第五章 钻机绞车(20090920)
石 油 钻 采 机 械 主讲：马卫国
第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
2）带槽(lebus)滚筒的缠绳
石 油 钻 采 机 械 主讲：马卫国
要求： 1、绞车要有足够大的功率。满足最大拉力、 最高转速、足够的寿命； 2、绞车滚筒要有足够的尺寸和缠绳容量； 3、绞车要适应宽范围的载荷变化，较宽的 调速范围，达到最高的功率利用率；
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第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成
4、绞车要有灵敏、可靠的刹车机构和足够能力 的辅助刹车，能够准确地调节钻压，均匀送进钻 具，控制钻具下放速度，刹车机构要耐热、耐磨； 5、绞车要有刚劲的支架和底座；密闭润滑； 6、司钻操作要省力、方便。
第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
绞车传动系统变速设计
大钩速度：
0.2~2.0m/s
绞车档数：
1~8
变速设计原则：
只供绞车传动，最充分利用功率；
只供转盘传动，按几何级数分布；
同时供绞车和转盘，相邻速比不一定相等。
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
石 油 钻 采 机 械 主讲：马卫国
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
5、转盘独立驱动钻机。绞车不输出动力以驱 动转盘。 6、车载或拖挂钻机，绞车经液力变速箱（阿 里森变速箱）传动驱动滚筒轴。
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
滚筒缠绳直径： 1）无开槽滚筒： 为利于排绳，最底 层钢丝绳一般不用。 如图所示， h=0.866d
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
பைடு நூலகம்
ϕ ——排绳系数
ϕ = 3 × 0.866 + 1 ×1 = 0.9
4
4
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
L筒＝（1.2－1.6）D筒 mm L筒设计过大有两个缺点，一是快绳进 天车轮的倾角过大，排绳不利；二是 滚筒轴弯矩加大。 同时，如果L筒过小排绳层数过多，对 钢丝绳不利。
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
档数设计： 一般设计方案时，希 望用最少的轴数，最 少的传动付数，最少 的离合器来实现。如 下图。
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
六速绞车传动 的两种方案。 显然图（a） 优于图（b) 图（a）为乘 法方案
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
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交流变频电驱动钻机绞车（钩速范围0～1.26m/s）
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
绞车制动形式与绞车结构型式 1、近距离刹车制动绞车。 2、远距离带刹车制动绞车。 3、气动无刹把带刹车制动绞车
率利用率为100％，即QV＝C。
大钩的调速范围
R = Vk ≥ 10 V1
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
一般设计大钩速度范围： V=0.2~2.0 m/s 或 0.5~2.0m/s 低速主要用于最大钩载是下套管或处理
井下事故；高速主要用于快速安全提升空吊 卡，受限于安全（防碰天车）
适应性系数 K=Mmax/Me 1.05~1.33
1.5~3.5
1.6~4.0
-
调速范围 R动＝nmax/nmin
1.3~1.8
1.5~2.5
1.5~2.5
1.5~2.8
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
所以：R绞＝R/R动
柴油机直接驱动： 柴油机＋变矩器： SCR直流电机驱动： VFB变频电机驱动：
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
