景宏頂驅培訓教材(景宏頂驅的系統(tǒng)組成及功能)

大慶景宏石油設備制造第二部分

景宏頂驅的機械原理

組成系統(tǒng)

及各項功能大慶景宏石油設備制造一、頂驅及優(yōu)點：

頂部驅動鉆井安裝，就是把鉆井動力部分由下邊的轉盤挪動到鉆機上部的水龍頭處。它可從井架空間上部直接旋轉鉆柱，驅動鉆具旋轉，并沿著井架內公用的導軌向下送進，完成鉆柱旋轉鉆進，循環(huán)鉆井液，接立根，上卸扣和倒劃眼等多種鉆井操作

由于各種緣由引起的遇卡遇阻事故可以得到及時有效的處置

鉆井實驗闡明：這種系統(tǒng)可節(jié)省鉆井時間20%-25%大慶景宏石油設備制造

二、景宏頂驅的機械原理、組成系統(tǒng)及各功能：

景宏公司研制了具有自主知識產權的DQ70BS-JH頂驅系統(tǒng)，是集機、電、液于一體化的高科技產品。本頂驅系統(tǒng)充分思索了用戶在鉆井過程中的操作要求，進展了精心設計和制造，使該產品具有構造新穎、任務可靠、性能完善、制造容易、維護方便等優(yōu)點，完全滿足現(xiàn)場工藝要求，是復雜地質條件下的深井、超深井鉆井的重要配備。

其主要技術特點有：

1、采用專利技術的雙油缸對夾式背鉗，無需定位鎖緊回轉頭就可以實現(xiàn)上卸扣功能，適用性強、操作方便、簡單，上卸扣過程省時省力。

大慶景宏石油設備制造

2、液控IBOP機構采用齒輪齒條的專利機構，并且油缸油路內部溝通，外部無液壓管線，防止了刮碰和損壞，使IBOP任務可靠性大大提高。

3、導軌采用滑插式可折疊的構造，安裝裝配快捷、方便、平安。相比國內外其它品牌頂驅導軌安裝節(jié)省了2～3小時。

4、減速箱主軸密封采用倒油杯的專利構造，運轉過程中光滑油不會由于主軸油封失效而漏油。

5、司鉆操作臺配備了觸摸控制屏，及時了解設備運轉形狀及缺點點，提高設備運轉可靠性。

6、專利技術的單液壓缸平衡系統(tǒng)，對稱性好，受力均勻。

7、雙PLC控制系統(tǒng)，互為備份，大大提高頂驅可靠性。

8、液壓源安裝于頂驅本體，集成化程度高，方便安裝。

大慶景宏石油設備制造9、單牙板防松機構,承扭才干大,安裝裝配方便。

10、電纜均采用整體防護,添加了機械強度，提高運用可靠性。

11、回轉頭經過固定軸與箱體聯(lián)接，起下鉆或運用震擊器解卡時，主軸不受力，提高了主軸軸承的運用壽命。

12、專利技術的頂驅下套管安裝，下套管過程中遇阻和井涌時，可實現(xiàn)頂驅和套管快速對接，建立泥漿循環(huán)，減少事故發(fā)生〔用戶選配〕。

13、配備了手動卡瓦氣動提升安裝，減少了工人的勞動強度，提高了鉆井速度〔用戶選配〕

大慶景宏石油設備制造平衡安裝減速箱導軌與滑車風冷安裝沖管總成提環(huán)吊環(huán)背鉗防松安裝IBOP控制安裝手動IBOP大慶景宏石油設備制造〔1〕齒輪箱總成：

齒輪箱總成齒輪箱體箱蓋齒輪組主軸光滑系統(tǒng)軸承組◆箱體承載500TON的鉆柱分量〔DQ70〕◆齒輪組由26齒自動齒輪、2個62x20齒的中間雙聯(lián)齒輪軸和92齒的終端大齒輪組成傳動比10.97:1的齒輪組◆主軸采用中碳合金鋼鍛制，可經過10500Psi的鉆井液，能承載500TON的拉力和傳送55000英尺·磅的扭矩大慶景宏石油設備制造齒輪箱體：

大慶景宏石油設備制造箱蓋：

大慶景宏石油設備制造齒輪組：

大齒輪〔92齒〕

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雙聯(lián)齒輪62*20大慶景宏石油設備制造主軸：

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光滑系統(tǒng):

