1. 动力头钻机的主要组成
动力头钻机在国内外有多种型号,钻进能力也各不相同,但钻机均以模块化设计。其组成基本一致,图4-1为钻机的全貌图,主要组成 有以下几个部分。
1.动力单元
动力单元包括动力机,三联变量斜盘式柱塞泵(或两联泵),主泵用于主卷扬机、取心卷扬机、回 转及动力头快速升降。副泵用于驱动泥浆泵和履带 行走液压马达。辅泵用于给进、起塔等其他辅助运 作。动力单元的动力源多采用柴油机,柴油机为 适用于高原地区的工程机械用涡轮增压、水冷却 柴油机。
2.卷扬机
钻机均配备主卷扬机和取心卷扬机,两个卷扬 机固定在一个机座上。机座前端有钻塔转动轴的支 承座,后端是起塔液压缸支座。主卷扬机用于提升 或下降钻具,取心卷扬机用于提取岩心管。
图4-1 履带自行底盘动力头钻机
3.动力头
动力头是钻机的重要部件之一,由液压马达、变速器、减速器和液压卡盘等件组成。动力头也称移动式回转器,它由液压马达(双点变量或定量)的动力传给变速器再经减速 器传给主轴。液压卡盘的功用是:夹紧机上钻杆,向钻杆传递扭矩和轴向力,实现钻具的 回转运动和给进、提升等动作。
4.给进机构及桅杆
岩心钻机的给进机构均为液压缸给进机构。给进机构常用单液压缸或液压缸-链条倍速给进机构。桅杆分为两节,下段固定给进液压缸、双层滑架液压缸和孔口夹持器,上段 固定天车和钻斜孔时钻杆扶正机构,上、下两段桅杆用螺栓固定。
5.操作台
钻机操作台面板上有各种监控仪表,台面上安有各种液压阀的控制手柄,液压阀安装在机架上。
6.泥浆泵
泥浆泵提供高压冲洗液,用来冷却钻头、向地表携带岩屑、护壁等。
7.钻机底盘
钻机装载有多种形式,为适应装载、搬迁和在施工现场移孔位的需要,多采用车装化。车装化即将钻机各部件均装在汽车上、履带自行底盘或拖车上使用,此外还有滑橇式底盘。
2. 立轴钻机总体结构
立轴钻机总体结构一般由回转器、分动箱、卷扬机、变速箱、液压系统、动力和机座等七部分组成。深孔钻机均作了改进和提高,以适应深孔钻进的需要。
(一)回转器
回转器的主要作用是将回转扭矩通过立轴传递到钻具上。上部是液压卡盘,下部为 下卡盘,夹持钻杆和传递扭矩。中部是两只给进油缸,实现加压或减压钻进,或者使钻具 提升或下降。回转器的两只给进油缸有较大的给进加压和起拔提升能力,以及较长的给进 长度,除用于正常给进工作外,也允许作为强力起拔钻具使用。钻机立轴最大起重力已 由XY-5型的135kN加大到XY-6(XY-6B)型的200kN和HXY-8(HXY-8B)型的300kN,甚至 HXY-9(HXY-9B)型加大到640kN。立轴最大加压力也由XY-5型的90kN加大到XY-6(XY- 6B)型的150kN和HXY-8(HXY-8B)型的141kN,HXY-9(HXY-9B)型则加大到340kN。立 轴行程由XY-5型的500mm加大到XY-6(XY-6B)型的600mm(720mm)、HXY-8(HXY-8B) 型的1000mm(840mm)和HXY-9(HXY-9B)型的1200mm(950mm)。另外,立轴通孔直径 也由XY-5型的93mm增大到96mm和118mm。
(二)分动箱
分动箱的主要作用是将变速器传来的速度和扭矩再次进行更合理的分配,使变速器的 5个挡位的速度变为10个速度挡位——8个正转和两个反转。HXY-9(HXY-9B)型则变为10 个正转和2个反转的12速度挡位。变速范围更宽,变化幅度更小,以便在钻进时选择速度 更合理,能更好地满足深孔钻探工艺要求。
(三)卷扬机
卷扬机的主要作用是提升、下降钻具及起拔套管等,通过操作手柄控制左右抱闸,实 现钻具的提升、下降和制动钻具等三种不同的工艺要求。必要时,可使用棘轮停止器。
深孔钻机卷扬机的提升能力进一步加大,单绳最大起重力由XY-5型的40kN增大到 XY-6(XY-6B)型的85kN、HXY-8(HXY-8B)型的125kN和HXY-9(HXY-9B)型的150kN。此外,深孔钻机卷扬机后部还装有水刹车装置。在深孔钻进时,水刹车产生的制动力矩有 效控制卷扬机的转动速度,从而调节钻具下降的速度,使下钻平稳安全,防止事故的发 生,同时还能延长刹车带的寿命。HXY-8(HXY-8B)型以上深孔(特深孔)钻机,卷扬机 还采取横向摆放的方式,使卷筒排绳均匀,这样在深孔钻进提升力增大的情况下,可减少 钢丝绳的磨损,延长使用寿命。
(四)变速箱
变速箱主要是将动力轴的转速变为多个转速并可改变转动方向。深孔钻机多采用车用变速箱,比如HXY-6、HXY-8均采用二汽集团系列的车用变速箱,其特点是扭矩大,挡位 多,换挡轻巧、容易,噪音低,配件易购,维修方便。
(五)液压系统
采用双联泵组合供油,可分开单独使用或合并使用。正常工作时用一个泵,快速工作时二泵合一,节能降耗。系统还装有手摇油泵,当动力不能工作时仍可用手摇油泵将孔内 钻具提离孔底。
(六)动力