绞车传动：将输入绞车的动力传递至滚 筒轴，这里所说的绞车传动特指绞车的 挡数、挡速、轴数、各轴的速度，以及 传动形式。 通常传动形式有链条传动和齿轮传动。
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
影响绞车传动的主要因素： 1、大钩的提升速度特性； 2、输入动力的速度特性； 3、传动件的允许特性； 4、绞车结构的复杂性。
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
1、大钩的提升速度特性 大钩的载荷变化范围大
Qds ≥ 10 Qk
理论上：当绞车为无级变速时，起升功
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
6、齿轮传动单轴绞车： （1）现在电驱动钻机中普遍实用的结构， 直流或交流变频调速电动机直接驱动减速或 变速齿轮箱，以驱动滚筒轴。 （2）绞车无内变速。车载钻机、小钻机。
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
3、滚筒直径D筒与滚筒长度L筒 滚筒直径和长度决定了滚筒的大小或者说 决定了绞车的大小，但是其尺寸主要取决 于钢丝绳的尺寸和强度。
根据经验：
D筒＝（17－30）D绳 对于大型钻机，高强度钢丝绳，一般取大 值，小型钻机，取小值。
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
4、液压盘式刹车制动绞车。 5、水刹车辅助刹车绞车。 6、电磁涡流刹车辅助刹车制动绞车。 7、水冷气动盘式刹车辅助刹车制动绞车。 8、能耗制动无辅助刹车绞车（交流变频驱动）。
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第四章：石油钻机绞车 第三节：绞车传动与变速设计
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控制台 离合器 主刹车 滚筒
底座和壳体 猫头
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带式刹车
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盘式刹车
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第四章 石油钻机绞车
第二节 总体结构形式与分析
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
3、分体绞车结构，即绞车传动部分置于钻机 后台，低位安装；猫头轴置于钻台，高位安 装（大型机械传动钻机）。
4、电驱动钻机，无后台机械传动机构，电动 机与绞车一体化直接驱动绞车，绞车置于钻 台上，绞车低位安装高位工作。
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第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析
2、双轴绞车：类似于单轴绞车，绞车内无 变速功能，只是比单轴绞车多了猫头轴。 3、三轴绞车：绞车中增加了一根动力输入 的传动轴，绞车内变速。其结构较单、双轴 复杂。我国早期的绞车都是这种形式。
绞车档数 6－8； 4－6； 2－4； 1－2。
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第四章：石油钻机绞车——绞车传动与变速设计
3、传动件的允许特性
主要考虑链条或齿轮的传动能力和极限速度。
4、绞车结构的复杂性
档数越多功率利用率越高，但是绞车结构越 复杂。
φmax
=
e
e ，e +1
−
档数
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第四章 石油钻机绞车
第一节 功能与基本结构组成
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第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成
钻井绞车是钻机起升系统设备之一，是钻 机的核心部件。
主要功能： 1、起下钻具和下套管； 2、控制钻压和送进钻具；
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各层平均直径：
滚筒原始直径： D。
第一层缠绳直径： D1＝D0＋d
第二层缠绳直径： D2＝D0＋d＋2ϕd
