景宏顶驱培训教材(景宏顶驱的系统组成及功能)

大庆景宏石油设备制造第二部分

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一、顶驱及优点：

顶部驱动钻井安装，就是把钻井动力部分由下边的转盘挪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，并沿着井架内公用的导轨向下送进，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

由于各种缘由引起的遇卡遇阻事故可以得到及时有效的处置

钻井实验阐明：这种系统可节省钻井时间20%-25%大庆景宏石油设备制造

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、电、液于一体化的高科技产品。本顶驱系统充分思索了用户在钻井过程中的操作要求，进展了精心设计和制造，使该产品具有构造新颖、任务可靠、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、超深井钻井的重要配备。

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。

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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，防止了刮碰和损坏，使IBOP任务可靠性大大提高。

3、导轨采用滑插式可折叠的构造，安装装配快捷、方便、平安。相比国内外其它品牌顶驱导轨安装节省了2～3小时。

4、减速箱主轴密封采用倒油杯的专利构造，运转过程中光滑油不会由于主轴油封失效而漏油。

5、司钻操作台配备了触摸控制屏，及时了解设备运转形状及缺点点，提高设备运转可靠性。

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9、单牙板防松机构,承扭才干大,安装装配方便。

10、电缆均采用整体防护,添加了机械强度，提高运用可靠性。

11、回转头经过固定轴与箱体联接，起下钻或运用震击器解卡时，主轴不受力，提高了主轴轴承的运用寿命。

12、专利技术的顶驱下套管安装，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安装，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平衡安装减速箱导轨与滑车风冷安装冲管总成提环吊环背钳防松安装IBOP控制安装手动IBOP大庆景宏石油设备制造〔1〕齿轮箱总成：

齿轮箱总成齿轮箱体箱盖齿轮组主轴光滑系统轴承组◆箱体承载500TON的钻柱分量〔DQ70〕◆齿轮组由26齿自动齿轮、2个62x20齿的中间双联齿轮轴和92齿的终端大齿轮组成传动比10.97:1的齿轮组◆主轴采用中碳合金钢锻制，可经过10500Psi的钻井液，能承载500TON的拉力和传送55000英尺·磅的扭矩大庆景宏石油设备制造齿轮箱体：

大庆景宏石油设备制造箱盖：

大庆景宏石油设备制造齿轮组：

大齿轮〔92齿〕

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双联齿轮62*20大庆景宏石油设备制造主轴：

大庆景宏石油设备制造

光滑系统:

光滑系统采用齿轮泵强迫光滑。光滑泵由ABB公司消费的电机驱动，电机启动后将泵输出的光滑油经双过滤器和冷却器喷洒到各个光滑点上，经主轴承回到箱体油池。顶驱采用强迫光滑方式，使轴承及齿轮都可以充分接触到油液，保证了光滑的可靠性。并且在光滑管路中安装有压力检测器和温度传感器，对光滑系统的压力和油温进展检测并适时报警。

大庆景宏石油设备制造大庆景宏石油设备制造

轴承组：

一切轴承均采用SKF轴承，抗震动、耐冲击才干强。

大庆景宏石油设备制造〔2〕管子处置器总成：

旋转头吊环倾斜安装丝扣防松安装IBOP及控制机构扭矩背钳钳旋转头倾斜机构IBOP机构丝扣防松安装背钳吊环倾斜：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，摆动的程度间隔与吊环长度有关主要构造由两个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大庆景宏石油设备制造旋转头：

旋转头安装在与减速箱衔接的固定轴上，独立于主轴运动，其构造见图所示。

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360º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2～11r/min〔出厂设定为3r/min〕。可根据用户需求进展调理。

①旋转头经过固定轴套直接与箱体联接，独立于主轴运动起下钻或运用震击器解卡时，主轴不受力，提高了主轴轴承的运用寿命。②由于背钳承扭架采用直接与齿轮箱衔接技术，所以旋转头背部油道大大减少，只需4个油道，2条倾斜油道，2条液压吊卡油道，假设不用液压吊卡，这两条油道可作为倾斜油道运用，大大提高了可靠性。③旋转头内部装有一套承载轴承和两套扶正轴承。可接受大负载，旋转轻便，经久耐用④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大庆景宏石油设备制造内防喷器：

