顶驱故障分析排除解决方法正文1
天意顶驱故障查找步骤
液压顶驱故障查找指南一、排除故障工具：1、万用表、电流表、接地摇表、示波器2、常用电工工具（螺丝刀、各类钳子、锡焊工具、星型扳手）3、标准机械工具包（梅花与呆扳手、套筒扳手）4、特殊工具（专用扳手、充氮工具、轴承拆卸工具、测压表）二、故障分类：1、机械故障（包括机械加工件、标准件变形、脱落、损伤造成的影响顶驱正常使用的现象）2、液压故障（包括液压回路堵塞、液压元件功能失常、执行元件卡滞、密封件失效、液压元件损坏等）3、机电故障（包括电缆机械损伤、电机损伤、电缆接头损坏）4、电气故障（包括电气件损坏、短路、断路、程序错误、plc硬件故障、变频器内部故障、干扰故障等）5、综合顶驱故障（不能直接定性为以上故障的未知故障）三、查找故障原则：1、安全（故障查找安全、处理后的顶驱运行）原则2、高效（保证生产正常运行）原则3、彻底（彻底找到故障根源、彻底解决）原则4、广播（故障处理信息及时汇报、汇总、沟通）原则四、编制图例说明：开始或者结束准备工作内容操作步骤内容判断内容新的节点按钮操作五、服务联系方式北京服务中心：齐齐哈尔服务部：四川服务部：胜利服务部：美国服务部启动故障查找顶驱、司钻台、液压站电缆全部安装完毕柴油机启动前机油柴油冷却液添冲完成PLC综合控制柜合闸送电司钻台是否有报警？去报警故障查找柴油机24v供电电源合闸将冲洗泵旋钮打到【启动】冲洗泵是否启动故障? 去报警故障查找冲洗泵运行60s后将启动柴油机旋钮打到【启动】柴油机是否启动正常？将司钻台柴油机速度控制手柄设置最小柴油机控制故障启动结束柴油机故障查找没有任何启动迹象PLC柜内柴油机控制开关是否关闭Plc是否运行正常闭合PLC柜内柴油机控制电源否Run绿指示灯常亮SF、BF指示灯无故障指示柴油机控制电源总开关是否关闭闭合柴油机控制总电源开关再次将启动柴油机旋钮打到【启动】柴油机是否启动联系景宏售后否否启动结束启动旋钮打到【启动】位置冲洗泵是否运行？启动冲洗泵按钮并运行1分钟以上主泵进口开关是否打开否8kg压力开关损坏？急停是否按下？启动后停机更换坏检查液压油位置开关更换液压油位传感或者添加液压油顶驱有无故障报警？去报警故障查找检查急停回路否司钻台控制旋钮 开关至【钻井】 开关至【正转】手轮正向旋大 正常钻井没有转速柴油机是否运行正常 去柴油机故障查找否就绪灯是否点亮去就绪故障查找否边旋大手轮边观察司钻台触摸屏A\B 口压力A 、b 口压力是否有变化检查钻井模式旋钮 检查正反向旋钮 检查手轮电位器 检查AB 压力变送器否AB 口压差是否增大增大钻井扭矩设定值再次从零位正转手轮否主轴是否旋转结束 去扭矩故障查找联系景宏售后否司钻台控制旋钮 开关至【低速】 开关至【正转】 开关至【上卸扣】 上卸扣没有转速钻井是否正常钻井转速查找否否主轴是否旋转检查1、司钻台旋钮信号是否给到PLC ；柴油机是否转速太低将司钻台调速手轮增大，观察柴油机转速为1700转/分钟AB 口压差是否有变化扭矩故障查找AB 口压差是否有变化 主轴是否旋转结束联系景宏售后扭矩问题查找AB口压力是否变化否AB口压力传感器是否损坏更换检查PLC信号是否输出给压力比例放大器扭矩问题是否解决检查比例溢流阀是否失效结束联系景宏售后检查钻井扭矩设定或者上扣扭矩设定电位器是否正常检查司钻台控制旋钮控制信号是否送到PLC检查压力控制比例溢流阀是否卡滞堵塞。
顶驱常见故障分析
关于顶驱系统常见故障的分析江苏石油勘探局钻井处50766JS队杨守生摘要：本文针对DQ50B-JH顶驱系统的结构特点，结合现场生产使用情况，对该系统电气部分和液压部分常见故障的现象特点、判断方法和维修方法分别进行讨论研究，并结合自身认识总结一套完整的实施方案。
关键词：顶驱系统，故障，判断，维修引言：顶驱由于其独特的结构特点和在钻井生产过程中表现出来的优越性，使其在现代钻井工程中被广泛使用。
顶驱装置提高了操作机械化程度，加上与其配套的井口机械化，可大大减轻工人劳动强度，减少操作人员。
并且可随时关闭内防喷阀，没有方钻杆等，增加了操作安全性。
顶驱装置的配备实现了钻井自动化进程的阶段性发展，从世界钻井机械的发展趋势看，为适应钻井自动化的进一步需要，顶驱钻井装置将成为21世纪世界钻井机械发展的主要方向之一。
然而，由于顶驱的使用环境是在野外，在实际应用中，受周围的温度、湿度、振动、粉尘、腐蚀性气体等环境条件的影响，其性能会有一些变化。
并且在钻井生产过程中会经常遇到突发的复杂情况，比如卡钻，扭矩突然增大等，再加上人员的误操作，难免会使顶驱的电气或者液压部分发生故障。
当发生故障时能及时发现，并根据故障现象快速的判断故障点，及时排除故障，不仅能为恢复生产节约宝贵的时间，同时也能防止故障扩大带来更大的损失，所以掌握常见故障的现象及分析处理方法是不可或缺的一项基本技能。
一、电气部分常见故障分析景宏顶驱电气系统组成主要包括进线电能功率分配保护系统，变频驱动系统和PLC综合控制系统。
下面只对电能功率分配保护系统，变频驱动系统部分进行展开分析：1、进线电能功率分配保护系统故障分析该系统由进线柜承担，它主要有主空气开关（施耐德MT10N2），辅助动力变压器、控制变压器、继电器等组成。
其主要故障现象如下：1.1主断路器跳闸A分析原因：Ⅰ、三相电源缺相。
Ⅱ、出线端相间或对地短路。
Ⅲ、断路器测量机构故障。