第i层缠绳直径：D3＝D0＋d＋2(i −1)ϕd
第末层缠绳直径： De＝D0＋d＋2(e −1)ϕd
平均缠绳直径： Dm
D2＋De 2
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成
其它功能： 根据绞车结构形式不同附带的功能也不同。 1、带猫头结构：上卸钻具丝扣、起吊其它 重物等（大型钻机取消了猫头）； 2、整体起放井架和底座； 3、双滚筒绞车：钢丝捞砂作业、提取岩心。
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第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成
四速方案， 为加法方案。
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第四章：石油钻机绞车 第四节：绞车参数设计
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
1、快绳拉力
起钻时： 下钻时：
Pf
= Qt Z
1
ηt
Pf
=
Qt Z
ηt
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第四章：石油钻机绞车——绞车参数设计
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钻井绞车PPT课件
齿轮箱故障
检查齿轮箱是否有异常声 音或振动，检查齿轮箱润 滑油是否充足，检查齿轮 箱密封是否良好。
钢丝绳故障
检查钢丝绳是否有断丝、 松股、扭曲等现象，检查 钢丝绳润滑是否良好，检 查钢丝绳固定是否牢固。
维修与保养注意事项
严格按照规定操作
按照设备操作手册和安全规程进 行维修和保养工作。
使用合格配件
使用合格的配件进行维修和保养， 确保设备性能和安全性。
适用于深井、斜井等复杂钻井作 业，调速范围广，稳定性好。
多卷筒钻井绞车
适用于大型钻井设备，可同时控 制多根钻杆，提高钻井效率。
双卷筒钻井绞车
可同时控制两根钻杆，提高钻井 效率。
单卷筒钻井绞车
结构简单，操作方便，适用于常 规钻井作业。
选型原则与步骤
考虑绞车的功率、 速度、扭矩等性能 参数是否满足要求。
01
02
03
每日检查
检查绞车外观是否完好， 各部件连接是否紧固，润 滑系统是否正常。
定期更换润滑油
按照规定周期更换润滑油， 保持绞车内部清洁。
定期清洁
对绞车表面进行清洁，去 除灰尘和污垢，保持设备 整洁。
常见故障及排除方法
电机故障
检查电机是否有异常声音 或振动，检查电机温度是 否过高，检查电机接线是 否松动或断路。
可靠性提升
加强关键部件的耐磨、耐压和 耐高温性能，提高设备的使用
寿命和稳定性。
市场发展前景与趋势
市场需求增长
随着全球能源需求的增加，钻井行业 将迎来更多发展机遇，带动钻井绞车 市场的增长。
技术升级换代
随着技术的不断进步，钻井绞车将向 更高效、智能、可靠的方向发展，推 动市场更新换代。
钻井绞车基础知识
了解不同厂家和型号绞车 的性能特点、价格和维护 保养等要求，进行综合比 较和选择。
常见问题与解决方案
钢丝绳打扭
可能是钢丝绳排列不整齐或卷筒 旋转方向不正确等原因导致，应 重新排列钢丝绳或调整卷筒旋转
方向。
刹车失灵
可能是刹车片磨损严重或刹车液压 系统故障等原因导致，应更换刹车 片或检修刹车液压系统。
学员心得体会分享
知识收获
学员们表示通过本次课程，对钻井绞车的基础知识有了更全面的了 解，掌握了其结构、工作原理和维护保养等方面的知识。
技能提升
学员们在实际操作中，熟悉了钻井绞车的操作流程和注意事项，提 高了自己的操作技能和安全意识。
学习感悟
学员们认识到学习钻井绞车知识的重要性，不仅有助于提高工作效率 和安全性，还对个人职业发展具有积极意义。
准备好所需的安装工具，如扳手、螺丝刀、锤子等，以及安装所需 的材料，如螺丝、垫片等。
安装步骤和注意事项
安装底座
将底座放置在预定位置，调整好 水平度，固定好地脚螺栓。
01
安装绞车主体
02 将绞车主体吊装到底座上，调整 好位置和方向，紧固好连接螺栓 。
安装辅助设备
安装好电机、减速机、制动器等
辅助设备，调整好位置和方向，
卷筒开裂
可能是卷筒材质不佳或使用过程中 超载等原因导致，应更换优质卷筒 并加强使用管理，避免超载使用。
05
钻井绞车安装、调试与维护保养
安装前准备工作
确定安装位置
选择平整、坚实、无障碍物、方便操作的位置。
检查设备
核对设备型号、规格、数量等，检查设备是否完好，有无损坏或缺 失部件。
准备安装工具和材料
功能介绍
