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1、,大庆景宏石油设备制造有限公司,第二部分 景宏顶驱的机械原理 组成系统 及各项功能,大庆景宏石油设备制造有限公司,一、顶驱及优点： 顶部驱动钻井装置，就是把钻井动力部分由下边的转盘移动到钻机上部的水龙头处。它可从井架空间上部直接旋转钻柱，驱动钻具旋转，并沿着井架内专用的导轨向下送进，完成钻柱旋转钻进，循环钻井液，接立根，上卸扣和倒划眼等多种钻井操作 由于各种原因引起的遇卡遇阻事故可以得到及时有效的处理 钻井实验表明：这种系统可节省钻井时间20%-25%,大庆景宏石油设备制造有限公司,二、景宏顶驱的机械原理、组成系统及各功能： 景宏公司研制了具有自主知识产权的DQ70BS-JH顶驱系统，是集机、
2、电、液于一体化的高科技产品。本顶驱系统充分考虑了用户在钻井过程中的操作要求，进行了精心设计和制造，使该产品具有结构新颖、工作可靠、性能完善、制造容易、维护方便等优点，完全满足现场工艺要求，是复杂地质条件下的深井、超深井钻井的重要装备。 其主要技术特点有： 1、采用专利技术的双油缸对夹式背钳，无需定位锁紧回转头就可以实现上卸扣功能，适用性强、操作方便、简单，上卸扣过程省时省力。,大庆景宏石油设备制造有限公司,2、液控IBOP机构采用齿轮齿条的专利机构，并且油缸油路内部沟通，外部无液压管线，避免了刮碰和损坏，使IBOP工作可靠性大大提高。 3、导轨采用滑插式可折叠的结构，安装拆卸快捷、方便、安全。
3、相比国内外其它品牌顶驱导轨安装节省了23小时。 4、减速箱主轴密封采用倒油杯的专利结构，运行过程中润滑油不会因为主轴油封失效而漏油。 5、司钻操作台配备了触摸控制屏，及时了解设备运行状态及故障点，提高设备运行可靠性。 6、专利技术的单液压缸平衡系统，对称性好，受力均匀。 7、双PLC控制系统，互为备份，大大提高顶驱可靠性。 8、液压源安装于顶驱本体，集成化程度高，方便安装。,大庆景宏石油设备制造有限公司,9、单牙板防松机构,承扭能力大,安装拆卸方便。 10、电缆均采用整体防护, 增加了机械强度，提高使用可靠性。 11、回转头通过固定轴与箱体联接，起下钻或使用震击器解卡时，主轴不受力，提高了主轴
4、轴承的使用寿命。 12、专利技术的顶驱下套管装置，下套管过程中遇阻和井涌时，可实现顶驱和套管快速对接，建立泥浆循环，减少事故发生（用户选配）。 13、配备了手动卡瓦气动提升装置，减少了工人的劳动强度，提高了钻井速度（用户选配）,大庆景宏石油设备制造有限公司,大庆景宏石油设备制造有限公司,（1）齿轮箱总成：,大庆景宏石油设备制造有限公司,齿轮箱体：,大庆景宏石油设备制造有限公司,箱盖：,大庆景宏石油设备制造有限公司,齿轮组： 大齿轮（92齿）,大庆景宏石油设备制造有限公司,双联齿轮 62*20,大庆景宏石油设备制造有限公司,主轴：,大庆景宏石油设备制造有限公司,润滑系统: 润滑系统采用齿轮泵强制
5、润滑。润滑泵由ABB公司生产的电机驱动，电机启动后将泵输出的润滑油经双过滤器和冷却器喷洒到各个润滑点上，经主轴承回到箱体油池。顶驱采用强制润滑方式，使轴承及齿轮都能够充分接触到油液，保证了润滑的可靠性。 并且在润滑管路中安装有压力检测器和温度传感器，对润滑系统的压力和油温进行检测并适时报警。,大庆景宏石油设备制造有限公司,大庆景宏石油设备制造有限公司,轴承组： 所有轴承均采用SKF轴承，抗震动、耐冲击能力强。,大庆景宏石油设备制造有限公司,（2）管子处理器总成：,吊环倾斜： 前倾角度为30，后倾角度为55。并具有自动复位功能使吊环吊卡自动复位到中位，摆动的水平距离与吊环长度有关 主要结构由两个