Ⅳ、断路器执行机构故障。
B判断方法：Ⅰ、用万用表测量三相进线电压，判断是否缺相，若缺相继续测量600V变压器二次侧输出电压，判断是否缺相，若不缺相则能判断出是哪一相电缆断路，若缺相，测量发电房输出端电压，判断是否缺相，若不缺相，则能判断出哪一相电缆断路或变压器哪相绕组断路。
GW112 顶驱故障分析和由于操作问题引起的报警
GW112 顶驱故障分析和由于操作问题引起的报警，绞车在起钻时，油门不要踩得太大。
踩得太大，顶驱要停还有注意的是，泵工作是泵冲不能太低关于112队顶驱恢复使用的建议112队顶驱工程师发回的情况汇报已收到，磨损的部分是顶驱主轴的承载环，承载环的作用是在起下钻的过程中把钻具的重量通过吊环适配器和旋转头传递到承载环，平时钻进的时候旋转头是不和承载环接触的，因为液压系统的压力可以使旋转头悬浮起来，这样在钻进的时候旋转头不会和主轴一起旋转。
之所以发生旋转头和承载环磨损的情况就是因为小变频器受到谐波干扰出现问题导致液压系统暂时停止，旋转头没有上浮脱离承载环，而且这个时候主轴依然旋转导致磨损。
初步分析我们认为顶驱本身没有问题，现场顶驱出现的一系列问题主要是由于井场电源污染严重所致。
顶驱工程师的报告称井队的三台泥浆泵同时运行，这种情况有可能使泥浆泵在冲数较低的工况运行，这样直流电压过低，SCR导通角过小，造成交流侧波形畸变，电源谐波污染严重，致使交流母线上的其他设备包括顶驱不能正常运转，严重时甚至可能对顶驱整流逆变系统造成损坏。
鉴于以上情况，我们建议：1. 尽快将顶驱放到钻台通电测试。
首先测试液压系统的系统压力，如能达到2000PSI，看吊环适配器（旋转头）能否浮起。
如能浮起则进行下一步。
2. 以各种转速旋转主轴，观察主机有没异常，查看电气系统有无报警或异常，如正常就可安装顶驱。
3. 关于电源污染问题，建议和井队协商，在满足甲方钻井参数的前提下，尽量使泥浆泵在较高冲数运行，让对应的直流柜输出电压达到500V以上，以减轻波形畸变。
也就是能用两台泵尽量不用三台，非要用三台，就要换小缸套，目的是提高冲数、提高直流电压，达到减小电源污染的目的。
用这种方法将大井眼钻完，下次开钻问题就应没什么问题了。
4.将地线做好，经常保持地线周围湿润。
量一量这9条线对地（就是顶驱控制房的接地线）是不是短路？用万用表的电阻档量，如果电阻很小，接近0时就是短路报F011三种情况：1、刚才说的9条线互相有短路的地方；2、9条线有对大地短路的地方；3、9条线中有一条没接触好液压电机是6欧姆，风机是4欧姆左右是电源干扰,不用管它了.要彻底解结问题,就是给泵打地线,罐也要打，分别打,注意要接地良好不打地线,整流柜就经常出错误代码,不工作，最好又接回SCR 房,这样就共地,小变频器出现F011和F008一个是过电流，另外一个是电压低，本身都不是问题，的确是井队电源干扰所致，主要是因为三台泵同时工作导致整个SCR的触发角太小，解决办法：减少使用的泵数量，换更小的泵的缸套和活塞，提高泵的冲数，这样电源对顶驱的影响就会减少。
石油钻机顶驱卡转故障分析及改进
备H IEngineering 工程石油钻机顶驱卡转故障分析及改进胡晓东，方贤圆(顺益体系（集团），广东珠海519020)摘要：本文对一起石油钻机顶驱卡转事故进行分析，发现主轴承润滑不良是造成故障的直接原因。
主轴承因润滑失效,导致发热磨损主轴下沉。
电机轴向犬寸误差累积导致间隙量小，遇到主轴下沉或拉长轴向变形后摩擦。
电机下端轴承内圈 开裂，导致滚道跑偏以致机械密封径向偏差并烧结卡死。
关键词：石油钻机；顶驱；主轴承；机构优化；润滑改良中图分类号：T G333.1 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2016) 12 (上）-0053-030引言由中方提供核心设备的南美洲某石油开采项目现场出现顶驱主电机不转的情况。
用户司钻称顶驱在钻进时听到“砰”的一声响，随后主电机即停止转动，但顶驱扭矩却升高。
后试验多次仍不能转动。
该井设计井深5400m,实际完成5168.2m，钻具悬重约250t,转速80 ~ 100r/min，环温37尤。
检查刹车钳正常有效；旋转头能够正常旋转，且无下沉现象；排除电机故障。
基本确定为顶驱的动力系统内部故障，顶驱下架解体检查。
1检查情况1.1电机下端盖轴承损伤(1)电机下端盖径向轴承内圈开裂；滚道内仍 有油脂，油脂状态基本正常，如图1所示。
图1轴承内圈开裂、滚道有油脂(2 )电机下端盖机械密封环向下滑移错位与上 支撑盖接触摩擦，两零件均有高温发蓝现象，如图 2所示。
(3 )电机下端盖轴承上方机械密封环摩擦烧结 并开裂，如图3所示。
1.2主轴承磨损严重解体后发现主轴承磨损严重，轴承存在润滑不良现象：(1)轴承滚子表面无润滑脂；(2 )挤出滚道的润滑脂发黑干结；(3 )滚子表面点蚀/剥落；(4)上下端盖也存在不同程度的点蚀和凹坑如图4、5、6所示。
图2密封环及支撑盖高温发蓝图3机械密封环摩擦烧结并开裂图4滚道无油脂中国设备工程2016.12 (上）53Research and Exploration |研究与探索•维护与修理图6座片磨损，部分疲劳剥落2故障分析2.1电机下端轴承内圈断裂分析轴承内圈产生裂纹可能原因：(1 )材料缺陷。
VARCO顶驱常见故障
