钻机绞车 JC70DB绞车是一种交流变频控制的单轴齿轮传动绞车

2.5绞车2.5绞车2．5．1绞车系统1.概述JC70DB绞车是ZJ70/4500DB钻机的重要配套部件。在石油钻井过程中，不仅担负着起下钻具、下套管、控制钻压、处理事故、提取岩芯筒、试油等各项作业，而且还担负着井架、底座的起放任务等。 JC70DB绞车是一种交流变频控制的单轴齿轮传动绞车，它主要由交流变频电动机、减速箱、液压盘刹、滚筒轴、绞车架、自动送钻装置、空气系统、润滑系统等单元部件组成。绞车动力由两台功率800kW型、转速0～2800r/min交流变频电机驱动。绞车为一档无级变速，不需专门的换档机构。绞车主刹车为液压盘式刹车，配双刹车盘。 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。 绞车结构外形图 普通绞车结构外形图 （1）主要技术参数 额定功率1,470kW(2,000HP) 最大快绳拉力485kN(108,000lbs) 钢丝绳Φ38mm(11/2〞) 档数1正1倒(无级调速) 滚筒转速 0－299.3r/min(rpm) 钩速 0～1.275m/s(0～4.183ft/s) 开槽滚筒尺寸（直径×长度）Ф770×1402mm(30〞×55〞) 刹车盘尺寸（外径×厚度）Ф1,520×76mm(59〞×3〞) 外形尺寸7,820×3,420×2,780mm(307〞×134〞×109〞) 重量 46,638kg(102,824lbs)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、右齿轮减速箱输入轴，经二级齿轮减速后传给滚筒轴。绞车整个变速过程完全由主电机交流变频控制系统操作实现。绞车自动送钻由一台42.5kW(57hp)的交流变频电机驱动，经大传动比立式减速机和推盘离合器后，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钻过程。 （2）JC70DB绞车传动流程JC70DB绞车结构图JC70DB绞车结构简图（3）单台主电机工作时钩载、钩速参数 一般情况下不推荐使用一台电机独立工作，但在一些特殊情况下有可能用到一台电机独立工作。给出当游动系统为6X7绳系时，只有一台电机工作时绞车的钩载、钩速参数，以备必要时使用。一台电机工作时钩载、钩速参数表 （4）绞车在游吊系统采用5X6绳系时钩载、钩速参数 JC-70DB绞车正常情况下满足7000米（41/2″钻杆）的钻井作业。但是，当钻机遇到所钻的井比较浅时，可采用5X6的绳系进行钻井。下表给出当游动系统为5X6绳系时绞车的钩载、钩速参数。游动系统为5X6绳系时绞车钩载、钩速参数 （5）绞车结构 JC70DB绞车按部件划分，主要包括绞车架、滚筒轴、左右齿轮减速箱、电动机（2台）、自动送钻装置、液压盘式刹车、电气控制系统和润滑系统等。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。绞车架②滚筒轴滚筒轴总成是绞车的关键部件，它由滚筒体、刹车盘、轴承座、轴和仪表装置、水葫芦等件组成。1、轴2、键3、轴承压盖4、左轴承座5、水气仪表装置6、滚筒体7、侧板8、槽体9、右轴承座10、隔套11、水管总成12、水葫芦13、轴承14、螺栓15、键 工作时，滚筒上缠有钻井钢丝绳，通过控制轴的正反转使钢丝绳在滚筒体上缠绳或放绳，以实现钻具起升或下放等目的。滚筒轴的转向和转速大小取决于两台800kW型主电机或42.5kW(57hp)小电机的转向和速度。如果ATD327推盘离合器摘开,主电机启动，则执行的是主电机输送的动力,主电机为动力源；如果主电机停车，ATD327推盘离合器挂合，小电机启动，则执行的是小电机输送的动力，小电机为动力源。 滚筒轴总成通过左轴承座和右轴承座固定在主墙板上，左、右轴承座与主墙板各采用8条M36的螺栓紧固。滚筒轴两端轴中心分别设有安放冷却水管的过孔，仪表装置和水葫芦均通过螺栓与齿轮减速箱输出轴轴头固定。其主要功能是用于安装轴编码器来测取滚筒转动信息（安装接口螺纹为G3/4〞(内扣)）及供刹车盘冷却水的进出，滚筒轴和滚筒体上所设水管线均用于冷却液压盘刹装置的刹车盘。 滚筒体带有里巴斯绳槽。绳槽为两半式结构，可保证Φ38mm(11/2〞)钢丝绳缠绕时排列整齐。滚筒体右侧设有绳窝，用于安装钢丝绳绳卡。 