钻井绞车的主要功能包括提升和下放钻具、控制钻压、处理 井下事故以及辅助起升井架等。在钻井过程中，绞车通过与 钻杆、钻铤等钻具的连接，实现钻头的钻进和井眼的形成。
常见问题与解决方案
钢丝绳打扭
可能是钢丝绳排列不整齐或卷筒 旋转方向不正确等原因导致，应 重新排列钢丝绳或调整卷筒旋转
方向。
刹车失灵
可能是刹车片磨损严重或刹车液压 系统故障等原因导致，应更换刹车 片或检修刹车液压系统。
学员心得体会分享
知识收获
学员们表示通过本次课程，对钻井绞车的基础知识有了更全面的了 解，掌握了其结构、工作原理和维护保养等方面的知识。
技能提升
学员们在实际操作中，熟悉了钻井绞车的操作流程和注意事项，提 高了自己的操作技能和安全意识。
学习感悟
学员们认识到学习钻井绞车知识的重要性，不仅有助于提高工作效率 和安全性，还对个人职业发展具有积极意义。
准备好所需的安装工具，如扳手、螺丝刀、锤子等，以及安装所需 的材料，如螺丝、垫片等。
安装步骤和注意事项
安装底座
将底座放置在预定位置，调整好 水平度，固定好地脚螺栓。
01
安装绞车主体
02 将绞车主体吊装到底座上，调整 好位置和方向，紧固好连接螺栓 。
安装辅助设备
安装好电机、减速机、制动器等
辅助设备，调整好位置和方向，
卷筒开裂
可能是卷筒材质不佳或使用过程中 超载等原因导致，应更换优质卷筒 并加强使用管理，避免超载使用。
05
钻井绞车安装、调试与维护保养
安装前准备工作
确定安装位置
选择平整、坚实、无障碍物、方便操作的位置。
检查设备
核对设备型号、规格、数量等，检查设备是否完好，有无损坏或缺 失部件。
准备安装工具和材料
功能介绍
钻井绞车的主要功能包括提升和下放钻具、控制钻压、处理 井下事故以及辅助起升井架等。在钻井过程中，绞车通过与 钻杆、钻铤等钻具的连接，实现钻头的钻进和井眼的形成。
绞车石油钻机
4）采用双联电动齿轮油泵装置，对齿轮减速 箱强制润滑。 5）减速箱采用收缩盘式结构与滚筒轴相连， 安全可靠，减小轴向尺寸。 6）主刹车采用液压盘式刹车，两个刹车盘集 中布置在轴左端，每个刹车盘上装有两个 工作钳和一个安全钳，由司钻房集中控制。 7）装有过卷阀式和数码式防碰装置，使起下 作业安全可靠。 8）油气水管线布置于铺板下易于检修的地方
3、独立猫头轴-多轴绞车 ： 由于重型和超重型绞车 外形尺寸大、重量大（一般20~30t）、搬家安装困 难，尤其是现代深井和超深井钻机钻台较高（一般 6~11m），为了避免绞车上高钻台非自升式井架）， 近年来又研制了独立猫头轴-多轴绞车。此种绞车的 结构方案为：①独立猫头轴和转盘传动装置构成一 个单元，置于钻台上，担负接、卸钻具丝扣和提升 一般重物，还可充当转盘中间传动装置。②主绞车 置于钻台下面后台上或联动机底座上，担负起、下 钻具、下套管、处理事故等提升任务，可避免长的 上钻台链条。此种绞车的滚筒、猫头机构以及转盘 都单独有各自的档速、制动机构，这样它们都能根 据所需，获得较优的工作特性。ZJ32J-1、 ZJ50/3150L、ZJ40/2250JLD、ZJ70/4500LD等钻 机的绞车均属于这种类型
钩载T
150
100
50
0 0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
钩速m / s
4、绞车主要部件 1）滚筒轴总成 滚筒轴总成主要由水气葫芦、两个 刹车盘、滚筒体、轴和轴承等组成。两个刹车盘 直径￠1400mm，厚度75mm，刹车盘内有冷却 水道、进、排水口和放水口。开槽滚筒体由三段 铸、焊而成，滚筒体直径￠790mm，缠绳部位长 度1555.6mm，总长度2108mm。滚筒轴轴承规 格23052CC/W33（260×400×104）。滚筒轴的 动力由两台型号为YJ31F（1000kW，800rpm） 交流变频电机通过3H215.04绞车齿轮减速机传至 滚筒轴
钻井绞车(机械)PPT培训课件
• 控制系统
– 绞车气控系统由执行元件、控制元件和输气管线、附 件组成。执行元件包括气胎离合器（即输入轴惯刹离 合器、滚筒高速离合器、滚筒低速离合器、左右猫头 离合器）和控制阀。防碰过圈阀装于绞车滚筒的正上 方，顶杆阀位于锁档气缸附近。
– 绞车气控系统主要实现以下功能：
• 辅助刹车控制。 • 滚筒高低速控制。 • 天车防碰控制。 • 摩擦猫头控制。 • 输入轴惯刹控制。 • 捞砂离合控制
轴平面之间的“A”“B”均为6.5MM。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
三、月检查保养
• 检查主刹车带的底部后部滚轮与刹带的间隙，并 调整至1/4”（6.35MM）。