内防喷器〔IBOP〕的作用是：

当井内压力高于钻柱内压力时，可以经过封锁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。内防喷器安装在维护接头与主轴之间，它由上部的遥控内防喷器和下部手动内防喷器组成〔手动内防喷器和遥控内防喷器设计构造一样〕。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维护接头衔接，钻井时维护接头与钻杆相接。内防喷器内、外螺纹均为65/8REG。

大庆景宏石油设备制造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挪动，与齿条配合的齿轮也同时转动带动内防喷器的球阀90º旋转。使内防喷器翻开或封锁。本顶驱采用齿轮、齿条传动来实现内防喷的封锁，具有构造简单、传动准确，传动可靠性高等优点。

上部内防喷器(遥控)65/8“APIREGbox～pin，70MPa下部内防喷器〔手动)65/8〞APIREGbox～pin，70Mpa

大庆景宏石油设备制造背钳：

背钳通径：φ216mm

背钳夹持范围：φ89～φ216mm

维护保养方便：构造简单，便于拆装，改换钳牙方便。

可以上下滑动：背钳可以沿背钳支架向上滑动，可以方便的装配转换接头及手动和遥控IBOP

景宏顶驱采用固定悬挂构造，背钳直接经过旋转内套与齿轮箱衔接，不与旋转头适配器衔接固定。

景宏设计突破了传统方式，现场运用快捷方便平安，大大提高了任务效率

背钳作用主要是在起下钻过程中为上、卸扣效力。景宏

顶驱的对夹式背钳在上、卸扣时首先不需求对回转头锁紧，

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，改换钳牙方便，油道内部沟通，外部无管线，

防止了管线刮碰，提高了任务的可靠性

大庆景宏石油设备制造背钳双面夹持技术：突破了传统背钳一方向夹方式，景宏顶驱采用双面夹持设计，可以平衡快捷的夹持钻杆。背钳承扭架与背钳本体采用了高性能合金钢整体设计构造设计技术，在保证接受反扭矩的情况下，大大减小了背钳的体积，充分思索了运用和安装维护的需求大庆景宏石油设备制造钻柱防松机构

为防止顶驱卸扣时主轴与IBOP接头及维护接头之间

丝扣松开，特在这些接头之间安装了防松安装。

其构造见图所示。

大庆景宏石油设备制造(3)导轨与滑车

顶驱本体经过导轨滑车与导轨相连，导轨滑车构造如图，共有16个承载轮，4个扶正轮

导轨为折叠式导轨，便于整体安装装配，节省时间。

滑动小车滑动小车承载轮大庆景宏石油设备制造导轨的主要作用是接受顶驱任务时的反扭矩。与顶驱的减速箱衔接的滑动小车穿入在导轨中，随顶驱上下滑动，将扭矩传送到导轨上。导轨最上端与井架的天车底梁衔接，导轨下端与井架的反扭矩梁衔接，使顶驱的扭矩直接传送到井架下端。

要阐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(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安装、平衡安装、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，保证正常的钻井任务进展。

主电机提环冲管总成减速箱刹车与风冷安装平衡安装大庆景宏石油设备制造主电机:

两台主电机并排安装在齿轮箱上，电机为双出轴，下出轴衔接主传动齿轮，上出轴衔接刹车安装。

每个主电机可以提供400HP的延续功率，在39Hz频率下的额定转速为1150r/min，经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风机与刹车安装:

风机位于刹车安装上方由功率为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安装的外壳处的吸风口吸入，经过风道经电机内部由下部的出风口排出，这种构造简单、巩固耐用的设计保证了通风的可靠性。

两个主电机上部的轴伸端安装有液压操作的盘式刹车，经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，刹车片的磨损量是经过添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。刹车安装在顶驱安装运转过程中主要有三个功能：

A:接受井底钻具的反扭矩。

B:当遇阻时假设电机扭矩等于反扭矩时钻具将反弹，此时需求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大庆景宏石油设备制造鹅颈管及冲管总成：

鹅颈管安装在冲管支架上，下端与冲管相连，上端密封，是泥浆循环的保送通道。翻开后可以进展打捞和测井等任务。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展保养，以