6、液缸和一个铰接于吊环配接器上的倾斜架组成，顶端与两个液缸杆端的吊环卡箍相连。,大庆景宏石油设备制造有限公司,大庆景宏石油设备制造有限公司,旋转头： 旋转头安装在与减速箱连接的固定轴上，独立于主轴运动，其结构见图所示。 旋转头的转动是靠液压马达驱动的，可以做顺、逆时针两个方向的运动，旋转后带动吊环实现360转动，可以方便地到鼠洞抓放钻杆；在顶驱本体上移至二层操作台时可以对准钻杆排放架抓放钻柱。通常设定回转头的转速为211 r/min（出厂设定为3 r/min）。可根据用户需求进行调节。,旋转头通过固定轴套直接与箱体联接，独立于主轴运动起下钻或使用震击器解卡时，主轴不受力，提高了主轴轴承的使用寿命
7、。 由于背钳承扭架采用直接与齿轮箱连接技术，所以旋转头背部油道大大减少，只有4个油道，2条倾斜油道，2条液压吊卡油道，如果不用液压吊卡，这两条油道可作为倾斜油道使用，大大提高了可靠性。 旋转头内部装有一套承载轴承和两套扶正轴承。可承受大负载，旋转轻便，经久耐用 旋转头的转动是靠液压马达直接驱动，可以做顺、逆时针两个方向的运动，,大庆景宏石油设备制造有限公司,大庆景宏石油设备制造有限公司,内防喷器 ： 内防喷器（IBOP）的作用是： 当井内压力高于钻柱内压力时，可以通过关闭内防喷器切断钻柱内部通道，从而防止井涌或者井喷的发生。内防喷器安装在保护接头与主轴之间， 它由上部的遥控内防喷器和下部手动内
8、防喷器组成（手动内防喷器和遥控内防喷器设计结构相同）。上部的遥控内防喷器与动力水龙头的主轴相接，下部的手动内防喷器与保护接头连接，钻井时保护接头与钻杆相接。内防喷器内、外螺纹均为6 5/8REG。,大庆景宏石油设备制造有限公司,遥控内防喷器靠液压油缸操作换向，带动开关套上的齿条上下移动，与齿条配合的齿轮也同时转动带动内防喷器的球阀90旋转。使内防喷器打开或关闭。本顶驱采用齿轮、齿条传动来实现内防喷的关闭，具有结构简单、传动精确，传动可靠性高等优点。 上部内防喷器 (遥控) 6 5/8“ API REGboxpin，70MPa下部内防喷器（手动) 6 5/8” API REGboxpin，70M
9、pa,大庆景宏石油设备制造有限公司,背钳： 背 钳 通 径 ： 216mm 背钳夹持范围 ： 89216mm 维护保养方便 ：结构简单，便于拆装，更换钳牙方便。 可以上下滑动 ：背钳能够沿背钳支架向上滑动，可以方便的拆卸转换接头及手动和遥控IBOP 景宏顶驱采用固定悬挂结构，背钳直接通过旋转内套与齿轮箱连接，不与旋转头适配器连接固定。 景宏设计突破了传统模式，现场使用快捷方便安全，大大提高了工作效率 背钳作用主要是在起下钻过程中为上、卸扣服务。景宏 顶驱的对夹式背钳在上、卸扣时首先不需要对回转头锁紧， 直接在司钻操作台上一次性操作，就可以实现上、卸扣。并 且夹持可靠，更换钳牙方便，油道内部沟通
