(zhǎng)了剎車3.3.1齒輪鉆機(jī)的特點(diǎn)ZJ130-3傳動(dòng)系統(tǒng)如圖3-5所ptbt-47rottx物破uya第4章機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)液力傳動(dòng)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(diǎn)是能實(shí)現(xiàn)柔性傳動(dòng)，保證傳動(dòng)的過(guò)程柔和平穩(wěn)，最大限度消除振動(dòng)，延長(zhǎng)了鉆機(jī)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(dòng)性能和過(guò)載保護(hù)中奠定了液力變矩器的優(yōu)勢(shì)：(1)遇到卡鉆時(shí)，負(fù)載會(huì)忽然劇增，動(dòng)力機(jī)的輸出，也就是液力變矩器的輸入的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速不會(huì)有很大的變化，這對(duì)于柴油機(jī)來(lái)說(shuō)，能夠幫助它更好地適應(yīng)外負(fù)載，對(duì)動(dòng)力機(jī)提供了一個(gè)很好的保護(hù)作用；(2)在施工過(guò)程中，工作機(jī)可能會(huì)頻繁地啟動(dòng)、停止，在這種情況下，液力變矩器也可以平穩(wěn)、快速地實(shí)現(xiàn)其功能，最大限度降低對(duì)動(dòng)力機(jī)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(huì)導(dǎo)致一些問(wèn)題：在沒(méi)有負(fù)載或輕載時(shí)，動(dòng)力機(jī)的輸入功率保持不變，而變矩器的輸出功率卻相對(duì)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(dòng)效率最高時(shí)只達(dá)到了88%左右，這個(gè)數(shù)字相對(duì)偏低，也就意味著，會(huì)增加動(dòng)力機(jī)的燃油消耗量，對(duì)于鉆機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益十分不利。油溫過(guò)高，需要利用風(fēng)扇使其冷卻，在冷卻的過(guò)程中消耗了大量的動(dòng)力。4.4導(dǎo)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(dǎo)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(diǎn)，可以總結(jié)出導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的優(yōu)缺點(diǎn)如下：(1)導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器能夠使其導(dǎo)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(wú)上限變速，對(duì)于絞車來(lái)說(shuō)十分適用，節(jié)省了大量的起鉆時(shí)間，在啟動(dòng)和過(guò)載時(shí)能夠保護(hù)工作機(jī)的正常使用，改善柴油機(jī)對(duì)外負(fù)載的適應(yīng)性；(2)在沒(méi)有負(fù)載或輕負(fù)載的情況下，導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器可以將導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(shí)，導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器會(huì)將導(dǎo)葉開度調(diào)小，降低鉆井泵的沖數(shù)；(4)導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器也具有柔性傳動(dòng)的特點(diǎn)，最大限度消除振動(dòng)，保證傳動(dòng)的平穩(wěn)性，延長(zhǎng)鉆機(jī)的使用壽命，使得鉆機(jī)的安全性、可靠性和穩(wěn)定性都得到了大大的提總之，導(dǎo)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(diǎn)，并且彌補(bǔ)了這兩種傳動(dòng)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(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)及其特點(diǎn)，針對(duì)機(jī)械傳動(dòng)鉆機(jī)的三種液力傳動(dòng)形式進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，確定傳動(dòng)方案“柴油機(jī)+導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器機(jī)組”(1)機(jī)械驅(qū)動(dòng)的鉆機(jī)使用液力傳動(dòng)時(shí)，具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，包括啟動(dòng)平穩(wěn)、容量大、連(3)通過(guò)分析非可調(diào)式液力變矩器，發(fā)現(xiàn)它的優(yōu)點(diǎn)是有較強(qiáng)的變矩能力、有較大的(4)對(duì)導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，其具有調(diào)速型液力偶合器和非