頂部驅(qū)動實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置設(shè)計(jì)

1、頂部驅(qū)動實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置設(shè)計(jì)參與設(shè)計(jì)人員：參與設(shè)計(jì)人員：彥斌彥斌 趙沖趙沖 劉偉劉偉 趙樹洋趙樹洋設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 修井作業(yè)頂驅(qū)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置能夠?qū)⑵鹕蘧鳂I(yè)頂驅(qū)實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置能夠?qū)⑵鹕? .旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn). .循循環(huán)等功能綜合模擬實(shí)現(xiàn)。修井作業(yè)頂部驅(qū)動模擬裝置環(huán)等功能綜合模擬實(shí)現(xiàn)。修井作業(yè)頂部驅(qū)動模擬裝置設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：設(shè)計(jì)內(nèi)容包括： 工作原理分析；工作原理分析； 裝置主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裝置主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)；控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)； 主要驅(qū)動元件的選型。主要驅(qū)動元件的選型。一.頂驅(qū)裝置介紹 頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)是一套安裝于井架內(nèi)部空間頂驅(qū)鉆井系統(tǒng)是一套安裝于井架內(nèi)部空間. .由游車懸持的頂部驅(qū)動鉆井裝置。利用水龍頭由游

2、車懸持的頂部驅(qū)動鉆井裝置。利用水龍頭與鉆井馬達(dá)相結(jié)合，配備一種結(jié)構(gòu)新型的鉆桿與鉆井馬達(dá)相結(jié)合，配備一種結(jié)構(gòu)新型的鉆桿上卸扣裝置（管柱處理裝置），從井架的上部上卸扣裝置（管柱處理裝置），從井架的上部直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)軌內(nèi)下送進(jìn)，直接旋轉(zhuǎn)鉆柱，并沿井架內(nèi)專用導(dǎo)軌內(nèi)下送進(jìn)，可完成鉆井可完成鉆井. .倒劃眼倒劃眼. .接鉆桿接鉆桿. .循環(huán)鉆井液循環(huán)鉆井液. .下套下套管等各種鉆進(jìn)操作。管等各種鉆進(jìn)操作。頂驅(qū)裝置的特點(diǎn)（1 1）簡便的安裝移運(yùn)性能。）簡便的安裝移運(yùn)性能。（2 2）具有較大的卸扣能力。）具有較大的卸扣能力。（3 3）導(dǎo)軌安裝與拆卸檢修方便，具有互換性。）導(dǎo)軌安裝與拆卸檢修方便

3、，具有互換性。（4 4）頂驅(qū)主體可通過過渡環(huán)直接與游車連接，減少整個頂驅(qū)裝置）頂驅(qū)主體可通過過渡環(huán)直接與游車連接，減少整個頂驅(qū)裝置的工作高度。的工作高度。（5 5）液壓控制的旋轉(zhuǎn)頭裝置，可帶動吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)）液壓控制的旋轉(zhuǎn)頭裝置，可帶動吊環(huán)傾斜機(jī)構(gòu)360360旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，并有級鎖緊。并有級鎖緊。（6 6）鉆井和起下鉆采用不同的負(fù)荷通道，延長主軸承的使用壽命。）鉆井和起下鉆采用不同的負(fù)荷通道，延長主軸承的使用壽命。（7 7）背鉗采用四點(diǎn)浮動夾持，提高了背鉗的夾持能力，減少了對）背鉗采用四點(diǎn)浮動夾持，提高了背鉗的夾持能力，減少了對鉆具的損傷。鉆具的損傷。（8 8）采用液壓浮動油缸平衡頂驅(qū)主體自重，可

4、在上卸扣作用時保）采用液壓浮動油缸平衡頂驅(qū)主體自重，可在上卸扣作用時保護(hù)鉆具接頭絲扣。護(hù)鉆具接頭絲扣。（9 9）高強(qiáng)度的齒輪減速傳動。）高強(qiáng)度的齒輪減速傳動。頂驅(qū)現(xiàn)場圖頂驅(qū)現(xiàn)場圖頂部驅(qū)動鉆井裝置有以下主要部件和附件構(gòu)成l)l)水龍頭水龍頭- -鉆井馬達(dá)總成鉆井馬達(dá)總成( (關(guān)鍵部件之一關(guān)鍵部件之一););2)2)馬達(dá)支架馬達(dá)支架/ /導(dǎo)向滑車總成導(dǎo)向滑車總成( (關(guān)鍵部件之一關(guān)鍵部件之一););3)3)鉆桿上卸扣裝置總成鉆桿上卸扣裝置總成( (關(guān)鍵部件之一，它是體關(guān)鍵部件之一，它是體現(xiàn)頂部驅(qū)動鉆井裝置最大優(yōu)點(diǎn)的設(shè)備現(xiàn)頂部驅(qū)動鉆井裝置最大優(yōu)點(diǎn)的設(shè)備););4)4)頂部驅(qū)動鉆井裝置控制系統(tǒng)頂部驅(qū)動