滚筒体缠绳要求： 为了保证安全及绞车滚筒正常工作，建议起井架前，在快绳绷紧的情况下，滚筒预缠绳一层半。井架起升后，将游车下放至钻台面时，调整快绳，使绞车滚筒上第一层应留有10圈的缠绳量。 （6）绞车在钻机上的安装 钻机底座在井场安装（低位）调节就位后就可以进行绞车在钻机上的安装。 先将绞车下方安装面及钻机底座安装绞车位置表面处清理干净，不允许有铁屑、螺栓、销子、砂石等杂物存在。 将绞车主体按要求整体挂绳吊装，要求吊装平整、平稳、安全，吊绳须有足够的强度，吊车等须有足够的起吊能力，在检查无任何不可靠因素存在的情况下将绞车缓缓吊起并放置在ZJ70DB钻机底座平面上，调节绞车安装位置，并根据钻机出厂前已配焊好的定位块定位后，用螺栓固紧到钻机底座上。 2.润滑系统 JC－70DB绞车润滑系统中油脂润滑部位主要包括滚筒体两侧支撑轴承、四付鼓齿联轴器、水气仪表装置和水葫芦轴承、盘刹装置的刹车钳总成等；送钻减速箱箱体齿轮和轴承为独立润滑体系；左、右减速箱所有轴承和齿轮均采用强制喷油润滑。 （1）机油润滑 绞车左、右齿轮箱内共有5付齿轮和16付轴承，齿轮和轴承润滑方式均采用机油润滑，绞车润滑原理详见图２-34所示。 机油润滑系统主要组成有机油润滑泵站XYZ-150ABSC，滤油器WUI-E250X180DFBP、阀组总成、吸油、回油管线及各种管线接头等。电动机油润滑泵站为双油泵系统，两油泵互为备份，正常工作时只启动一台，该泵站安装在绞车底座上平面上。该泵通过吸入绞车底座内部油箱中的润滑油送至左、右齿轮箱各润滑部位。 （2）润滑脂（黄油）润滑 绞车主要黄油润滑部位包括滚筒两侧滚筒轴支撑轴承，连接电机与齿轮箱输入轴齿式联轴器，齿轮箱输出轴与滚筒轴齿式联轴器，滚筒轴两端仪表装置、水葫芦轴承等部位；液压盘刹、自动送钻装置、电动机等部件润滑。 各黄油润滑点除滚筒轴支撑轴承加注黄油部位设在滚筒体正前方底座表面外，其余各润滑点均设在需要润滑的部位。加注黄油时，应注意对于中间有接铜管的油腔加注口，应先将油杯拆下，接上干油站的接头后通过干油站注入黄油；对油杯直接连接黄油腔的油杯，可直接使用黄油枪加注黄油，也可使用干油站加注黄油。 ３．绞车的维护与保养 （1）周期性维护 为使设备能够持续的正常工作，使各零部件具有尽可能长的寿命，除了按规程进行正确的操作使用外，还必须进行维护保养。在设备的使用期间内，应进行周期性的维护保养。周期性维护分为：班维护、周维护、月维护、半年及一年维护。在维护过程中发现的问题视具体情况可以由操作人员或专业人员加以解决，工作量大的(例如更换轴承等)则要送机修站点或机修厂解决。对于液压盘刹、绞车电机、送钻减速箱、送钻电机、送钻离合器等部件的维护应按照各自说明书内容定期检查、维护。 （2）班维护 ①停机检查油池油位，如油位太低应及时补充润滑油； ②检查润滑油压力表读数是否正常，如超出许可范围应及时查找原因或进行调整； ③检查润滑系统工作是否正常，润滑管线是否漏油,各喷嘴有无堵塞，如有异常应及时排除； ④检查绞车与底座的联接螺栓、快绳绳卡U型螺栓、电机、减速箱地脚螺栓、联轴器固紧螺栓、滚筒轴轴承座与绞车架主墙板连接螺栓、盘刹装置固定螺栓等是否松动，如松动，应及时紧固； ⑤检查司钻操作台控制手柄、旋钮、按钮工作是否正常，如有异常应及时查找原因或更换； ⑥检查气路管线是否漏气，送钻离合器的快速放气阀放气是否畅通，如有异常应及时修复或更换； ⑦检查气源压力、液源压力、润滑油压力表显示是否正确，有无漏气现象； ⑧检查每个轴端轴承温升情况（各传动轴承温升不得高于40ºC，最高不得高于85ºC），如有异常应停机检查； ⑨检查各主减速箱及送钻减速箱是否有漏油现象，如有漏油现象应及时排除； ⑩检查传动系统有无异常声响； ⑾检查盘刹冷却水流动是否顺畅； ⑿检查防碰过卷阀性能：在绞车停机状态下，用手扳动过卷阀拨杆，盘刹装置的工作钳、安全钳应迅速响应，进行刹车。把防碰过卷阀拨杆扳正，同时按一下“防碰释放”按钮，系统恢复至常态； ⒀进行每班的脂润滑点保养。 （3）周维护 ①检查润滑系统吸油过滤器滤芯是否堵塞，如堵塞应及时清洗或更换； ②检查润滑油油质是否符合要求，如发现油变质或变脏时应及时更换； ③检查盘刹刹车钳与刹车盘的间隙，间隙过大应及时调整； ④检查盘刹刹车块、离合器摩擦片的磨损情况，如磨损值超过许用值应及时更换； ⑤进行每周的脂润滑点保养。 （4）月维护 ①调整离合器的摩擦盘，气动元件的清洗维护等，必要时更换； ②检查刹车盘的磨损状况，必要时予以更换； ③对盘刹钳脂润滑点进行保养。 ④检查盘刹系统蓄能器充氮压力，压力不足时及时补充氮气； ⑤检查油路、气路、水路管线，根据情况予以检修、更换。 （5）年维护 ①检查所有的连接件的螺钉螺母，松动时，要予以紧固，开口销、锁固铁丝等如有丢失、损坏要予以复原； ②检查各轴承的磨损情况，如过度磨损应予以更换； ③检查齿轮啮合情况、齿轮齿面磨损情况及齿面有无点蚀，必要时需进行修磨； ④检查全部润滑油/脂管线应无泄漏及堵塞； ⑤检查离合器，如过度磨损应予以更换； ⑥检查绞车冷却水系统各管线、接头的情况，如有损坏及时更换； ⑦放掉油池内的润滑油，彻底清洗清理油池； ⑧检查输入轴联轴器的同轴度情况并及时调整； ⑨检查所有油封，如有损坏及时更换； ⑩检查气控系统全部管线、阀件、压力表执行机构的状态，并及时更换； ４.绞车常见故障及排除 当设备出现故障时，首先需区分该故障属于电控、气控、液控或机械故障，再分别加以分析处理。 当气控系统出现故障时，不可随便拆开阀件。因为气控阀件的失灵原因很多，有时并不是阀件本身有毛病，而是由于气路管线堵塞或空气压力大小(气源压力低，管线漏气)等原因引起，所以必须分段检查。方法是：先由控制阀、控制管线至遥控阀件，分段打开管线接头，检查通气情况，如控制气路畅通，再检查通气情况，如不畅通，则证明阀件有问题，应先换上备用阀件继续使用。与有关的技术部门取得联系，得到许可后再打开故障阀件进行检查，查清故障原因。总之，当气控系统出了问题，应耐心细致地查明原因并正确处理，严禁盲目拆修阀件。 气控阀件还有个特点：在连续使用期间工作情况一直很好，但在停用几天后忽然失灵了。这种情况在二位三通气控阀上更易出现。这是因为阀芯在停用期间会产生水锈，使阀件活动部位阻力增大，工作失灵而漏气。遇到这种情况，可用手将常闭二位三通气控阀端部的放气口堵死，如消除漏气，说明阀芯生锈了，只需将阀芯反复活动几次即可正常工作。如果继续漏气，则需打开阀件检查原因。 当钻机打完一口井以后或经过一定时间(最长不超过三个月)后，应对整个气控系统进行一次维护保养，全面检查易损件的情况，做到及时更换和清洗，避免阀件在不正常的状态下工作。2．5．2绞车减速箱 1．结构组成 该绞车中共有两个齿轮减速箱，左、右各一个。 左减速箱总成主要由输入轴、中间轴、输出轴、箱体、箱盖及传动齿轮等组成。 右减速箱总成为四轴式结构，主要由输入轴、中间轴、输出轴、送钻轴、箱体、箱盖及传动齿轮等组成，其中输入轴、中间轴、输出轴分别与左减速箱相同。 齿轮减速箱的箱体、箱盖均采用整体铸造结构，各齿轮均采用大模数硬面齿轮.绞车左减速箱总成1--箱盖2--箱体3--输出轴4--中间轴5--输入轴1--箱盖2--箱体3--送钻轴4--输出轴5--中间轴6--输入轴绞车右减速箱总成 2．齿轮减速箱基本参数 齿轮总传动比:i=9.35 右减速箱送钻轴至输出轴齿轮传动比:i=3.43 额定输入转速:n=740rpm 工作最大转速:nmax=2800rpm 额定输入扭矩:T=10236N.m（7550lbf.ft） 最大输入扭矩:Tmax=15500N.m（11432lbf.ft）(持续1分钟) 重量:左箱体7000kg（15432lbs）右箱体7500kg（16534lbs） 3.齿轮减速箱的安装 首先将减速箱箱体置于一个比较水平的基础面或工作台上，待放置平稳后依次装入输入轴、中间轴、输出轴、送钻轴总成等，调整齿轮位置，检查啮合情况及润滑油路、喷油嘴位置等，并将箱体、箱盖和箱面清理干净，在箱体、箱盖和箱面之间及各轴承盖贴合面均涂抹密封乐泰胶（515/乐泰），合上箱盖，紧固合箱螺栓（在紧固前应涂防松胶（271/乐泰））；然后整体起吊减速箱至绞车底座安装位置即可。 左、右减速箱的安装，在滚筒轴安装定位后进行，安装步骤是：首先将齿式联轴器外齿套分别与滚筒轴伸和减速箱输出轴伸连接好；然后将已安装就绪的减速箱（包括送钻离合器等）整体吊运到绞车底座相应位置（因为绞车在出厂时，已将减速箱的定位块配焊在绞车底座上。在现场安装时，只需将减速箱吊至绞车底座上，按定位块定位。）减速箱输出轴与滚筒轴同心度通过在减速箱底面增减调整垫片进行测量调整，当同心度调整在0.25mm（0.01in）范围内时，将齿式联轴器内齿圈用螺栓固紧，最后用紧固螺栓M36×160将减速箱固定在绞车底座上，即完成减速箱的安装。 减速箱在整体吊装时,应采用箱体上的吊装耳吊装,不可采用箱盖上的吊装耳,箱盖上的吊装耳仅用于是在减速箱拆卸、安装时起吊箱盖。 