• 检查刹车松开状态时的刹带圆环及刹车衬带的间 隙是否均匀，刹带是否扭曲等，否则校之。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
钻井绞车（机械）培训
一. 1320－UE的基本性能参数
6032涡磁刹车
1320-UE 钻井绞车
• 绞车是钻机的重要配套部件。绞车担 负钻机的起下钻、下套管、在钻头钻 进过程中控制钻压、处理事故和提取 岩芯筒，试油等作业。
• 额定功率：2000HP • 钻井深度: 13000FT(5“)~20000FT(3-
• 检查刹车冷却水压力、排量是否相宜。 • 检查气源压力是否在110-120PSI • 检查防碰天车动作是否灵敏。 • 按保养图示给加油嘴加注2＃工业锂基脂3—
4下。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
一、日检查保养
• 检查所有连接螺栓是否齐全、有无松动。 进行补齐、紧固。
220#极压齿 转盘油池及变速
轮油
ห้องสมุดไป่ตู้
– 绞车气控系统由执行元件、控制元件和输气管线、附 件组成。执行元件包括气胎离合器（即输入轴惯刹离 合器、滚筒高速离合器、滚筒低速离合器、左右猫头 离合器）和控制阀。防碰过圈阀装于绞车滚筒的正上 方，顶杆阀位于锁档气缸附近。
– 绞车气控系统主要实现以下功能：
• 辅助刹车控制。 • 滚筒高低速控制。 • 天车防碰控制。 • 摩擦猫头控制。 • 输入轴惯刹控制。 • 捞砂离合控制
轴平面之间的“A”“B”均为6.5MM。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
三、月检查保养
• 检查主刹车带的底部后部滚轮与刹带的间隙，并 调整至1/4”（6.35MM）。
• 检查刹车松开状态时的刹带圆环及刹车衬带的间 隙是否均匀，刹带是否扭曲等，否则校之。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
钻井绞车（机械）培训
一. 1320－UE的基本性能参数
6032涡磁刹车
1320-UE 钻井绞车
• 绞车是钻机的重要配套部件。绞车担 负钻机的起下钻、下套管、在钻头钻 进过程中控制钻压、处理事故和提取 岩芯筒，试油等作业。
• 额定功率：2000HP • 钻井深度: 13000FT(5“)~20000FT(3-
• 检查刹车冷却水压力、排量是否相宜。 • 检查气源压力是否在110-120PSI • 检查防碰天车动作是否灵敏。 • 按保养图示给加油嘴加注2＃工业锂基脂3—
4下。
五. National oil 1320－UE维护保养注意事项
一、日检查保养
• 检查所有连接螺栓是否齐全、有无松动。 进行补齐、紧固。
220#极压齿 转盘油池及变速
轮油
ห้องสมุดไป่ตู้
施工绞车操作安全规范本
施工绞车操作安全规范本第一章总则第一条为保障施工绞车操作人员的人身安全和设备设施的完整，制定本规范。
第二条施工绞车操作人员必须熟悉本规范，并严格遵守。
第三条本规范适用于所有施工绞车操作场所。
第四条施工绞车操作应采取先进的技术和科学的管理措施，保证作业安全、高效进行。
第二章施工绞车操作场所管理第五条施工绞车操作场所应符合以下要求：（一）能够承受施工绞车的承载力和稳定性要求；（二）无危险品、易燃易爆物品以及其他危险品；（三）空气流通良好，无有毒或有害气体；（四）防止水、电、煤气、油等设施与施工绞车接触，防止漏电、火灾等事故发生；（五）地面平整、无障碍物，并设置合理的标志和警示牌提示；（六）地基坚实，无泥泞、沼泽等易滑的地面。
第三章施工绞车操作的安全准备工作第六条施工绞车操作前，必须检查施工绞车的工作状态，包括但不限于：（一）制动器和限位器的功能是否正常；（二）钢丝绳、吊钩、滑轮等是否磨损、断裂或变形；（三）电气设备和控制系统是否运行正常；（四）润滑油、液压油等是否充足；（五）是否有异常噪音或异味。
第七条施工绞车操作前，必须清除操作区域内的杂物和障碍物。
第八条施工绞车操作人员必须穿戴符合安全要求的劳动防护用品，包括但不限于：（一）安全帽、防护鞋等；（二）防护服、手套等；（三）安全带等必要的安全器材。
第四章施工绞车操作的安全措施第九条施工绞车操作人员必须熟悉操作规程，并按规程操作。
第十条施工绞车操作人员必须保持注意力集中，禁止在操作过程中做与操作无关的事情。
第十一条施工绞车的起重、吊装作业必须由具有相应资格和技能的人员进行，并按照相关规定执行。
第十二条施工绞车的载荷必须控制在额定载荷范围内，不得超载使用。
第十三条施工绞车操作人员在起重、吊装作业过程中必须保持与其他作业人员的通讯顺畅，并及时采取避免事故发生的措施。