光滑系統(tǒng)采用齒輪泵強迫光滑。光滑泵由ABB公司消費的電機驅動，電機啟動后將泵輸出的光滑油經雙過濾器和冷卻器噴灑到各個光滑點上，經主軸承回到箱體油池。頂驅采用強迫光滑方式，使軸承及齒輪都可以充分接觸到油液，保證了光滑的可靠性。并且在光滑管路中安裝有壓力檢測器和溫度傳感器，對光滑系統(tǒng)的壓力和油溫進展檢測并適時報警。

大慶景宏石油設備制造大慶景宏石油設備制造

軸承組：

一切軸承均采用SKF軸承，抗震動、耐沖擊才干強。

大慶景宏石油設備制造〔2〕管子處置器總成：

旋轉頭吊環(huán)傾斜安裝絲扣防松安裝IBOP及控制機構扭矩背鉗鉗旋轉頭傾斜機構IBOP機構絲扣防松安裝背鉗吊環(huán)傾斜：前傾角度為30°，后傾角度為55°。并具有自動復位功能使吊環(huán)吊卡自動復位到中位，擺動的程度間隔與吊環(huán)長度有關主要構造由兩個液缸和一個鉸接于吊環(huán)配接器上的傾斜架組成，頂端與兩個液缸桿端的吊環(huán)卡箍相連。大慶景宏石油設備制造大慶景宏石油設備制造旋轉頭：

旋轉頭安裝在與減速箱銜接的固定軸上，獨立于主軸運動，其構造見圖所示。

旋轉頭的轉動是靠液壓馬達驅動的，可以做順、逆時針兩個方向的運動，旋轉后帶動吊環(huán)實現(xiàn)360o轉動，可以方便地到鼠洞抓放鉆桿；在頂驅本體上移至二層操作臺時可以對準鉆桿排放架抓放鉆柱。通常設定回轉頭的轉速為2～11r/min〔出廠設定為3r/min〕?？筛鶕?jù)用戶需求進展調理。

①旋轉頭經過固定軸套直接與箱體聯(lián)接，獨立于主軸運動起下鉆或運用震擊器解卡時，主軸不受力，提高了主軸軸承的運用壽命。②由于背鉗承扭架采用直接與齒輪箱銜接技術，所以旋轉頭背部油道大大減少，只需4個油道，2條傾斜油道，2條液壓吊卡油道，假設不用液壓吊卡，這兩條油道可作為傾斜油道運用，大大提高了可靠性。③旋轉頭內部裝有一套承載軸承和兩套扶正軸承?？山邮艽筘撦d，旋轉輕便，經久耐用④旋轉頭的轉動是靠液壓馬達直接驅動，可以做順、逆時針兩個方向的運動，大慶景宏石油設備制造大慶景宏石油設備制造內防噴器：

內防噴器〔IBOP〕的作用是：

當井內壓力高于鉆柱內壓力時，可以經過封鎖內防噴器切斷鉆柱內部通道，從而防止井涌或者井噴的發(fā)生。內防噴器安裝在維護接頭與主軸之間，它由上部的遙控內防噴器和下部手動內防噴器組成〔手動內防噴器和遙控內防噴器設計構造一樣〕。上部的遙控內防噴器與動力水龍頭的主軸相接，下部的手動內防噴器與維護接頭銜接，鉆井時維護接頭與鉆桿相接。內防噴器內、外螺紋均為65/8REG。

大慶景宏石油設備制造遙控內防噴器靠液壓油缸操作換向，帶動開關套上的齒條上下挪動，與齒條配合的齒輪也同時轉動帶動內防噴器的球閥90o旋轉。使內防噴器翻開或封鎖。本頂驅采用齒輪、齒條傳動來實現(xiàn)內防噴的封鎖，具有構造簡單、傳動準確，傳動可靠性高等優(yōu)點。