4.齿轮减速箱安装使用时应注意的事项 ①齿轮箱在安装时一般要求环境温度在+5°C～+35°C（41~95°F）范围内，最佳温度范围在+5°C～+25°C（59~77°F）之间； ②箱体、箱盖和箱面之间及各轴承盖贴合面在组装时均涂有密封乐泰胶（515/乐泰），若需打开，则在二次组装时必须清理其密封面，同时也应涂上相应的乐泰密封胶，以防漏油；端盖上的螺钉必须涂防松胶（271/乐泰），转动件上的螺钉必须用铁丝防松。 ③齿轮箱输入轴、输出轴在安装鼓型联轴器时，允许采用热胀冷缩等方法，禁止强行重击； ④齿轮箱在合箱前，应检查设置于箱体、箱盖内部的润滑油嘴是否对准相应需润滑的齿轮啮合面，同时检查箱体内外部油管接头与相应轴承座等处是否连接牢固。 ⑤首次启动齿轮箱时，如有可能应让其空载转动，如果没有异常现象，待空运转一段时间后再逐级增加载荷，同时对齿轮箱在各段转速及各载荷等情况下进行连续地观察。 ⑥减速箱运转过程中，应经常检查减速箱各连接处是否牢固，密封处是否可靠，噪声、振动、温升等是否正常，如有异常应及时排除。 ⑦齿轮箱上的滤清器，应根据实际使用情况及时进行清洗。清洗时，需卸下过滤器用石油醚或类似溶剂冲洗，然后把过滤器晾干，或用压缩空气吹干。 ⑧齿轮箱每次在运转前，应首先启动绞车润滑油泵，认真检查润滑管路及润滑压力表，润滑压力一般在0.2～0.8MPa(29～72.5psi)比较合适；另外，每次在运转检查时，应打开箱盖上的观察窗，仔细检查箱体内各喷油嘴的位置及喷油油量情况，如发现异常，应设法排除。 输入轴总成分解图1－螺栓M16X502－压板3－隔套4－挡油环5－挡油环6－挡油环7－轴承8－键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　7－键8－键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M20X50　2－压板　3－隔套　4－挡油环　5－挡油环　6－轴承7－隔套8－输出大齿轮9－键10－键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M20X50　2－压板　3－隔套　4－挡油环　5－挡油环　6－轴承7－键8－自动送钻轴9－键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M16X50 2.5.3绞车驱动电机 1.概述 ZJ40DB钻机、ZJ50DB钻机的绞车驱动电机采用2台600kW的变频调速异步电动机，ZJ70DB钻机的绞车驱动电机采用2台800kW的变频调速异步电动机。 （1）型号说明 ZJ40DB钻机、ZJ50DB钻机的绞车驱动电机型号为YQPZ-600，ZJ70DB钻机的绞车驱动电机型号为YJC800,其中： Y――异步电机Q――牵引 P――变频Z――石油钻井用 J――交流C――常牵制造 600（800）-电机额定功率（600、800kW） （2）特点 电机为卧式、单轴伸、双轴承支撑、强迫通风冷却结构的三相鼠笼式变频调速异步电动机，轴伸为1：9.6锥度，并带有液压卸联轴节的油槽。电机低频起动，电流小；通用性好；调速范围广；过载能力强。 2.电机主要参数 （1）ZJ40DB钻机、ZJ50DB钻机的绞车驱动电机 型号YQPZ-600(A/-B) 工作制连续 额定功率600(kW) 额定频率33.5(Hz) 最高频率56(Hz) 额定电压600(V) 额定电流710.2(A) 最大电流1065(A) 额定转矩8672(N·m) 额定转速661(r/min) 最高恒功率转速1098(r/min) 冷却方式强迫通风 风机电机功率15(kW) （2）ZJ70DB钻机的绞车驱动电机 型号：YJC800(A/-B/-C) 工作制连续 额定功率800(kW) 额定频率37.5(Hz) 最高频率142.5(Hz) 额定电压600(V) 额定电流956.5(A) 最大电流1434.75(A) 额定转矩10298.9(N·m) 额定转速740(r/min) 最高恒功率转速1500(r/min) 冷却方式强迫通风 风机电机功率15(kW) 3．工作原理与基本结构 （1）工作原理 当电机需要开始工作时，首先是必须启动电机的自带风机，并通过电机进风口和防爆挠性连接管，将其所取的洁净风源吹入电机和接线盒。接线盒内的压力开关动作，电动机电源被允许进入电机接线盒内，使电机开始工作。 （2）基本结构 电机由定子（机座）、转子（轴）、前后端盖、接线盒和风机等组成。 ①定子： 定子由定子铁心、机座、定子线圈、导电环和引出线等组成。 定子铁心由0.5mm厚优质冷轧硅钢板冲制的整圆片叠制而成。机座为钢板焊接结构，铁心背部与机座之间设有轴向通风道。 定子线圈由专用涨形机制作而成，线圈导体为FCR薄膜熔敷铜扁线，对地绝缘采用CR云母带和CR薄膜绕包，外包绝缘用玻璃丝带。整个嵌线过程不准敲打线圈。 导电环由铜母线弯制而成，四个导电环经绝缘包扎后，由支撑夹紧装置固定在铁心压圈上，绕组引出线用M8×45螺栓（GB5783）与导电环上的接头连接，三相引出线标志为U、V、W。 ②转子： 转子由转轴、转子铁心、导条、端环、护环和支架等组成。 转轴材料为合金结构钢35CrMo，经热处理调质后加工而成。转子铁心由0.5mm厚优质冷轧硅钢板冲制的整圆片叠制而成，设有单排轴向通风孔。导条、端环、护环均为专用铜合金，并组合成铜条鼠笼式结构。 ③端盖： 两端端盖均为铸钢结构，与机座止口过盈配合，起到支撑转子的作用。 ④接线盒： 出线盒内装有压力开关，当风机发生故障，风压小于100Pa时开关断开，电动机会自动停车。出线盒旁备有紧急刹车用辅助开关，以备必要时使用。在电机内非出轴端侧面装有200W单相加热器一只，以备停机时接通电源，防止电机受潮。在电机内非出轴端底部装有一盖板，当电机内部积水时，即可打开盖板，将水排出。 ⑤风机： 风机为离心式防爆通风机，由三相防爆电动机驱动，给主电机强制冷却通风。 风机型号YHF02(D) YHF表示正压防爆型风机，02（D）表示设计序号。 功率15(kW) 转速3600(r/min) 流量120(m3/min) 全压3500(Pa) 介质温度常温 风机所配电机型号YB2-160M2-2 风机所配电机型号YB2-160M2-2含义： Y表示异步电动机，B表示隔爆型，2表示第二次改型设计，160表示机座中心高，M表示机座长度代号，2表示铁心长度代号，2表示电动机极数。 功率15(kW) 电压460(V) 频率60(Hz) 绝缘等级F级 4.操作和使用 （1）安全注意事项 ①人员安全 在电机调试和工作现场,操作人员须穿绝缘鞋,电机运行过程中,禁止与电机导电部分接触,禁止与电机运转部分接触。 ②设备安全 电动机的最高电压为600V。 600kW电动机的最大电流为710.2A（短时不超过1065A），电动机的最高转速为1318r/min。 800kW电动机的最大电流为956.5A（短时不超过1434.75A），电动机的最高转速为2800r/min。 （2）操作和使用 首先接通风机三相防爆电机的电源线(460V，60Hz)，启动风机，待电机接线盒内的压力开关动作后，可接通电机的电源，当外接电源线的相序与电机引出线的相序相同时，从电机驱动端看电机转向为顺时针方向。电机应在低频低压时启动，待电机运行正常后，可逐步增加负载，开始正常工作。 在电机工作过程中，需注意电机运转是否正常，两端轴承温度是否异常，以及电机的振动和噪声是否有明显的改变。如电机有特别异常时，需关闭电源，停机检查。若发生紧急情况来不及按正常程序关闭电源时，可按下电机接线盒旁的按钮开关LAY37(急停辅助开关)，用插销固定，然后关闭电源。 5.维护和保养 （1）轴承 本电机不设加油杯装置，在正常使用情况下，三年内不需要补充润滑脂。使用满三年应解体清洗、检查、重新润滑。电机在使用过程中，建议用点温计定时、定点测量轴承温升，并作好统计。 （2）紧固 检查电机各处螺栓有无松动现象，如有则应对螺栓进行紧固。建议每打一口井检查一次螺栓有无松动现象。 （3）吹扫 建议每打一口井吹扫一次电机内外表面。如用0.6MPa左右的压缩空气吹扫电机的外表面，拆下出风罩，将高压风管（软管）从出风口伸进电机内部吹扫内外表面。 （4）保养 ①将大小轴承表面残油刮去，放入轴承专用清洗机清洗，清洗完后的轴承按编号放在专用存放架上。 ②清洗联轴节、内封环、轴套、轴承挡圈、内外轴承盖、端盖等部件。注意：应将所有工具一并清洗并妥善存放。 ③定子、转子的清洗,见电机维护手册。6.故障分析判断方法电机故障分析判断方法续表 2.5.4盘刹系统 1.概述 (1)装置组成 PS系列液压盘式刹车装置由三部分组成:制动执行机构、液压站及操作台，它们之间用液压管线连接，液压站是动力源，为执行机构提供必需的液压动力；操作台是动力控制环节；执行机构是制动执行部分，它由刹车钳、钳架、刹车盘三部分组成，其中刹车钳又分为常开式工作钳和常闭式安全钳两种型式。 (2)功能 1)工作制动通过操作刹车阀的控制手柄，调节工作钳对制动盘的正压力，从而为主机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、起下钻等不同工况的要求。 2)紧急制动遇到紧急情况时，按下红色紧急制动按钮，工作钳、安全钳全部参与制动，实现紧急刹车。 3)过卷/防碰保护当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀或防碰阀会发出信号，工作钳和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰天车事故。 4)驻车制动当钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制动手柄，安全钳刹车，以防大钩滑落。液压盘式刹车装置示意图 2.工作原理及结构特征 (1)制动执行机构 制动执行机构主要包括：工作钳、安全钳、刹车盘和钳架四部分，制动执行机构1－滚筒2－刹车盘3－钳架4－工作钳5－安全钳6－过渡板 液压盘式刹车装置外形图 液压盘式刹车装置外形图 1)刹车盘 刹车盘是刹车系统的核心部件之一，与刹车块组成刹车副。一般每台产品配备两个刹车盘，安装在绞车滚筒两端。 按结构形式分为：水冷式、风冷式和实心刹车盘三种。 ①水冷式刹车盘内部设有水冷通道，在刹车盘内径处设有进、出水口；外径处设有放水口，用来放尽通道内的水，以防止寒冷气候时刹车盘冻裂；正常工作时，放水口用螺塞封住。刹车系统工作时，给刹车盘通冷却循环水，以平衡刹车副摩擦产生的热量。 ②风冷式刹车盘内部有自然通风道，靠自然通风道和表面散热。 ③实心刹车盘靠表面散热，主要用于修井机和小型钻机。 2)工作钳 工作钳主要由常开式单作用油缸、复位弹簧、杠杆及刹车块组成。 其工作原理是：当给常开式单作用油缸输入压力油P时，产生理论推力F，大小为F=P×A，其中A为活塞面积。推力F推动油缸活塞杆伸出；同时也作用到缸体后端盖，推动油缸缸体向后移动。当刹车块接触刹车盘时，通过杠杆将推力F传递到刹车块端，从而作用于刹车盘，产生正压力N。在正压力N的作用下产生摩擦力，即制动力。因为制动力与油压P为正比例变化关系，当油压P达到一定值时,刹车盘处于全制动状态；随着油压P值变小，制动力也随之降低，当油压P=0时，在复位拉簧的作用下，杠杆回到原始位置，使刹车块脱离刹车盘，工作钳处于完全松刹状态。工作钳（常开式）1－刹车盘2－刹车块3－销轴4－杠杆5－油缸6－活塞 3)安全钳 安全钳主要由常闭式内置碟簧组的单作用油缸、杠杆机构和刹车块组成。 安全钳的工作原理与工作钳相反。当常闭式单作用油缸内油压P=0时，内置的碟簧通过两个杠杆将力传递给刹车块而作用于刹车盘上，产生正压力N，实现刹车；而当油缸内油压P≠0，即有油压时，油压力克服碟簧力压缩碟簧，经杠杆实现松刹。通过调节调节螺母可以实现刹车块行程距离的调整。安全钳（常闭式）1－刹车盘2－刹车块3－销轴4－杠杆5－油缸6－活塞7－碟形弹簧8－调节螺母 4)钳架 钳架是执行机构的基座，工作钳及安全钳均安装在该基座上。通常配备两个钳架，安装在绞车的底座上，位于滚筒两侧的前方。 （2）液压站 液压站包括： 油箱组件、泵组、控制块总成、加油组件、电控箱等。 1)油箱组件 油箱组件包括油箱、吸油阀、放油阀、液位液温计、冷却器等元器件，其中： 吸油阀门的功能为维修油泵时，关闭该阀，使油箱与油泵吸油口断开，防止液压油外泄。正常工作时，处于开启状态。放油阀门是为了更换液压油而设。正常工作时，处于关闭状态。液位液温计供观察油箱液面高低及油箱油温。冷却器为列管式水冷冷却器，用来平衡整个系统的发热。可根据系统的工作温度确定是否投入使用。需冷却时，将旁路截止阀关闭，冷却水接通；不需冷却，则将旁路截止阀开启，冷却水关闭。 2)泵组 泵组为液压系统的心脏。系统配备两台同样的柱塞泵，分别由防爆电机驱动，一台工作，另一台备用，工作时可交替使用。 3)控制块总成 主要由：油路块、蓄能器、截止阀、单向阀、安全阀和高压滤油器等元器件组成。 蓄能器：可降低液压回路的压力脉动，并在泵无法正常工作时提供一定的储存能量，保证工作钳仍可正常制动5～6次。 截止阀：是用来释放蓄能器油压的，在正常工作时，截止阀一定要关严。否则，系统压力将建立不起来。 