5、鉆井裝置控制系統(tǒng); ;5)5)鉆井馬達(dá)；鉆井馬達(dá)；6)6)齒輪箱齒輪箱( (變速箱變速箱) )。l)水龍頭-鉆井馬達(dá)總成 水龍頭一鉆井水龍頭一鉆井馬達(dá)總成是頂部驅(qū)馬達(dá)總成是頂部驅(qū)動鉆井裝置的主體動鉆井裝置的主體部件組成見圖部件組成見圖2-12-1。它由水龍頭鉆井水它由水龍頭鉆井水龍頭、馬達(dá)和一級龍頭、馬達(dá)和一級齒輪減速器組成。齒輪減速器組成。 頂驅(qū)的水龍頭頂驅(qū)的水龍頭鉆井馬達(dá)總成，是頂部驅(qū)動裝置鉆井馬達(dá)總成，是頂部驅(qū)動裝置的主要部件，是傳遞動力和運(yùn)動的主要部件，集合了的主要部件，是傳遞動力和運(yùn)動的主要部件，集合了常規(guī)水龍頭跟鉆進(jìn)井減速機(jī)（馬達(dá)）為一體，鉆井馬常規(guī)水龍頭跟鉆進(jìn)井減速機(jī)（馬達(dá)）為一

6、體，鉆井馬達(dá)通過齒輪減速機(jī)構(gòu)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了頂達(dá)通過齒輪減速機(jī)構(gòu)，帶動主軸旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了頂部驅(qū)動鉆井過程，還配備了一套管子處理裝置，使頂部驅(qū)動鉆井過程，還配備了一套管子處理裝置，使頂驅(qū)具備了上卸扣的功能，充分體現(xiàn)了鉆井的自動化程驅(qū)具備了上卸扣的功能，充分體現(xiàn)了鉆井的自動化程度。度。2)馬達(dá)支架/導(dǎo)向滑車總成馬達(dá)支架用于連接液壓馬達(dá)與減速馬達(dá)支架用于連接液壓馬達(dá)與減速箱箱體箱箱體導(dǎo)軌劃車用于扶正與定向?qū)к墑澻囉糜诜稣c定向3)鉆桿上卸扣裝置總成 鉆桿上卸扣裝置具鉆桿上卸扣裝置具有有1 kN m1 kN m的上卸扣扭矩，的上卸扣扭矩，它可在井架任意高度上它可在井架任意高度上卸扣。鉆進(jìn)時

7、，鉆桿上卸扣。鉆進(jìn)時，鉆桿上卸扣裝置固定不動，不卸扣裝置固定不動，不妨礙鉆柱的起下。鉆井妨礙鉆柱的起下。鉆井馬達(dá)通過主軸、齒輪減馬達(dá)通過主軸、齒輪減速箱、滑動接頭將扭矩速箱、滑動接頭將扭矩傳給鉆柱，驅(qū)動鉆柱旋傳給鉆柱，驅(qū)動鉆柱旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使用鉆桿吊卡起轉(zhuǎn)。當(dāng)使用鉆桿吊卡起下鉆時，吊環(huán)聯(lián)接器將下鉆時，吊環(huán)聯(lián)接器將提升載荷轉(zhuǎn)移到主軸上。提升載荷轉(zhuǎn)移到主軸上。4)齒輪箱(變速箱) 變速箱是一個單級齒輪減速裝置，齒輪減速比是變速箱是一個單級齒輪減速裝置，齒輪減速比是2.9:12.9:1，由于大齒輪的緣故，馬達(dá)中心線與主軸中心線，由于大齒輪的緣故，馬達(dá)中心線與主軸中心線距離為距離為175.5mm175.5m

8、m。水龍頭主止推軸承裝在上齒輪箱內(nèi)，。水龍頭主止推軸承裝在上齒輪箱內(nèi)，后者固定于整體水龍頭提環(huán)上，由主止推軸承支撐的后者固定于整體水龍頭提環(huán)上，由主止推軸承支撐的主軸主軸/ /驅(qū)動桿通過一個錐形襯套連接大齒輪。兩個齒輪驅(qū)動桿通過一個錐形襯套連接大齒輪。兩個齒輪箱體構(gòu)成齒輪的密封潤滑油室，并支撐鉆桿上卸扣裝箱體構(gòu)成齒輪的密封潤滑油室，并支撐鉆桿上卸扣裝置。置。5）各標(biāo)準(zhǔn)件選擇液壓馬達(dá)選擇液壓馬達(dá)選擇2QJM21-0.52QJM21-0.5齒輪軸承的選擇齒輪軸承的選擇 圓錐滾子軸承型號：圓錐滾子軸承型號：3020830208；30217.30217.聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器LX3LX3（J J型聯(lián)軸器）型聯(lián)軸器）箱體連接螺栓螺母的選擇箱體連接螺栓螺母的選擇 六角頭螺栓六角頭螺栓C C級級 GB/T5