VARCO顶驱常见故障VARCO顶驱常见故障常见问题一、司钻箱所有指示灯不亮，ET200未工作？原因：司钻箱未上电故障确认方法：用万用表量司钻箱的进线电压排除过程：1、检查房内司钻箱电源是否正常2、司钻箱供电开关是否合闸3、司钻箱供电电缆及接插件是否正常（可用万用表打通断）4、确认是否有接地（会造成电压不足）二、司钻箱所有指示灯不亮，ET200工作？原因：司钻箱与CPU300，未有通迅故障确认方法：ET200的，BF灯闪烁排除过程：1、确认ET200地址，450T地址为7，350T地址为32、检查终端电阻设置是否正确（首尾的终端电阻设为ON，中间的为OFF）3、检测通迅电缆与接插件的通断三、主电机抖动，扭矩表值很大？1、确认是否处于刹车状态2、主电机的三相相序A、B、C接错，任调两相即可四、变频器报008,无法复法？原因:变频器处于脉冲封锁状态，无法启动。
方法:检查急停线是否断开,如短开,接上即可,此点为常闭点。
五、用司钻箱操作电磁阀未有动作,但用手动操作有动作?原因:电磁阀未得电排除过程：1、确认线路通断断电，并用万用表测房内对应的端子排，如测得有60欧姆左右的电阻，说明线路没问题，如果没有电阻，说明线路已断。
如果是接插件有问题，可以及更换接插件。
如果现场没有条件或是电缆断线，可以用跳线的办法解决。
（跳线方法见后）。
2、如果线路没问题，则先检测司钻箱一、通迅是否正常二、对应的司钻箱按钮是否正常三、对应的模块是否正常3、如果司钻箱也没问题，检查房内对应的模块、继电器及电源供电是否正常。
六、跳线方法在出现紧情况下，可能会跳线解决，跳线过程：前提:确认原有线路已坏，才能跳线1、利用目前有效的线路做母线（基准线），例如前倾好用，可以用前倾做基准线。
2、将目标线(准备跳的线),在顶驱接线盒内与母线短接,万用表的欧姆档,在房内测电阻,如果很小,5欧姆以下,表明目标线为正常。
3、在顶驱接线盒内，拆下原有已坏电路，将目标线与设备连接，在电控房内，将目标线与输出信号（输出动力）连接。
九、顶驱故障处理解读
机械故障
问题现象：回转头不转动 判断方法： 首先排除液压及电器故障 •首先测液压马达的液压压力是否建立。 •判断电磁阀阀芯是否发卡，测量电路通断， 排除电路问题 上述都没有问题则初步判断为机械卡死 •拆卸马达进出油管线，以免液压油形成阻力 •用气动绞车等工具拉回转头，观察是否转动
机械故障
问题现象：主轴不转动 判断方法： 首先排除主电机启动条件是否满足，通讯连接正常 等方面的原因 其次，主电机坏或者减速箱坏 1、主电机是否正常通过测量三相绝缘电阻等判断 2、减速箱的损坏一般有前兆，噪音突然增大等。也 可以通过给减速箱放油，通过油中的铁屑加以判断。
行打磨，或者更换曲柄和六方。
1、将顶驱下放到钻台面。 2、炮筒前倾
机械故障
问题现象：IBOP滑套打开发卡无法正常关闭或打 开 3、将滑套的外面压板拆掉，看曲柄及六方是否损 坏，可以进行更换，此时一定要主要记好曲柄开关 的方向，如果是由于活动接触面不平影响可以用角 磨机进行小范围轻微打磨，使其通过遇卡点。 4、换好曲柄及六方或是打磨完毕后，按照原来方 向进行安装。 5、安装炮筒
机械故障 安装炮筒程 序 IBOP，更换钳头及 无论更换保护短接，拆卸 钳牙都需要进行安装炮筒程序，如下： 1、安装相应的防松法兰 2 、松开气动小车，活动IBOP 开关，使 IBOP油缸 滚轮进入滑套内。 3、用气动小车将打开的背钳绷紧，把炮筒 子4个固定螺丝紧好，做好防松。 4、再将背钳销子装好，做好防松。
机械故障
问题现象：IBOP漏泥浆 拆卸IBOP 1、在井口放一柱钻具，下放顶驱到钻具母扣 2、前倾炮筒 3、将IBOP法兰与保护短接的法兰拆下，滑套拆下。 4、用B型大钳将保护短接及IBOP之间的扣卸松， （此时保护短接下端插入钻具母扣中）用顶驱旋扣
常见石油钻机顶驱系统故障诊断与排除(讲稿)
(1)钻井电机和制动器
TDS-11SA顶驱的动力为两台 400马力交流感应钻井电机。电机垂 直安装在传动齿轮箱箱盖上。电机有 一个双端轴，轴下端安装传动小齿轮， 轴上端安装制动器。电机顶部安装有 一个液压盘式制动器，通过制动器外 盖可以很容易检查和维护制动器。在 定向作业中，盘式制动器还可以辅助 钻柱定向。制动器由司钻控制台遥控 控制。
• 2.转速／扭矩不稳定问题
将顶驱脱离钻柱。如果情况依旧，检查输入信号 和检查电压表的机械状态；如果问题没有改变，则 重新检查钻井设计和检查机械方面的原因。如果问 题解决，则继续作业。 如果没有解决，则尝试同管子处理机构相互作用 扭矩。如果扭矩合适，则检查编码器；如果不合适， 则：
• 2.转速／扭矩不稳定问题
(二)
顶驱系统 故障诊断与处理
常见故障的诊断方法
• 1.转动方向错误
如果转动方向错误，先看是否正确选择了“正反 转开关” ；如果不是，将手轮转到0FF 档，改变方 向，然后将手轮转到0N 档，继续作业。 如果手轮方向正确，则： A．确认“正反转开关”的功能是否正常； B．确认给PLC 的输入信号是否正确； C．确认给变频器的输入是否正确； D．在改变方向前，手轮是否转到0FF 档位；
确认钻井极限设定不为0，并且手轮在启动档位。 尝试一下旋扣工况，如果能转动，则： A．检查手轮电压表的电位； B．确认手轮有信号输出； C．确认在PLC 处的电压； D．检查在断开和短路时的情况； E．连接PLC 和电路并检查信号；来自• 8.无转动和无扭矩