单向阀：作用是把两台泵的出油口隔开,使其形成三个相互独立而又相互联系的油路，保持蓄能器的油液不回流。 安全阀：是一个溢流阀，起安全保护作用。 高压滤油器：过滤系统高压油，保证液压系统的清洁。液压系统原理图1－油箱、2－安全阀、3－电机、4－油泵、5－精滤油器、6－单向阀、7－蓄能器、8－压力表、9－刹车阀10－气控换向气阀、11－紧急按钮阀、12－气控换向阀、13－驻车刹车阀、14－液控换向阀、16－冷却器、17－回油滤油器、18－单向节流阀 4)加油组件 加油组件由一台手摇泵、一台过滤器组成。油箱加油时，通过加油泵组完成，以保证油液的清洁度。 5)电控柜 液压站的电控箱主要用来控制电机和加热器的起、停，电控箱采用隔爆处理。 (3)操作台 操作台包括刹车阀组件、驻车阀组件、控制阀组、管路、压力表等。 工作制动：工作制动是由刹把控制刹车阀实现的。刹车阀为手动比例减压阀，阀的输出压力随着拉动刹把而呈比例变化。对应刹把所处的不同位置，刹车阀的输出压力由0到最大系统压力变化。刹把拉动角度越大，工作钳油缸的压力就越大。刹把推到原始位置，阀输出压力为0，工作钳松闸。 驻车制动： 驻车制动阀为手动换向阀，拉动手柄，驻车制动阀换向，使安全钳油缸卸压，弹簧力使安全钳实现驻车制动。 解除驻车制动时，必须先将刹把拉至“刹”位，使刹车阀的输出压力控制误操纵保护阀换向，再推动驻车制动阀手柄，将压力油输入到安全钳油缸，克服碟簧力，解除驻车制动。 紧急制动： 紧急制动是由紧急按钮阀控制的，该阀是一个手动换向气阀，控制气控换向阀。当按下紧急制动按钮时，切断气源，气控换向阀弹簧复位，实现安全钳制动；同时，液控换向阀因控制端失压而换向，压力油直接进入工作钳，实现工作钳制动。即：所有制动钳制动，实现了紧急制动。 解除紧急制动时，同上述解除驻车制动一样，必须先将刹把拉至“刹”位，再拔出紧急制动按钮，才能解除紧急制动。 过卷/防碰保护： 当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，天车附近处安装的气动行程阀（或绞车上安装的防碰阀）由于外力碰撞而动作，使气路接通。过卷/防碰保护操作分常供气、常断气两种情况： 常供气，即正常工作时，气控换向阀控制端通气源，这时，由过卷阀输出的气信号控制气控换向气阀换向，切断气源，实现紧急制动。 正常工作时，气控换向阀不通气，过卷阀输出的气信号直接控制气控换向阀换向，实现紧急制动。 误操纵保护： 需要解除驻车时，必须先把刹把拉至“刹”位，再推驻车手柄。若司钻操纵时，没有按照规程执行，先推驻车手柄，此时，驻车制动不但没有解除，反而工作钳也处于全制动状态，实现误操纵保护功能。它强迫司钻必须按规程操作。 3.维护与保养 盘式刹车装置维护的重点在液压回路和制动钳油缸上。 (1)液面： 必须经常检查液面并及时补油。当系统中的液面减少到最低液面以下时，可能引起温升、不溶解空气积聚、泵因气穴而失效、电加热器外露而引起局部温度升高，使油液分解变质，从而引起系统故障。 液面下降，说明有渗油或漏油的地方，要及时检查，及时维修。 (2)油温： 液压油的工作温度，允许最高值为60℃，因为高温会加快油液的老化，并缩短密封件和软管的寿命。必须经常监测油箱中的油液温度。油温逐渐升高，表明液压油可能被污染或形成胶质，或柱塞泵磨损。油温突然升高是报警信号，应立即停机检查。 (3)压力表： 经常观测液压站上压力表的压力值，特别是系统压力表，压力应当稳定于设定值。并定期校定压力表。 (4)滤油器： 回油滤油器带有目测式堵塞指示器，指针在绿区时，滤芯正常；黄区时，轻微堵塞；红区时，严重堵塞，必须清洗滤油器壳体并更换滤芯。每天在工作温度达到正常值时，至少进行一次检查。或者每当交接班时，下一班司钻检查一次。 空气滤清器只用于当油箱液面升降时过滤进出油箱的空气。每隔一至三个月检查并清洗或更换一次滤芯。 (5)蓄能器： 必须经常检测蓄能器的充气压力。检测时，停机并卸掉蓄能器内的油压，拆下外护帽及内护帽，联好充氮工具，轻拧旋钮，测量压力（确定压力表在近期经过校验且状况良好）。若压力不足4MPa时，把该接头连到氮气瓶上，拧下旋钮即可充气。 卸压时，打开所有的截止阀，即能释放蓄能器的油压。正常工作时，截止阀一定要关严。否则，系统压力将建立不起来。蓄能器组1――精滤油器2――截止阀3――蓄能器4――安全阀 (6)泵组： 检测泵组，必须保持两台泵组都处于良好的工作状态。 (7)防碰天车系统： 过卷/防碰阀应经常检测，确保其性能可靠。特别在冬季，压缩空气里可能含有水分，气路因天气寒冷而发生结冰堵塞现象，引起防碰失灵。防碰系统需每天试用一次，确保能够正常工作。 (8)工作钳： 在交接班时需检测刹车块的厚度以及油缸的密封性能。随着刹车块的磨损（单边磨损1～1.5mm），需调节拉簧的拉力，使刹车块在松刹时能返回，且间隙适当。当刹车块厚度仅剩12mm时，必须更换。 (9)安全钳： 需经常检测松刹间隙（至少一周一次）﹑刹车块的厚度以及油缸的密封性能。如果刹车盘与刹车块之间的间隙大于1mm，必须调整，松刹间隙为0.5mm左右；当施行紧急刹车操作后，也必须重新检查调整松刹间隙。当刹车块厚度磨损到只有12mm时，必须更换。为了确保安全钳的使用可靠性，油缸内碟簧组每12个月至少更换一次。 (10）快速接头、液压管线： 每天检查所有快速接头二次，确保连接良好。特别移动管线或意外碰到管线后，严格检查液压管线是否损坏，快速接头是否虚接，确保液压管线无损伤、快速接头连接良好。 (11)结构件： 对于结构件的检查保养主要是指制动钳的杠杆、销轴、油缸、钳架、刹车盘、接头以及所有紧固件，应检查这些零件是否损坏、变形、裂纹和其它可能存在的问题。检查所有紧固件是否松动，必要时应及时紧固。 1)刹车盘的保养检查： ①磨损：刹车盘允许的最大磨损量为10mm（单边5mm）。 ②裂纹：刹车盘在制动过程中因滑动摩擦而产生大量热量使盘面膨胀，而冷却时又趋于收缩，这样冷热交替容易产生疲劳应力裂纹。随着使用时间的延长，如果最初的微小应力裂纹扩展较大时，应引起足够重视，并采取修补措施。例如可以用工具沿裂纹处磨掉一些，以便检查裂纹深度，对裂纹进行焊接修补，最后用砂轮打磨平整。 ③油污：工作盘面上不允许沾染或溅上油污，以免降低摩擦系数，降低刹车力，以致造成溜钻事故。但滚筒在运动过程中，钢丝绳上的油有时难免会飞溅到刹车盘的工作面上，因此要经常检查清除。 ④循环水：对于水冷式刹车盘，在使用过程中，应经常检查冷却循环水，确保冷却循环水存在，并管线畅通。冬季位于寒冷地带，钻机不工作时，务必将刹车盘中的冷却水排尽，避免盘内结冰将盘冻裂。 2)连接件，特别是钳架、钳体的焊缝是否有裂纹、腐蚀等问题，如有必要则要维修或更换。半年至少检查一次。 3)检查活动部件是否有粘连现象，特别是杠杆销轴处。因为刹车粉尘的堆积容易造成润滑不良等后果，一个月加注润滑油脂一次，保证润滑良好。5．故障检修 2.５.5自动送钻装置 自动送钻装置主要由42.5kW(57hp)交流变频电机，送钻减速机，推盘离合器，连接盘，轴头压板及电、气控制管线等零部件组成。 自动送钻装置在绞车中的功能主要有两个方面：一是当主系统发生故障时，该系统可进行应急操作，能提升最大钻柱重量；二是由数字化变频拖动系统设定恒转矩或恒转速，反拖滚筒，自动调整转矩或转速，从而实现恒钻压或恒钻速自动送钻。自动送钻装置 1、送钻电机2、减速机3、推盘离合器4、连接盘5、轴端压板 （1）自动送钻离合控制 自动送钻离合由两位定位式开关控制，将自动送钻开关置于自动送钻位置进行自动送钻时，便会断开绞车主电机电源，开启自动送钻电机挂合自动送钻离合器。当游动系统运行至防碰高度后，就会自动摘掉自动送钻离合器并刹车。 当游动系统运行超过防碰高度时，缠绕在绞车滚筒上的钢绳会拨动防碰过圈阀触杆，过圈阀便将气信号输出，输出的气信号使压力开关接通产生电信号输入至PLC，经逻辑运算后输出控制信号，断开绞车主电机电源并摘掉自动送钻离合器，同时液压盘刹刹车。 （2）自动送钻电机 采用一台西门子的42.5kW的交流变频防爆电机，其型号为：1LG42234AA94-Z 其主要参数为： 额定电压：460V 额定电流：67A 额定转速：1775RPM 额定转矩：229N·m 额定频率：60Hz 额定功率：42.5Kw （3）自动送钻装置的安装： 先将推盘离合器、连接盘、压板、压板螺栓等分别固紧在齿轮减速箱自动送钻输出轴和送钻减速箱输出轴相应的轴头上，再将自动送钻装置放置在绞车底座相应的安装位置上（因为绞车在出厂时，已将自动送钻装置的定位块配焊在绞车底座上。在现场安装时，只需将自动送钻装置吊至绞车底座上，按定位块定位。），测量减速箱自动送钻输出轴轴伸中心至底座上平面的距离，并以此距离为依据加调整垫调整送钻减速机的高度，直至两轴中心处于同一水平线为至。最后将连接盘与离合器连接在一起，安装连接好离合器进气管线，然后将送钻减速机底座与绞车底座固联在一起。