10、，外部无管线， 避免了管线刮碰，提高了工作的可靠性,大庆景宏石油设备制造有限公司,背钳双面夹持技术： 突破了传统背钳单方向夹方式，景宏顶驱采用双面夹持设计，可以均衡快捷的夹持钻杆。 背钳承扭架与背钳本体采用了高性能合金钢整体设计结构设计技术，在保证承受反扭矩的情况下，大大减小了背钳的体积，充分考虑了使用和安装维护的需求,大庆景宏石油设备制造有限公司,钻柱防松机构 为防止顶驱卸扣时主轴与IBOP接头及保护接头之间 丝扣松开，特在这些接头之间安装了防松装置。 其结构见图所示。,大庆景宏石油设备制造有限公司,(3)导轨与滑车 顶驱本体通过导轨滑车与导轨相连，导轨滑车结构如图，共有16个承载轮，4个扶
11、正轮 导轨为折叠式导轨，便于整体安装拆卸，节省时间。,大庆景宏石油设备制造有限公司,导轨的主要作用是承受顶驱工作时的反扭矩。与顶驱的减速箱连接的滑动小车穿入在导轨中，随顶驱上下滑动，将扭矩传递到导轨上。导轨最上端与井架的天车底梁连接，导轨下端与井架的反扭矩梁连接，使顶驱的扭矩直接传递到井架下端。 要说明的是景宏研制的折叠式导轨板安装快捷方便，降低了安装的风险和费用,大庆景宏石油设备制造有限公司,(4)动力水龙头: 动力水龙头部分由主电机、电机上端的刹车与风冷装置、平衡装置、提环、冲管总成、减速箱及其它零部件等组成。动力水龙头主要功能是使主电机驱动主轴旋转钻进，为上/卸扣提供动力源，同时循环泥浆
12、，保证正常的钻井工作进行。,大庆景宏石油设备制造有限公司,主电机: 两台主电机并排安装在齿轮箱上，电机为双出轴，下出轴连接主传动齿轮，上出轴连接刹车装置。 每个主电机可以提供400HP 的连续功率，在39Hz 频率下的额定转速为1150 r/min，通过变频调速系统无级调速。电机额定输出扭矩的限定值由电流来限定，输出扭矩与电流之间的关系为正比例关系,大庆景宏石油设备制造有限公司,风机与刹车装置: 风机位于刹车装置上方由功率为5.5KW的防爆异步交流电动机驱动，当风机启动后将风从刹车装置的外壳处的吸风口吸入，通过风道经电机内部由下部的出风口排出，这种结构简单、坚固耐用的设计保证了通风的可靠性。
13、两个主电机上部的轴伸端安装有液压操作的盘式刹车，通过液压油缸控制刹车片来实现制动功能，制动能量与液压系统施加的压力成正比，刹车片的磨损量是通过增加液压缸的行程来补偿。每个刹车片带有两个自动复位的弹簧，可以使刹车摩擦片在松开时自动复位。刹车装置在顶驱装置运行过程中主要有三个功能： A:承受井底钻具的反扭矩。 B:当遇阻时如果电机扭矩等于反扭矩时钻具将反弹，此时需要制动主轴以防止钻具倒转脱扣。编码器编码器支架刹车体刹车片刹车盘刹车固定座主电机护板 C:当电机飞车时起制动作用。,大庆景宏石油设备制造有限公司,大庆景宏石油设备制造有限公司,鹅颈管及冲管总成： 鹅颈管安装在冲管支架上，下端与冲管相连，上
14、端密封，是泥浆循环的输送通道。打开后可以进行打捞和测井等工作。鹅颈管前端与水龙带相连，是钻井液的入口。 冲管盘根总成安装在主轴和鹅颈管之间。与通常的水龙头冲管总成一样，应定期对冲管盘根总成进行保养，以延长其使用寿命.,大庆景宏石油设备制造有限公司,提环平衡系统: 提环是顶驱装置的重要承载零件。提环通过提环销轴与减速箱相连，上部吊装在游车大钩上。平衡油缸固定在提环上，主要作用在于平衡本体重量。景宏顶驱装置采用单液压缸平衡方式，解决了双油缸平衡时活塞杆受力不均的问题，使系统在运行过程中更加安全可靠。并且提环既可以与游车连接使用又可以与大钩连接使用，能够充分满足不同高度井架的安装需求。,本课程已结束 谢谢观赏！,大庆景宏石油设备制造有限公司,
