钻井动力与传动系统使用操作要求.doc

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1、钻井动力与传动系统使用操作要求动力设备和传动系统是钻机的两大组成部分。动力设备提供各工作机需要的动力，而传动系统则将动力机和各工作机联系起来，将动力传递并分配给各工作机。一、 柴油机为了使钻机获得足够的动力，必须配备动力设备及其辅助设备。目前，钻机的驱动类型主要有柴油机直接驱动、柴油机液力驱动、柴油机直流电驱动和工业电网电驱动四类。我国石油钻井多采用柴油机作动力。（一） 柴油机的结构柴油机主要由两个机构、五大系统组成，即曲柄连杆机构和配气机构，进排气系统、润滑系统、冷却系统、燃料系统和启动系统。（二） 柴油机的工作原理柴油机是将柴油燃烧产生的热能转化为机械能的动力设备。它必须按照一定的规律不断

2、地将燃料和空气送入气缸点火燃烧，形成高温、高压的气体，推动活塞作用。目前我国石油现场大量使用的是四冲程柴油机，其工作原理如下：1. 第一冲程进气冲程：进气冲程的目的是吸入新鲜空气，为燃料燃烧作好准备。要实现进气，缸内缸外要形成压差。活塞下移，而使气缸内形成真空，空气通过进气阀被吸入气缸。这个过程称为进气过程，习惯上也称进气冲程。2. 第二冲程压缩冲程：压缩冲程的目的是提高气缸内空气的压力、温度，为燃料燃烧创造有利条件。活塞自下而上移动时，因进气阀已被关闭，气缸里的空气被压缩，空气的温度与压力亦随之升高。其升高程度，取决于被压缩的程度。3. 第三冲程膨胀冲程：当活塞上行即将终了时，喷油器即开始将

3、燃油喷入气缸。此时，由于缸内的空气温度已经很高，点燃喷入的燃油，使缸内的温度和压力急速上升。气缸里高温、高压气体的膨胀，推动活塞下行。其压力随着气体膨胀而逐渐降低，这一过程称为燃烧膨胀过程。这一冲程中，高压的气体直接作用在活塞上推动活塞向下运动，并通过连杆和曲轴向外界输出有用功，因此，也称为有用冲程。4. 第四冲程排气冲程：排气冲程的目的是清除缸内的废气。活塞向上移动，排气阀被打开，这时，因气缸里的压力大于外界压力，已经作功的废气便开始排出，气缸内的气体压力迅速下降。（三）柴油机的启动，运转和停车操作要求1. 柴油机的启动1） 打开气源阀门，将油门手柄大约调到怠速范围内。2） 按下自动停车扳杆

4、手柄，使自动停车装置拨叉与齿条上的挡块脱开，使油泵齿条处于供油位置。3） 按下启动按钮，预供油泵开始泵油，当油压达到规定的压力时使气马达运转，驱动柴油机着火启动。每次启动时间不得超过15s。如三次不能启动，则应查明原因。4） 启动后，应立即松开启动按钮，并用停车手柄控制齿条，以免转速瞬时上升。5） 待柴油机转速调到怠速正常后，松开自动停车手柄，关闭气源阀门，并观察仪表所指示的参数。6） 用电马达启动时，首先用手动预供油泵泵油，按下启动按钮，使马达带动柴油机点火启动。注意：每次启动时间不得超过5s，如三次不能启动，应查明原因。2. 柴油机的运转1） 柴油机启动后应先空载运行，并检查机油压力及水泵

5、供水是否正常；柴油机外观状况不得有漏油、漏水、漏气现象，所有的零件固定牢固；排气管及呼吸器排烟正常，无异常响声。柴油机带上负荷后，即投入了正常运转。这时应注意仪表板上各仪表的数值。2） 柴油机连续长时间使用时，负载不得超出规定的持续功率；当连续运行不超过12h时，负载不得超过规定的标准功率。3） 新机初期运行50h后，应更换全部机油并清洗油底壳和机油滤清器。3. 柴油机的停车1） 停车的具体步骤：卸去负荷，逐渐降低转速，怠速运转约5min，使各部分慢慢冷却到40以下，再将停车柄扳到停车位置。2） 停车时注意事项（1）正常情况下严禁带负荷停车。（2）冬季停车后，若长时间不用，应适时放掉冷却水；若

6、环境温度低于机油凝固点时，也应放出机油。（3）特殊情况下紧急停车后，应立即打开气缸盖放气螺塞，用人力盘车23圈。二、 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，有的很简单，如单独驱动；有的则比较复杂，有各种并车、变速、倒车机构。不可调速的动力机不能满足绞车和转盘的要求，传动系统就是要解决变速变矩的问题。(一) 传动系统的功用钻机传动系统的基本功用是将发动机发出的动力分别传送给各工作机，即绞车、转盘、钻井泵等。工作机的动力来自发动机，但是发动机的输出轴不能直接和工作机的轴相连，这是因为发动机的驱动特性与工作机的使用要求之间存在着一定的矛盾。传动系统就是用来将发动

7、机的动力按工作的要求分别传给各工作机组，以解决发动机驱动特性与使用要求之间的矛盾。三、 柴油发电机组柴油发电机组是由柴油机带动的一种同步发电机组。由于柴油机轴上输出的是周期性脉动转矩，使得发电机在剧烈振动条件下工作。为使转速均匀和避免出现共振，柴油发电机组应具有合适的飞逸力矩。它的转子是一对磁极，定子是安放了发电用的绕组，通常它是三相的，线圈产生相对运动，线圈的导体切割了磁力线，因而在线圈中产生了感应电动势，也就是说发了电。将这个电动势安上用电设备，即可供电工作。（一）柴油发电机组的使用要求1. 发电房严禁使用易燃材料建造，要做到内外无油污、无污水、清洁卫生。2. 柴油机、发电机固定螺丝要齐全、紧固，仪表齐全、准确。3. 各个铁壳电器控制开关要保持完好，接地良好，接地电阻不超过4.4. 冷车启动器（电瓶）要做到清洁卫生，接线紧固。5. 启动前，应检查控制设备各开关是否断开，变阻器的手柄是否已转到合适位置；熔断器是否完好。6. 要加满冷却水，加入足够的机油。7. 启动前，摇转曲轴使运动机件得到润滑，并检查内燃机和发电机的运转部分是否正常。8. 当柴油机温度正常，机油压力正常，转速稳定时，发电房即可进行供电。