600米水井鉆機(jī)技術(shù)規(guī)范書

1、通化石油化工機(jī)械制造有限責(zé)任公司 SPC-600TH型鉆機(jī)技術(shù)規(guī)范 SPC-600TH型鉆機(jī)車是車裝回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)鉆機(jī)。所有部件(包括柴油機(jī)、傳動箱、變速箱、轉(zhuǎn)盤、卷揚(yáng)機(jī)、雙液壓缸鋼繩給進(jìn)機(jī)構(gòu)、鉆塔、泥漿泵等)均裝在汽車底盤上，鉆機(jī)的主傳動為機(jī)械傳動;操縱機(jī)構(gòu)中大部分為液壓操縱,其余是機(jī)械操縱。 鉆機(jī)以轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)-泥漿正循環(huán)鉆進(jìn)為主要鉆探方式;如配備適當(dāng)鉆探工具,也可適應(yīng)其它鉆探工藝方法,可在粘土、砂層、基巖等多種地層中鉆進(jìn)。開孔初期可用加壓機(jī)構(gòu)給鉆具加壓,實(shí)現(xiàn)加壓鉆進(jìn),以提高淺孔鉆進(jìn)效率,隨著孔深的增加,當(dāng)鉆具重量超過需要加給鉆具的壓力時,可實(shí)行減壓鉆進(jìn)。 鉆機(jī)配有一個主卷揚(yáng)機(jī)、一個副卷揚(yáng)機(jī)和一個工

2、具卷揚(yáng)機(jī)。主卷揚(yáng)機(jī)用于升降鉆具、下井管等。副卷揚(yáng)機(jī)用于帶動沖擊取土器或其他取芯工具及提砂筒,也可用于洗井作業(yè)。工具卷揚(yáng)機(jī)主要用于提升移動單個立根,也可用來提吊其他工具等,以減輕體力勞動。 整機(jī)前后橋荷分配合理，具有良好的行駛和越野性能。各核心部件均有足夠的操作維護(hù)空間，可供操作人員安全方便地維護(hù)保養(yǎng)。整機(jī)具備良好的防風(fēng)沙性和抗震性能，適應(yīng)-20°C-45°C環(huán)境溫度下工作。 該機(jī)主要動力部件和液壓元件均采用正規(guī)可靠廠家，所有油封、軸承均為標(biāo)準(zhǔn)件。鉆機(jī)底盤采用斯太爾或奔馳底盤，驅(qū)動方式6×6，這兩種底盤各自的特點(diǎn)如下：（1）采用斯太爾ZZ2252M4651底盤，整機(jī)

3、價(jià)格便宜，性價(jià)比高。發(fā)動機(jī)采用濰柴發(fā)動機(jī)，供應(yīng)配件方便快捷，且價(jià)格便宜。變速箱采用法斯特變速箱，故障率低，傳動安全可靠，且和車上鉆井工作時使用的變速箱是同一品牌，方便維修保養(yǎng)。該鉆機(jī)經(jīng)實(shí)踐證明，在國內(nèi)及非洲等地使用效果良好，它在各種惡劣的工況下都有較好的使用性能。（2）采用奔馳ND2251F44底盤，整機(jī)價(jià)格較高，行駛性能好，結(jié)實(shí)耐用。采用DEUZ（道依茨）系列發(fā)動機(jī)，ZF變速箱，整套傳動系統(tǒng)安全可靠。在有售后服務(wù)的國家及地區(qū)可以采購到所需的各種配件，但存在配件供應(yīng)速度慢，價(jià)格高等問題。 從以上兩種底盤各自特點(diǎn)來看，如果貴公司進(jìn)行鉆井作業(yè)的國家沒有比較完善DEUZ（道依茨）系列發(fā)動機(jī)，ZF變速

4、箱售后服務(wù)體系，需要配件時也需從其它國家調(diào)配的話，我們建議采用斯太爾ZZ2252M4651底盤。另外我們保證需要時可以及時提供該底盤的各種配件。1、主要技術(shù)要求：1.1 設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)API Spec Q1 第八版 質(zhì)量綱要規(guī)范API Spec 9A 第25版 鋼絲繩規(guī)范SY5138-1992 三缸單作用鉆井泵JB/T6123-2006 轉(zhuǎn)盤式豎井鉆機(jī)GB/T10598-2005 露天礦用牙輪鉆機(jī)和旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)質(zhì)量控制體系 按ISO9001質(zhì)量體系進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造全過程質(zhì)量控制，符合HSE要求COC/PD018-2002 產(chǎn)品認(rèn)證工廠質(zhì)量保證能力要求1.2 整機(jī)主要技術(shù)性能參數(shù) 最大鉆孔直徑

