第二章钻机起升系统2.3钻井绞车绞车结构外形图2.3.1概述1.钻井绞车的功用(1)用以起下钻具，下套管；(2)钻进过程中控制钻压，送进钻具；(3)借助猫头进行上、卸钻具丝扣，起吊重物及进行其它辅助工作；(4)作为转盘的变速机构或中间传动机构；(5)整体起放井架。(6)利用捞砂滚筒，进行提取岩芯筒、试油等工作。2.绞车型号JC□□3.钻井绞车的组成根据上述功用，尽管各型绞车结构上各式各样，但究其实质一般都由以下几部分组成：(1)滚筒、滚筒轴总成，这是绞车的核心工作部件。主要有水汽葫芦、刹车盘、滚筒体、滚筒轴和轴承等。滚筒应有足够的容绳量，保证缠绳状态良好以延长钢绳寿命；(2)绞车具有灵敏可靠的主刹车机构及性能良好的辅助刹车，使其能准确地调节钻压，均匀送进钻具，在下钻过程中随意控制下钻速度和省力地将最重钻柱载荷刹住；下图为刹车机构示意图。(3)猫头和猫头轴总成，用以满足大钳上、卸扣和其它辅助起重的需要。有的猫头轴上还装有捞砂滚筒，用以提取岩心筒；(4)传动变速系统，引入并分配动力和传递运动，提供足够的档速；主要有齿轮减速箱、减速器输入轴、转盘链条箱和角传动箱、离合器、联轴器、万向轴等。(5)控制系统，包括牙嵌、齿式、气动离合器。它们一般都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、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。中型绞车整体运输，其重量约在10吨以内;重型和超重型绞车要拆散成单元运输，运输的单元应在15吨以内，以便移运。绞车主要由底座、支架、输入轴、输出轴、猫头轴、滚筒轴、高低速离合器和转盘传动箱组成；2.3.2钻井绞车的技术特性参数钻井绞车的特性参数有绞车功率，快绳拉力，钢丝绳直径，档数，各档转速，滚筒的直径和长度，刹车毂直径等。2.3.3现代绞车的结构方案绞车的传动方案决定了它的结构类型，按绞车轴数大致可归纳为：单轴、双轴绞车（一般需配变速箱）；三轴和多轴绞车；独立猫头绞车；电驱动绞车。1.单轴绞车和双轴绞车：这类绞车的特点是猫头直接装在滚筒轴两端，滚筒活装在滚筒轴上。为了提供不同的起升速度，在绞车外面设置变速箱分别传动绞车和转盘。双轴绞车(如左图）双轴绞车由猫头轴和滚筒轴组成，由于猫头和滚筒分轴，使猫头的速度和位置都得到改善，解决了猫头的操作不便问题。其仍然采取外变速方案。如ZJl5D和ZJ20-2型钻机采用此方案以使绞车结构简单，重量轻，便于移运。2．三轴绞车这类绞车的特点是在双轴绞车的基础上增加了引入动力的传动轴，且猫头轴亦参加变速传动。大庆130钻机和ZJl30-1采用的JCl－14.5绞车即属此类(下图)。JCl－14.5绞车能实现相互独立的三个低速档和一个高速档。由于三轴之间空间较大，不能设置倒档，该型钻机在机房设置有倒档齿轮箱。由于变速机构也兼顾转盘，取消了外变速箱，但绞车本身却复杂了，重达20吨，移运时折成三轴一架四个单元运输，移运和安装都不方便。三轴绞车,用于ZJ40/2250CD钻机3.多轴绞车左图所示为JC-45绞车。将四轴以上的绞车称为多轴绞车，其特点是猫头轴不参加变速传动，猫头中间空出来的位置可加装辅助捞砂滚筒，而另设中间轴解决变速和传动的要求。一般可实现6正2倒的滚筒速度，ZJ32J、ZJ45、ZJ45J、ZJ60D等国产钻机都采用这一方案。四轴绞车,用于ZJ50D钻机技术参数:额定输入功率1470kW最大快绳拉力485kN档数4,无级调速钢丝绳直径φ38mmJC70DB绞车结构简图2.4绞车的刹车机构钻井绞车的刹车包括主刹车和辅助刹车。主刹车用于各种刹车制动，辅助刹车仅用于下钻时将钻柱下放速度刹慢。主刹车是机械式的，主要采用带刹车，即通常所说的刹车机构。盘式刹车以良好的性能正逐渐为钻井绞车所接受。由于带式刹车结构简单，使用方便，因而今后相当长的时间内完全有可能是带刹车和盘式刹车并存。图2-5所示为PS系列盘式刹车。刹车的功用是刹慢或刹住被钻柱载荷所带动的滚筒，达到控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具，控制下钻速度或达到悬持钻具的目的。钻井过程中司钻总是手不离刹把，如果刹车机构不够灵活省力，将加重司钻的体力劳动强度，带来操作不便。同时刹车不可靠容易引发重大溜钻事故，造成设备损失，井下事故，甚至危及人身安全。所以刹车是绞车上最重要的部件，因此要求它灵活省力，安全可靠，寿命长。2.4.1带刹车的结构原理1.带刹车的结构组成主要由控制部分、传动部分、制动部分平衡梁和气刹车等组成。图2-6所示为单杠杆刹车机构。2.刹把调节与刹带、刹车块的调整随着刹车块磨损量的增加，刹把终刹位置逐渐降低，影响操作时就需调节刹带使刹把终刹位置恢复至合适高度。当磨损到一定程度后，刹车带需进行整圆或更换新带。刹车块磨损量达到一定厚度时就要更换。3