第十四条施工绞车操作人员不得在作业中骑乘、站立或爬升施工绞车或其附件上。
第十五条施工绞车操作人员应随时观察绞车工作情况，如发现异常及时停机检查故障。
钻井绞车
6 支撑轴承 5带动滚筒 轴高速离合 器链轮一起 转动
8
1、4链轮空套在 轴上； 2 、 3 两个链轮 分别装有两套滚柱轴 承将链轮支撑在轴上； 动力可通过两个链轮 中间的8选择传递， 离合器的固定齿部分 7 带动油泵 用键固定在轴上；5 链轮转动 6 支撑轴承 也通过键固定在轴上； 6固定在机架的右侧 板上。 牙嵌（齿式机械离合器）
每周、旬、月的维护检查
每起下钻一次保养
司钻操作台内气阀连接杆和机械换档连杆，至少每 起下钻一次用一般机油润滑一次。
每周保养
每旬保养
每月保养
每周、旬、月的维护检查
每起下钻一次保养
司钻操作台内气阀连接杆和机械换档连杆，至少每 起下钻一次用一般机油润滑一次。
每周保养
上、卸扣猫头每周用2#工业锂基脂在6个黄油嘴处 用油枪各加油两下。
双盘气动离合器（低速离合器）
壳体
大 橡 胶 膜 小橡胶膜 后摩擦盘
中 间 钢 盘 前摩擦盘
离合器主体上的内齿轮与带有外齿 轮的动力齿轮盘相啮合；橡胶膜的内圈 用压圈紧固在推盘上，外圈用橡胶膜座 圈和离合器盖压紧；小橡胶膜的外圈用 外压圈压紧在推盘上；内圈则由内压圈 压紧在离合器盖上，这就构成了一个旋 转体，此时离合器为空转。轮毂用键和 圆锥过盈配合固定在轴上，这就组成了 另外一个旋转体，此时为不转。 当压缩空气经司钻台低速控制阀、 导气龙头进入离合器的气室后，推盘受 到气体压力的作用下沿着主体的内齿圈 作轴向移动，使动力齿盘和摩擦盘之间 相互压紧，两个旋转体系依靠摩擦力结 合在一起，滚筒轴随之转动，动力得以 传递；当快速放气阀放气后，动力齿在 复位弹簧的作用下复位，使动力齿盘与 摩擦盘分开，则动力被切断；
传动系统
联轴节
电机B
钻井绞车基础知识
钻井绞车基础知识
Basic Knowledge of Drawworks
目
第一部分 第二部分
录
钻井绞车原理及结构 钻井绞车操作规程
第三部分 钻井绞车保养要求 第四部分 钻井绞车故障分析与处理
第一部分 钻井绞车原理及结构
一、概述：绞车是起升系统的重要设备，也是一部钻 机的核心设备，是钻机的三大工作机之一 1、绞车的功用 1）在钻进过程中悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻 压。 2）在起下作业中起下钻具和下套管。 3）利用绞车的猫头机构紧、卸钻具丝扣和起吊重物。 4）作为转盘的变速机构和中间传动机构。 5）对于自升式井架钻机，用来起放井架。 6）利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等项 工作 2、绞车型号及技术规范
2952 7000×3600 ×2725
基 本 参 数 绞 车 级 别 10 15 20 30 最大快绳拉 力a kN 115 135 200 210 额定输入功率 kW（hp） 110~200 （150~270） 257~330 （350~450） 330~400 （450~550） 400~550 （550~750） 钢丝绳公称 直径 mm（in） 22（7/8） 26（1） 29（11/8） 29（11/8） 500~1000 800~1500 1200~2000 1600~3000 名义钻深范围 114mm钻 杆 m 500~800 700~1400 1100~1800 1500~2500 127mm钻 杆
4）下钻过程中由于电机的特性自动实现能耗 制动。严禁不挂辅助刹车将钻柱自由落体 下放，然后用主刹车猛刹。建议正常下钻 作业时，开始就使用能耗制动，以减少下 钻动能，使之匀速下钻。 5）处理事故时，可以操作转盘离合器和转盘 惯性刹车，以实现转盘点动或停止在某一 位置。转盘离合器和转盘惯性刹车的气控 阀是联锁的，在作业中相互切换时，必须 在放气位置即中间的“分”位上停留2~4秒， 使 挂合的离合器有充足的时间放气，以防 止过快磨损摩擦片或烧坏橡胶气胎
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第一部分 第二部分
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钻井绞车原理及结构 钻井绞车操作规程
第三部分 钻井绞车保养要求 第四部分 钻井绞车故障分析与处理
第一部分 钻井绞车原理及结构
一、概述：绞车是起升系统的重要设备，也是一部钻 机的核心设备，是钻机的三大工作机之一 1、绞车的功用 1）在钻进过程中悬挂钻具，送进钻柱、钻头，控制钻 压。 2）在起下作业中起下钻具和下套管。 3）利用绞车的猫头机构紧、卸钻具丝扣和起吊重物。 4）作为转盘的变速机构和中间传动机构。 5）对于自升式井架钻机，用来起放井架。 6）利用绞车的捞砂滚筒，进行提取岩心筒、试油等项 工作 2、绞车型号及技术规范