5、500mm大鉆孔深度 600m鉆塔高度 11m大鉤額定負(fù)荷 250kN游動系統(tǒng) 3 x 4發(fā)動機(jī)額定功率 141kW底盤驅(qū)動形式 6 x 6移運(yùn)狀態(tài)外形尺寸 12000x2500x4230mm整機(jī)移運(yùn)狀態(tài)時總重量 27000kg最高車速 73km/h1.3 整機(jī)主要配置1.3.1 主機(jī)配置一、動力系統(tǒng)二、底盤系統(tǒng)發(fā)動機(jī)、柴油箱、傳動箱、發(fā)動機(jī)護(hù)罩百葉窗、油泵及帶泵裝置6x6驅(qū)動形式三、傳動系統(tǒng)四、卷揚(yáng)系統(tǒng)三角皮帶輪軸、傳動軸、鏈條箱、變速箱、變速減速箱主卷揚(yáng)機(jī)、副卷揚(yáng)機(jī)、工具卷揚(yáng)機(jī)五、鉆塔及游動系統(tǒng)六、設(shè)備基礎(chǔ)11m 鉆塔總成、天車、起塔油缸、四個液壓千斤支座七、轉(zhuǎn)盤八、液氣電系統(tǒng)開口直徑50

6、5mm液壓卷揚(yáng)、液壓油箱、油泵、支腿油缸、蓄能器、加壓油缸、各種閥件、液壓助力器、司控箱、電瓶箱、配電柜1.3.2 配套附件主動鉆桿、墊叉、輔助工具、備胎、備胎架、滅火器1.4 主要部件參數(shù)及功能1.4.1 柴油機(jī) BF6L913C（風(fēng)冷、141kW）型柴油機(jī)作動力（北京內(nèi)燃機(jī)廠生產(chǎn)） 功率： 141kW/2500r/min1.4.2 底盤1.4.2.1斯太爾ZZ2252M4651底盤主要性能參數(shù)型號： ZZ2252M4651 驅(qū)動形式： 6x6 軸距： 4600+1350 接近角： 18° 離去角： 19° 最高車速：75km/h1.4.2.2 北方奔馳ND2251F44

7、底盤主要性能參數(shù) 型號： ND2251F44 驅(qū)動形式： 6x6 軸距： 4450+1450 接近角： 26° 離去角： 27° 最高車速：80km/h1.4.3 傳動箱BF6L913C柴油機(jī)通過傳動箱將動力輸出。 輸出轉(zhuǎn)速 1107 r/min1.4.4 泥漿泵傳動主動皮帶輪 其作用是通過一套窄型皮帶將動力傳給泥漿泵,同時通過傳動軸將動力傳給鏈條箱。傳遞動力時通過接合子可使泥漿泵工作1.4.5 鏈條箱 鏈條箱是將動力同時傳遞給轉(zhuǎn)盤和卷揚(yáng)機(jī)。 鏈條箱的箱體用螺栓與鉆機(jī)底盤固定。通過法蘭帶動輸入軸并把動力傳遞給離合器殼體。鏈輪通過鏈條帶動鏈輪及輸出軸將動力傳給主卷揚(yáng)機(jī)。 鏈條

8、箱中裝有漲緊輪,根據(jù)鉆機(jī)使用情況隨時調(diào)節(jié)鏈條松緊,從而減小動力傳遞損耗,延長使用壽命。 輸入轉(zhuǎn)速 1107 r/min 輸出轉(zhuǎn)速 964 r/min1.4.6 變速箱 該鉆機(jī)變速箱選用“法斯特”汽車變速箱。動力輸入端與鏈條箱相連,通過摩擦離合器控制轉(zhuǎn)盤工作。 變換變速箱軸上的滑動齒輪和雙聯(lián)滑動齒輪使轉(zhuǎn)盤獲得五種正轉(zhuǎn)速度和一種反轉(zhuǎn)速度。輸出一端經(jīng)傳動軸與轉(zhuǎn)盤輸入端相連 輸入轉(zhuǎn)速 1107 r/min輸出轉(zhuǎn)速 (r/min)轉(zhuǎn) 檔 向轉(zhuǎn)速 次正 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤145259426696110786 1.4.7 轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤動力由變速箱經(jīng)萬向軸輸入至小傘齒輪,小傘輪帶動用螺釘與平鍵固定在轉(zhuǎn)臺上的大傘齒輪回轉(zhuǎn),