上部內防噴器(遙控)65/8“APIREGbox～pin，70MPa下部內防噴器〔手動)65/8〞APIREGbox～pin，70Mpa

大慶景宏石油設備制造背鉗：

背鉗通徑：φ216mm

背鉗夾持范圍：φ89～φ216mm

維護保養(yǎng)方便：構造簡單，便于拆裝，改換鉗牙方便。

可以上下滑動：背鉗可以沿背鉗支架向上滑動，可以方便的裝配轉換接頭及手動和遙控IBOP

景宏頂驅采用固定懸掛構造，背鉗直接經過旋轉內套與齒輪箱銜接，不與旋轉頭適配器銜接固定。

景宏設計突破了傳統(tǒng)方式，現(xiàn)場運用快捷方便平安，大大提高了任務效率

背鉗作用主要是在起下鉆過程中為上、卸扣效力。景宏

頂驅的對夾式背鉗在上、卸扣時首先不需求對回轉頭鎖緊，

直接在司鉆操作臺上一次性操作，就可以實現(xiàn)上、卸扣。并

且夾持可靠，改換鉗牙方便，油道內部溝通，外部無管線，

防止了管線刮碰，提高了任務的可靠性

大慶景宏石油設備制造背鉗雙面夾持技術：突破了傳統(tǒng)背鉗一方向夾方式，景宏頂驅采用雙面夾持設計，可以平衡快捷的夾持鉆桿。背鉗承扭架與背鉗本體采用了高性能合金鋼整體設計構造設計技術，在保證接受反扭矩的情況下，大大減小了背鉗的體積，充分思索了運用和安裝維護的需求大慶景宏石油設備制造鉆柱防松機構

為防止頂驅卸扣時主軸與IBOP接頭及維護接頭之間

絲扣松開，特在這些接頭之間安裝了防松安裝。

其構造見圖所示。

大慶景宏石油設備制造(3)導軌與滑車

頂驅本體經過導軌滑車與導軌相連，導軌滑車構造如圖，共有16個承載輪，4個扶正輪

導軌為折疊式導軌，便于整體安裝裝配，節(jié)省時間。

滑動小車滑動小車承載輪大慶景宏石油設備制造導軌的主要作用是接受頂驅任務時的反扭矩。與頂驅的減速箱銜接的滑動小車穿入在導軌中，隨頂驅上下滑動，將扭矩傳送到導軌上。導軌最上端與井架的天車底梁銜接，導軌下端與井架的反扭矩梁銜接，使頂驅的扭矩直接傳送到井架下端。

要闡明的是景宏研制的折疊式導軌板安裝快捷方便，降低了安裝的風險和費用

大慶景宏石油設備制造(4)動力水龍頭:

動力水龍頭部分由主電機、電機上端的剎車與風冷安裝、平衡安裝、提環(huán)、沖管總成、減速箱及其它零部件等組成。動力水龍頭主要功能是使主電機驅動主軸旋轉鉆進，為上/卸扣提供動力源，同時循環(huán)泥漿，保證正常的鉆井任務進展。

主電機提環(huán)沖管總成減速箱剎車與風冷安裝平衡安裝大慶景宏石油設備制造主電機:

兩臺主電機并排安裝在齒輪箱上，電機為雙出軸，下出軸銜接主傳動齒輪，上出軸銜接剎車安裝。

每個主電機可以提供400HP的延續(xù)功率，在39Hz頻率下的額定轉速為1150r/min，經過變頻調速系統(tǒng)無級調速。電機額定輸出扭矩的限定值由電流來限定，輸出扭矩與電流之間的關系為正比例關系

大慶景宏石油設備制造風機與剎車安裝:

風機位于剎車安裝上方由功率為5.5KW的防爆異步交流電動機驅動，當風機啟動后將風從剎車安裝的外殼處的吸風口吸入，經過風道經電機內部由下部的出風口排出，這種構造簡單、鞏固耐用的設計保證了通風的可靠性。

兩個主電機上部的軸伸端安裝有液壓操作的盤式剎車，經過液壓油缸控制剎車片來實現(xiàn)制動功能，制動能量與液壓系統(tǒng)施加的壓力成正比，剎車片的磨損量是經過添加液壓缸的行程來補償。每個剎車片帶有兩個自動復位的彈簧，可以使剎車摩擦片在松開時自動復位。剎車安裝在頂驅安裝運轉過程中主要有三個功能：

A:接受井底鉆具的反扭矩。

B:當遇阻時假設電機扭矩等于反扭矩時鉆具將反彈，此時需求制動主軸以防止鉆具倒轉脫扣。編碼器編碼器支架剎車體剎車片剎車盤剎車固定座主電機護板

C:當電機飛車時起制動作用。大慶景宏石油設備制造編碼器編碼器支架剎車體剎車片剎車盤剎車固定座主電機護板大慶景宏石油設備制造鵝頸管及沖管總成：

鵝頸管安裝在沖管支架上，下端與沖管相連，上端密封，是泥漿循環(huán)的保送通道。翻開后可以進展打撈和測井等任務。鵝頸管前端與水龍帶相連，是鉆井液的入口。

沖管盤根總成安裝在主軸和鵝頸管之間。與通常的水龍頭沖管總成一樣，應定期對沖管盤根總成進展保養(yǎng)，以