2952 7000×3600 ×2725
基 本 参 数 绞 车 级 别 10 15 20 30 最大快绳拉 力a kN 115 135 200 210 额定输入功率 kW（hp） 110~200 （150~270） 257~330 （350~450） 330~400 （450~550） 400~550 （550~750） 钢丝绳公称 直径 mm（in） 22（7/8） 26（1） 29（11/8） 29（11/8） 500~1000 800~1500 1200~2000 1600~3000 名义钻深范围 114mm钻 杆 m 500~800 700~1400 1100~1800 1500~2500 127mm钻 杆
4）下钻过程中由于电机的特性自动实现能耗 制动。严禁不挂辅助刹车将钻柱自由落体 下放，然后用主刹车猛刹。建议正常下钻 作业时，开始就使用能耗制动，以减少下 钻动能，使之匀速下钻。 5）处理事故时，可以操作转盘离合器和转盘 惯性刹车，以实现转盘点动或停止在某一 位置。转盘离合器和转盘惯性刹车的气控 阀是联锁的，在作业中相互切换时，必须 在放气位置即中间的“分”位上停留2~4秒， 使 挂合的离合器有充足的时间放气，以防 止过快磨损摩擦片或烧坏橡胶气胎
钻机绞车
绞车结构图
1、绞车架 2、左 齿轮减速箱 3、电 动机 4、滚筒轴 5、右齿轮减速箱 润滑系统 7、自动 送钻装置 8、气控 制系统 9、液压盘
式刹车
• ① 绞车架
• JC70DB绞车架为墙板式焊接结构，能准确定位 并支撑电动机、滚筒轴、齿轮减速箱、自动送钻 装置等。绞车架可分为绞车架主体和底座两大部 分。绞车架主体为型钢组焊框架式外封板结构， 墙板内侧用槽钢等组焊成整体骨架。绞车底座主 梁均采用了焊接工字钢结构。滚筒体下方用钢板 封底，避免油污等滴漏，底座四周设有绞车起吊 用的吊耳，底座右侧正后方设有油箱，用于储存 左、右齿轮减速箱润滑机油等。另外，各气控管 线和油水管线均在底座内部布置，在需要检修处 均设有活盖板，底座走道上铺设了防滑钢板等。
绞车由两台800kW型的交流变频电 动机经联轴器将动力分别输入至左、右齿 轮3 减速箱输入轴，经二级齿轮减速后传给
8
滚316 筒轴。绞车整个变速过程完全由主电机 7交8 流变频控制系统操作实现。绞车自动送 7钻8 由一台42.5kW(57hp)的交流变频电机 4驱164 动，经大传动比立式减速机和推盘离合 2器764 后，将动力传入右箱体输入轴端，再经 齿轮箱一级减速后带动滚筒轴完成自动送
• 绞车取消了传统的辅助刹车机构，而使 用主电机能耗制动作为辅助刹车。绞车传 动采用齿轮传动形式，齿轮及轴承润滑采 用强制润滑方式。绞车配置了自动送钻装 置。自动送钻装置由一台42.5kW(57hp)的 交流变频电机提供动力，经一台立式齿轮 减速机减速后驱动滚筒实现自动送钻功能。 绞车的所有部件均安装在一个底座上，构 成一个独立的运输单元。绞车的所有控制 （电、气、液）均集中在司钻控制房内。
输入轴总成分解图1螺栓m16x502压板3隔套9输入轴齿轮10轴承11隔套12轴承13压板14螺栓m16x50中间轴总成分解图1螺栓m20x502压板3隔套4轴承5中间大齿轮6中间轴9中间小齿轮10隔套11轴承12压板13螺栓m20x50输出轴总成分解图1螺栓m20x502压板11输出轴12轴承13挡油环14挡油环15隔套16压板17螺栓m16x50自动送钻轴总成分解图1螺栓m20x502压板10自动送钻齿轮11隔套12轴承13挡油环14挡油环15挡油环16隔套17压板18螺栓m16x50zj40dbzj50db600kwzj70dbzj40db钻机zj50db钻机的绞车驱动电机型号为yqpz600zj70db钻机的绞车驱动电机型号为yjc800其中
钻机绞车
石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车第一节：绞车的功能与基本结构构成石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成钻井绞车是钻机起升系统设备之一，是钻机的核心部件。
主要功能：1、起下钻具和下套管；2、控制钻压和送进钻具；石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成其它功能：根据绞车结构形式不同附带的功能也不同。
1、带猫头结构：上卸钻具丝扣、起吊其它重物等；2、整体起放井架和底座；3、双滚筒绞车：钢丝捞砂作业、提取岩心。