9、在轉(zhuǎn)臺上還用螺釘及平鍵固定著兩個撥柱,通過這兩個撥柱可推動撥杠回轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。 轉(zhuǎn)臺由下軸承和上軸承支撐在轉(zhuǎn)盤體上,轉(zhuǎn)臺與上下軸承用圓螺母鎖緊,圓螺母靠螺栓和鍵固定。在使用過程中,當(dāng)上下軸承磨損而間隙增大后,可打開托油盤,松開螺栓,取下鍵,通過轉(zhuǎn)動圓螺母來調(diào)節(jié)軸承間隙。轉(zhuǎn)速及扭矩 轉(zhuǎn)向輸 轉(zhuǎn) 檔出 次端 速正 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速 (r/min)27498013120835扭矩 (N.m)840047002900180011006600 1.4.8 卷揚(yáng)機(jī)1.4.8.1 主卷揚(yáng)機(jī) 主卷揚(yáng)機(jī)動力由鏈條箱經(jīng)萬向軸輸入給主卷揚(yáng)機(jī)減速箱可實(shí)現(xiàn)兩種速度,傳遞給主卷揚(yáng)軸軸上裝有用平鍵聯(lián)接的中心齒輪游星齒輪裝在

10、提升盤內(nèi),內(nèi)齒圈與滾筒牢固聯(lián)接,當(dāng)提升盤被制動時,中心齒輪即可通過游星齒輪及內(nèi)齒圈而驅(qū)動滾筒進(jìn)行提升。 主卷揚(yáng)機(jī)制動與提升均靠抱閘控制,制動是通過杠桿機(jī)構(gòu)和液壓助力器來控制其閘帶與滾筒的離合,在操縱機(jī)構(gòu)處于松開位置時,抱閘帶與滾筒保持規(guī)定的均勻間隙,當(dāng)制動抱閘抱緊時即實(shí)現(xiàn)制動。提升是通過杠桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閘帶與提升盤的離合,當(dāng)提升抱閘帶抱緊時提升盤被固定,即可實(shí)現(xiàn)提升;當(dāng)松開時,在彈簧的作用下閘帶即可離開提升盤,并保持一定間隙,此時游星輪在主卷揚(yáng)軸帶動下既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn),使卷筒處于不轉(zhuǎn)動位置。當(dāng)提升抱閘和制動抱閘同時松開時即可靠重力實(shí)現(xiàn)自由下放。 主卷揚(yáng)軸的另一端裝有空套的鏈輪和滑動齒輪當(dāng)齒輪與鏈輪的內(nèi)

11、齒嚙合時,通過鏈條傳動即把動力傳遞給副卷揚(yáng)機(jī)。 主卷揚(yáng)可配備水剎車,供用戶選用。 1.4.8.2副卷揚(yáng)機(jī) 副卷揚(yáng)機(jī)動力由主卷揚(yáng)機(jī)經(jīng)鏈條傳遞給大鏈輪帶動副卷揚(yáng)軸,軸上裝有空套的滾筒和用平鍵固定聯(lián)接的漲閘,漲閘油缸通過杠桿機(jī)構(gòu)控制閘帶與滾筒的離合。當(dāng)漲閘油缸給油而閘帶漲緊時,副卷揚(yáng)軸即可靠閘帶與滾筒的摩擦力帶動滾筒旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)提升,在漲閘油缸回油時,在彈簧作用下閘帶即離開滾筒,并保持一定的間隙。抱閘安裝在支架上,通過杠桿和制動泵控制抱閘油缸動作,以實(shí)現(xiàn)閘帶與滾筒的離合。當(dāng)漲閘松開而抱閘抱緊時即實(shí)現(xiàn)制動;當(dāng)漲閘和抱閘同時松開時即可靠重力實(shí)現(xiàn)自由下放。1.4.8.3 工具卷揚(yáng)機(jī) 工具卷揚(yáng)機(jī)動力來源于葉片油