动力配置通常分为电动机和柴油机配置,可根据实际情况选择。钻进深度越深,动力 配置越大。XY-5型的电动机功率为55kW,柴油机为80HP(59kW),而HXY-8型电动机功 率为90kW,柴油机功率为1 34kW,HXY-9(HXY-9B)型电动机功率和柴油机功率分别为 160kW和170kW。
(七)机座
机座一般由底座、机架、机架固定装置和移动装置组成,承受钻机重量和外载。钻机 各部件及液压系统固定在机架上,并通过底座将钻机固定在基台木上。机架通过固定装置 限制固定在底座上,只能在底座上前后移动,以便使钻机让开孔口。
3. 钻机的分类有几种
钻井设备复通常有以下7种:
常规陆地制钻机、沙漠钻机、 车装钻机、 连续管作业机、 斜井钻机、海上钻井平台、钻井船。
钻机,是一套复杂的机器,它由机器、机组和机构组成。钻机是在勘探或矿产资源(含固体矿、液体矿、气体矿等)开发中,带动钻具向地下钻进,获取实物地质资料的机械设备。又称钻探机。
现代化的钻机还必须有一套辅助设备,如供电、供气、供水、供油等设备,器材储存、防喷防火设施、钻井液的配制、储存、处理设施等及各种仪器和自动记录仪表。
日常保养:
1、对钻机主要结构状况、结构连接件螺栓、结构件连接销轴、各结构 件焊缝、吊篮结构及安全防护状况进行检查,特别是进场使用之前,应请有资质 的单位对其安全性能进行检测,合格后方可使用;
2、定期对各种动力头、工作油缸、钻头钻杆状况进行检查;
3、定期对卷扬机的卷筒防钢丝绳脱落装置及两侧边缘高度、卷筒壁状况、 钢丝绳尾部在卷筒上的周数进行检查,特别是对制动口的状况应作重点项目随时 进行检查等。
4. 钻机绞车结构及原理
钻井绞车的功用和结构组成 钻井绞车不仅是起升系统设备,而且也是整个钻机的核心部件,是钻机的三大工作机之一。
钻井绞车不仅是起升系统设备,而且也是整个钻机的核心部件,是钻机的三大工作机之一。
1.功用
1)起下钻具、下套管;
2)钻进过程中控制钻压、送进钻具;
3)借助猫头,上、卸钻具丝扣,起吊重物及进行其他辅助工作;
4)充当转盘的变速机构或中间传动机构;
5)整体起放井架。
2.结构组成
1)滚筒、滚筒轴总成,这是绞车的核心部件;
2)制动机构,包括机械刹车和水刹车(电磁刹车);
3)猫头和猫头轴总成,用以紧卸丝扣、起吊重物;重型钻机绞车上还包括捞砂滚筒,用以提取岩心筒;
4)传动系统,引入并分配动力和传递运动,对于内变速绞车除传动轴及滚筒轴、猫头轴外,还包括链条、齿轮、轴系零件及转盘中间传动轴等;
5)控制系统,包括牙嵌、齿式、气动离合器、司钻控制台,控制阀件等,属于钻机控制系统的组成部分;
6)润滑系统,包括黄油润滑、滴油润滑和密封传动、飞溅或强制润滑;
7)支撑系统,有焊接的框架式支架或密闭箱壳式座架。
5. 哪些系统和设备组成了钻机,它们都有什么作用
1. 起升系统
起升系统主要是由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。起升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。
2.旋转系统
旋转系统是由转盘、水龙头(动力水龙头)、井内钻具(井下动力钻具)等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转,连接起升系统和钻井液循环系统。
3.钻井液循环系统
钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。
4.传动系统
传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设备(联动机组)和部件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。
5.控制系统
控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等;电动控制设备有基本元件、变阻器、继电器、微型控制等;气动(液动)控制设备有气(液)元件、工作缸等。旋转 传动 控制
6. 钻机适用于钻井的专用设备,主要包括哪些功能
钻机是由多种机器设备组成,具有多种功能的成套性联合工作机组。它主要包括旋转钻进系统、钻井液循环系统、钻具起升系统、动力机组、传动和控制系统、底座和其他辅助设备等。钻井工艺对石钻机的基本要求是: 1. 起下钻具能力:为了起下钻具及处理井下事故等,钻机要有一定的起重能力和起升速度。这由钻机的起升系统承担。 2. 旋转钻进能力:为了带动钻具、钻头旋转钻进等,钻机要有一定的转矩和转速。这由钻机的旋转系统承担。 3. 循环洗井能力:为了保证正常钻进、冲洗井底及携带岩屑等,循环钻井液要有一定的压力和排量。这由钻机的循环系统承担。
7. 钻孔机主要结构是什么
如果是齿轮式的,主要就是电机、油压箱、皮带轮、机械齿轮