石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成要求：1、绞车要有足够大的功率。
满足最大拉力、最高转速、足够的寿命；2、绞车滚筒要有足够的尺寸和缠绳容量；3、绞车要适应宽范围的载荷变化，要有最高的功率利用率；石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成4、绞车要有灵敏、可靠的刹车机构和足够能力的辅助刹车，能够准确地调节钻压，均匀送进钻具，控制钻具下放速度，刹车机构要耐热、耐磨；5、绞车要具有刚劲的支架和底座；密闭润滑；6、司钻操作要省力、方便。
石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——功能与基本结构构成基本结构构成：1、滚筒、滚筒轴总成；2、制动机构：主刹车和辅助刹车；3、猫头和猫头轴总成；3、传动系统：传递动力、内变速（多挡位）；4、控制系统：离合器、摘挂挡、司钻控制台；5、其它：润滑系统、壳体支撑系统。
石油钻采机械主讲：马卫国控制台离合器主刹车滚筒底座和壳体猫头石油钻采机械主讲：马卫国石油钻采机械主讲：马卫国石油钻采机械主讲：马卫国刹车机构石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车第二节：总体结构形式与分析石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析绞车的总体结构形式取决于以下因素：1、匹配于钻机类型；2、绞车功能；3、传动形式；4、制动形式。
石油钻采机械主讲：马卫国第四章：石油钻机绞车——总体结构形式与分析根据钻机总体方案的不同有不同的绞车结构1、低位安装绞车：绞车位于钻机后台之上，刹把和司钻控制台位于钻台上，动力经爬坡传动上钻台驱动转盘。
钻机绞车的设计计算PPT课件
1
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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2
第三章 钻机绞车的设计计算
3.1 绞车的使用要求与结构 3.2 绞车的基本参数 3.3 绞车滚筒轴的设计计算 3.4 绞车滚筒的设计计算 3.5 机械刹车设计计算 3.6 辅助刹车
应力分析
1 循环持久限（材料）
r
r min
max
r=-1，对称循环应力
r=0， 脉动应力
22
弯曲应力（轴转）
r=-1，对称循环应力
应力幅： a max 平均应力：m 0
n
1
Ka m
K1 a
(1)D a(Βιβλιοθήκη )D ——构件的循环持久限。a
M W
n
(1)D
23
扭转应力 （离合器挂合）
13
带槽滚筒（Lebus绳槽）-双螺旋-平行绳槽
D0D筒0.2d绳
h0.2d绳
r d绳 2
s
d绳
2
14
滚筒缠绳直径
D 平 （D sD e)/2
光滚筒s=2 带槽滚筒s=1
33110.89905.9
24 4
15
（6）缠绳容量
每层缠绳容量 Mi Din
n——每层圈数， n L筒 d绳
9
3.2 绞车的基本参数
（1）绞车功率
输入功率
N绞
(Q柱G游)v1 η
（2）刹车尺寸 带刹轮毂尺寸
D 刹(1.8~2.3)D 筒圆整
10
（3）快绳拉力
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第三章 钻机绞车的设计计算
3.1 绞车的使用要求与结构 3.2 绞车的基本参数 3.3 绞车滚筒轴的设计计算 3.4 绞车滚筒的设计计算 3.5 机械刹车设计计算 3.6 辅助刹车
应力分析
1 循环持久限（材料）
r
r min
max
r=-1，对称循环应力
r=0， 脉动应力
22
弯曲应力（轴转）
r=-1，对称循环应力
应力幅： a max 平均应力：m 0
n
1
Ka m
K1 a
(1)D a(Βιβλιοθήκη )D ——构件的循环持久限。a
M W
n
(1)D
23
扭转应力 （离合器挂合）
13
带槽滚筒（Lebus绳槽）-双螺旋-平行绳槽
D0D筒0.2d绳
h0.2d绳
r d绳 2
s
d绳
2
14
滚筒缠绳直径
D 平 （D sD e)/2
光滚筒s=2 带槽滚筒s=1
33110.89905.9
24 4
15
（6）缠绳容量
每层缠绳容量 Mi Din
n——每层圈数， n L筒 d绳
9
3.2 绞车的基本参数
（1）绞车功率
输入功率
N绞
(Q柱G游)v1 η
（2）刹车尺寸 带刹轮毂尺寸
D 刹(1.8~2.3)D 筒圆整
10
（3）快绳拉力