12、馬達(dá),經(jīng)聯(lián)軸器和減速器帶動卷筒轉(zhuǎn)動,以實(shí)現(xiàn)提吊鉆具。 工具卷揚(yáng)機(jī)固定在鉆機(jī)底盤上,并配有卷筒護(hù)罩確保安全可靠類 別主卷揚(yáng)機(jī)副卷揚(yáng)機(jī)工具卷揚(yáng)機(jī)滾筒直徑×長度(mm)280×506185×559150×250單 繩 拉 力(N)441001960010000容繩量/繩徑(m/mm)130/19.5450/1145/11卷揚(yáng)機(jī)單繩提升速度1.32m/s； 3.4m/s0.62m/s；1.60m/s00.329m/s1.4.9 雙液壓缸鋼繩給進(jìn)機(jī)構(gòu)雙液壓缸 鋼繩給進(jìn)機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向動作是由導(dǎo)向架上的滾輪,沿著固定在鉆塔上的導(dǎo)軌運(yùn)動而形成的,起導(dǎo)向扶正作用。 該機(jī)構(gòu)的加

13、減壓部分是由導(dǎo)向架、后導(dǎo)向架、滑輪、鋼絲繩加壓油缸等組成。操縱液壓系統(tǒng)使加壓油缸帶動后導(dǎo)向架而通過水龍頭對鉆具進(jìn)行加壓或減壓。 另外,在加減壓機(jī)構(gòu)發(fā)生故障后,導(dǎo)向架還可用大鉤由卷揚(yáng)機(jī)提引。 加壓能力 196000N 減壓能力 135000N 加減壓行程 7.6m1.4.10 鉆塔鉆塔部分由鉆塔體、天車、起塔油缸、鉆塔支架等主要部件組成。起塔油缸可將鉆塔起落。鉆塔立起后,其承重點(diǎn)應(yīng)通過支架、支座及支承梁傳至支承千斤頂。天車上裝有四個提升滑輪和一個副卷揚(yáng)滑輪,供升降鉆具等用。另外天車上還裝有提吊工具的懸臂吊車配合操作者完成輔助工作。鉆塔工作時塔頂四角到地面需安裝可靠的繃?yán)K。有效高度 11m1.4.

14、11 卸管油缸 行程 185mm 油缸內(nèi)徑 110mm 額定扭矩 60000N.m1.4.12 泥漿泵 型號 BW1100型排量 1100L/min額定壓力 8MPa1.4.13液壓油泵 型 號 GPC4-50 排 量 (cm3 /r) 52.5 額定壓力(bar) 230 輸入功率(kW) 32.61、 傳動系統(tǒng) 該鉆機(jī)車的主傳動為機(jī)械傳動,柴油機(jī)傳動至傳動箱,然后由萬向軸經(jīng)泥漿泵傳動的三角皮帶輪軸、傳動軸傳至鏈條箱。鏈條箱將運(yùn)動分兩支傳出:一支經(jīng)變速箱、傳動軸傳給鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤,使其獲得五種正轉(zhuǎn)速度和一種反轉(zhuǎn)速度;另一支經(jīng)鏈條箱降速后由傳動軸輸給主卷揚(yáng)機(jī)的變速、減速箱,經(jīng)一對傘齒輪減速和轉(zhuǎn)向后傳

15、給主卷揚(yáng)機(jī)主軸,通過游星齒輪和抱閘機(jī)構(gòu)帶動卷筒旋轉(zhuǎn),它的提升速度靠變速箱及調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法來變更。主卷揚(yáng)機(jī)軸的一端裝有一個鏈輪和齒形離合器,經(jīng)鏈條傳動把動力傳給付卷揚(yáng)機(jī)軸。通過漲閘帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。 柴油機(jī)通過另一套三角皮帶傳動驅(qū)動液壓系統(tǒng)的GPC4-50型齒輪泵。2、 液壓系統(tǒng) 該鉆機(jī)的液壓系統(tǒng)主要由油箱、油泵、壓力表、多路換向閥、油缸、轉(zhuǎn)閥、減壓閥、單向節(jié)流閥、油馬達(dá)、單向閥、蓄能器、液壓操縱閥、液壓助力器、管路等組成。 油箱容量約280升。液壓系統(tǒng)一般使用20號機(jī)械油,在冬季施工中可采用10號機(jī)械油。 該系統(tǒng)包括壓力油源供應(yīng),以ZL2O多路換向閥組成的回路、以ZS1-L10E多路換向閥組