旋扣工况时，如不能转动，则检查变频器： A．检查电源； B．检查PLC； C．检查接线； D．检查继电器； E．检查变频器的扭矩参数；
(4)电机冷却系统
电机冷却系统为风冷式。TDS11SA的电机冷却系统为一就地 吸气式的离心鼓风机，配备有两 台安装在钻井电机顶部的5马力 的交流电机。冷却系统经过制动 器与电机的接合面吸进空气，经 过刚性气道将空气排送到每台钻 井电机顶部的风口。冷却空气然 后通过开放型电机内部，最后从 底部的百叶窗排出。
北石顶驱常见故障解决方法
北石顶驱常见故障解决方法一、顶驱子站通讯中断1、检查该子站直流供电电源。
DC24V是否存在，没有电源请按图纸检查相应的供电线路，连接装置是否连接完好，找到故障发生点，解决并恢复该站点的电源供给。
电源正常还未建立通讯请检查下一步。
2、检查通讯线路。
将通讯线路与两边连接器件拆开，用万用表检查通讯线路是否存在短接、断线现象存在，如有找到故障点将其恢复。
子站通讯中断原因基本是由于以上两个原因构成的，在以上两个原因中以插接装置接触状态不好的原因占绝大多数。
二、与液压相关动作执行故障（倾斜、回转、刹车、背钳、IBOP等）1、检查控制信号。
司钻台的DI模块相应位置在相关操作是有相关显示；在应急模式下电控房PLC柜内手动继电器在做相应操作时有相应的动作，同时PLC柜内DI模块相应位置有指示。
2、检查连接线路。
控制电缆与电控房出线箱连接处，与本体站连接处插接是否到位，方向是否正确。
3、确认电磁阀在操作时是否有反应。
相应执行电磁阀在操作时是否有反应。
4、如果以上检查都正常请检查电磁阀阀芯有无卡堵现象。
液压动作执行故障在实际情况下多数是由于控制电缆插接不好、手动信号继电器松动、以及电磁阀阀芯卡堵原因造成的。
三、液压源存在油温高故障1、确认冷却风机运行状态良好。
2、散热器换热效果良好，无污物堵塞换热器减小了有效工作面积。
3、液压源本身是否通风完好。
（在该地区由于环境温度较高，液压源通风效果较差时可以打开四周防护门）四、变频房的散热。
在夏季，室外温度较高时，将电控房空调室外机周围防护百叶窗打开并支起。
这样增大空调冷凝器的通风量，提高换热效率，可以有效防止压缩机压力高报警。
空调室内风机应设置在常开状态，这样可以有效的将装置再运行中产生的热量及时的传送到柜外。
五、变频房的防尘。
有效做好电控房的室内防尘工作。
在沙特地区以多风多沙气候为主，电控房要做到随手关门，人走锁门。
人员在出入电控房带入的沙土要及时清理，避免被装置送风系统带到驱动装置内部。
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4.3.2
本体站通讯故障................................................................................................... 7
4.4 电机温度报警............................................................................................................ 10
4.7 整流单元报F009 故障............................................................................................... 14
4.8 逆变单元报F008 故障............................................................................................... 15
2.1 顶驱本体...................................................................................................................... 1
2.2 司钻操作台.................................................................................................................. 1
3.2.2
风机接触器吸合，没有风压信号....................................................................... 2
4 电气系统故障..................................................................................................................... 1
3.2 风机故障...................................................................................................................... 2
3.2.1