16、成的回路和帶蓄能器的卸荷回路等部分,分別說明如下: 1. 壓力油源 油液經(jīng)濾油器由GPC4-50型齒輪泵工作后得到高壓油供整個液壓系統(tǒng)。 2. ZL20多路換向閥回路(加壓油缸操縱閥回路) 使該閥位于加壓油缸回縮位置后,通過調(diào)節(jié)遠(yuǎn)程控制閥控制多路換向閥的溢流閥的彈簧壓力,使系統(tǒng)壓力為16MPa,其數(shù)值由壓力表指示。四位閥配合一個三位給進(jìn)控制閥來控制加壓油缸。四位閥的工作油口分別接加壓油缸的無桿腔和通過給進(jìn)控制閥接有桿腔。該閥的工作情況是(從左端起)第一位是快速落桿,第二位是使壓力油通過該位進(jìn)入加壓油缸的無桿腔,使鉆機(jī)得到加壓鉆進(jìn)。第三位是中間位置,使鉆具停止在某位置。第四位是提升或減壓,使壓力

17、油進(jìn)入有桿腔,并通過遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實(shí)現(xiàn)提升或減壓,孔底壓力從壓力表可直接讀出。稱重也在第四位進(jìn)行,操縱控制閥使其閉鎖不通油,此時壓力表的讀數(shù)即為稱重?cái)?shù)值。3. ZS1-L10E多路換向閥 一片閥是用來控制工具卷揚(yáng)油馬達(dá),提升和下放速度均可通過單向節(jié)流閥來調(diào)節(jié)。 第二片換向閥控制卸管油缸和帶蓄能器的卸荷回路充油。而當(dāng)卸管油缸工作時,靠卸荷溢流閥使帶蓄能器的油路保壓。 第三片換向閥控制起塔油缸,當(dāng)該換向閥處于第三位時,高壓油進(jìn)入無桿腔起塔;當(dāng)處于第一位置時高壓油進(jìn)入有桿腔實(shí)現(xiàn)落塔。第二位為中間位置。 第四片換向閥控制孔口板油缸,兩個油缸并聯(lián),由閥的兩個工作油口分別接油缸的兩腔,以實(shí)現(xiàn)孔口板開合。 第五

18、片換向閥配合一個轉(zhuǎn)閥控制四個液壓千斤頂。閥的工作腔出口端接轉(zhuǎn)閥的進(jìn)油口,端接轉(zhuǎn)閥的回油口,同時通過雙向液壓鎖接四個千斤頂?shù)挠袟U腔。轉(zhuǎn)閥的四個工作油口分別通過雙向液壓鎖與四個千斤頂?shù)臒o桿腔相連,通過該片換向閥,開關(guān),轉(zhuǎn)閥和雙向液壓鎖實(shí)現(xiàn)千斤頂?shù)纳斐龌蚩s回,并能進(jìn)行四個液壓千斤頂?shù)膯为?dú)或同時調(diào)整,使鉆機(jī)調(diào)整到水平位置后,關(guān)閉四個開關(guān),有效防止支腿回縮。 4. 帶蓄能器的卸荷回路 該回路由ZS1多路換向閥的第二片閥及卸荷溢流閥組成卸荷裝置,卸荷溢流閥根據(jù)需要定為1014MPa(兆帕)。當(dāng)回路中壓力超過調(diào)定壓力時,卸荷溢流閥動作,油液便溢流回油箱使油泵卸荷。這時如果其他工作部位需要壓力油,應(yīng)將ZSI多路換向閥的第二片閥放到中間位置,回路的工作壓力由壓力表上讀出。 蓄能器一方面使油液工作平穩(wěn),另一方面保證在油泵發(fā)生故障時卷揚(yáng)機(jī)可以繼續(xù)工作一段時間。 回路中有二個手動二位三通閥,分別控制變速箱離合器、撈沙卷揚(yáng)漲閘的單作用油缸動作,油缸內(nèi)的活塞回程由彈簧執(zhí)行。 回路中的液壓助力器串接在主卷揚(yáng)機(jī)的制動抱閘操縱機(jī)構(gòu)中,以減輕操作者的勞動強(qiáng)度。但是,在沒有液壓源時仍可使制動抱閘工作確保制動可靠。3、 外觀顏色鉆