风机不转............................................................................................................... 2
1 概述..................................................................................................................................... 1
2 系统简介............................................................................................................................. 1
对于随机文件中没有涉及的内容，以及安装、使用和维护中的其他问题， 如果需要，请与制造厂联系：
电 话： 010－62097381 传 真： 010－62097613 电子邮件： bpm.td@
目
录
前 言.................................................................................................................................... 1
4.1 电控房故障.................................................................................................................. 4
4.1.1
电控房UPS故障..................................................................................................... 4
3 电机故障............................................................................................................................. 1
3.1 启动电机，主轴不转.................................................................................................. 1
4.11 整流器保险烧毁故障................................................................................................ 20 4.12 编码器故障................................................................................ 错误！未定义书签。 4.13 系统运转一段时间自动停机.................................................................................... 21 4.14 手轮设定值与实际输出值有偏差............................................................................ 21 4.15 司钻操作台钻进扭矩手轮失效（03003）.............................. 错误！未定义书签。 4.16 通电后司钻台不工作................................................................................................ 22 4.17 工控机数据存储问题（03003）.............................................. 错误！未定义书签。 4.18 WINCC故障.................................................................................................................. 23 4.18.1 WINCC画面上无液压站温度压力显示............................................................... 23 5 液压源与阀组故障........................................................................................................... 25 5.1 液压源输出压力降低................................................................................................ 25 全部液压动作反向故障.......................................................................... 错误！未定义书签。 5.2 液压系统发热............................................................................................................ 26 5.3 远程控制液压泵不工作............................................................................................ 24 5.4 本地控制液压泵不工作............................................................................................ 24 5.5 液压站控制电源时断时通（04008 辽河）............................................................ 25 6 IBOP故障........................................................................................................................... 26 6.1 遥控IBOP套筒动作，IBOP不动作............................................................................ 26 6.2 遥控IBOP关闭不严.................................................................................................... 27 7 刹车故障........................................................................................................................... 27 8 背钳故障........................................................................................................................... 28 9 吊环倾斜与回转故障....................................................................................................... 28 9.1 吊环倾斜动作缓慢或不动作.................................................................................... 28 9.2 吊环不能在任意位置停止........................................................................................ 29 9.3 回转头转速过快或过慢............................................................................................ 29 10 平衡系统故障............................................................................ 错误！未定义书签。 10.1 平衡油缸蓄能器漏油（04008 辽河）.................................... 错误！未定义书签。 机械系统问题解答与故障处置.............................................................................................. 30 11.减速箱体运转润滑油温高报警........................................................................................ 30 12 服务信息............................................................................................................................. 31 附录一、.................................................................................................................................. 32