钻机链条传动装置

1. CZ型冲击式钻机

(一)CZ型钻机主要技术性能

CZ-20型、CZ-22型和CZ-30型钻机的主要技术性能见表2-36所示。

表2-36 CZ-20型、CZ-22型和CZ-30型钻机主要技术性能

(二)CZ型钻机传动系统

CZ型冲击式钻机的传动示意图见图2-93所示。电动机经三角皮带带动主轴旋转。主轴再把动力经离合器分别传给冲击轮,或经链条传给冲击卷筒或抽筒卷筒。

图2-93 CZ型钻机传动系统

1—动力机;2—冲击卷筒;3—冲击机构;4—主轴;5—抽筒卷筒;6—辅助卷筒

钻机的操纵手把都集中在钻机的后左角,操作者的视野可以清楚地控制井口。

主轴既是动力传递机构也是动力分配机构。为了达到这个目的,在主轴上装有3个离合器,它通过操纵手把可以使冲击机构、冲击卷筒、抽筒卷筒分别工作,从而达到钻井目的。

冲击机构,包括冲击齿轮,连杆、冲击梁、导向轮和压轮。冲击机构的作用是把动力机的回转运动变成钢丝绳的往复运动,从而带动钻头作上下运动。当冲击齿轮旋转时,带动有拐臂的连杆运动。于是冲击梁就以导向轮轴为中心,作上下摆动。缠绕在其上面的钢丝绳在压轮的压力下做“抽取”和“放出”的运动。

在冲击梁上装有弹簧,是为了由于钻具在孔内运动不正常时给钻机以冲击力,从而可以减轻钻机受震,称缓冲补偿弹簧,这种机构也可以放在桅杆顶上。

卷筒在冲击型钻机上最少需2个,一般为3个,因为冲击钻进工艺要求单独掏岩粉浆,故除带动钻头冲击卷筒外,还必须有掏砂筒卷筒。第三个卷筒称辅助卷筒,作一些辅助工作使用。桅杆是用于提升井内工具用的,冲击型钻机的桅杆多做成伸缩式的,这样便于运输。

CZ型钢丝绳冲击钻机的外貌见图2-94所示。

图2-94 CZ型钢丝绳冲击钻机外貌图

1—电动机;2—曲柄连杆机构;3—主轴;4—压轮;5—主天车;6—桅杆;7—钢绳;8—副天车

(三)CZ型钻机的维护及保养

1.操作系统的维护保养

主要是经常检查,润滑和消除污垢使各连接部分灵活、可靠。如拉杆变形要及时修理;闸把的活动轴磨损要及时拆换,以免因轴孔间隙过大而造成操作失误。

2.制动闸的维护保养

刹车闸带的松紧程度要调整适当。调节方法是:调节制带端螺栓和吊持闸带弹簧栓。调整后,使其在放松状态时制带不摩擦制动圈,其间隙一般大于1.5mm,工作中勿使油脂或水沾溅在刹车带上,防止打滑。

3.摩擦离合器的维护保养

摩擦离合器传动的不正常,往往是由于摩擦片磨损或者滴入水油造成的。为了减轻磨损,使用摩擦离合器时,拨叉拨动凸轮要使三爪通过凸轮的死点,并且能够停留住。在停止传动时凸轮一定与三爪分离。如果摩擦离合器失灵,要及时调整修理。

调整的方法:抽出夹圈上的销子,将夹圈向右移动,使销子调整到适当的孔位上。

摩擦片滑动的原因,往往是因为滚珠轴承油封损坏或加油过多,使润滑油渗入摩擦离合器内造成的。为了避免这种现象,要勤检查,发现损坏要及时更换,定期加油,加油时,不宜加得过多。

在处理事故时,由于摩擦离合器长时间的超负荷传动,时常发热冒烟。遇有这种情形要及时冷却,防止将摩擦片烧结。

4.齿轮和链条传动装置的维护保养

主要是经常检查,清理污垢和加油。对齿轮传动装置还必须检查距离的正确性。对链条传动装置还必须检查链条的松紧程度,检查链条板、链条轴磨损程度及其与链轮的啮合是否正常。

5.定期检查

要定期检查摩擦离合器的调整情况;制动闸的调整情况;操作系统的调整情况,三角皮带的传动情况;齿轮和链条的传动情况;缓冲装置工作情况;天车与滑轮的转动情况;动力机的运转情况。

6.钻机的润滑

为了使钻机运转部件灵活、减少磨损,必须按时地在润滑位置加足润滑油和定时清洗干净。

2. 钻机液压传动系统

(一)功用

1)用以完成主轴的上升、下降、停止,钻机移动,松开卡盘,拧卸钻杆等工作。

图4-63 XY-4型钻机机架

1—挡铁;2—右机腿;3—前机架;4—机座;5—左机腿;6—防护罩;7—移动油缸;8,9,13—压板;10—后机架;11,12—调整垫;14—调整垫

2)可实现钻进过程中的加压、减压钻进和强力起拔等工艺要求。

3)可以控制立轴下降速度。系统中的油压由压力表反映,钻进压力、加减压力值及钻具质量由钻压表反映,如图4-64所示。

(二)液压系统的组成

XY-4型钻机的液压系统由以下四部分组成:

1)动力机构。由齿轮式油泵构成,它是液压系统的“心脏”液压能的动力源。

2)控制机构。控制和调整系统内油液的压力,流量和方向,将液压能分配给各执行机构。由液压操纵阀,可调节流阀等组成。

3)执行机构。将液压能转换为机械能(往复和旋转运动),由油缸,液压马达等组成。

4)辅助装置。由油箱、过滤器、油表、油管、接头等组成。

(三)液压传动系统工作原理

1.钻机前后移动

如图4-65所示,由手动控制弹簧复位三位六通换向阀与钻机前后移动油缸等构成了钻机移动回路。其工作原理是:油液由油箱经过滤器通过油泵获得液压能,压力表反映系统压力,用溢流阀控制系统压力并实现过载保护。换向阀各位置工作状况如下:

图4-64 XY-4型钻机液压传动系统组成图

1—油箱;2—阀门;3—接头螺钉;4—接头体;5—单联齿轮泵;6,7,8—接头螺钉;9—接头体;10—ZFS四联多路换向阀;11—螺帽;12,13—接头螺钉;14—回油接头体;15—给进油缸下油管;16—接头体;17—给进油缸上油管;18—给进控制阀;19—钻压表;20—接头螺钉;21—接头体;22—直通接头;23—液控单向阀;24—D型胶管接头;25—C型胶管接头;26—压力表

图4-65 XY-4型钻机液压系统

1—压力表;2—单向阀;3—油泵;4—过滤器;5—油箱;6—溢流阀;7—钻机前后移动操纵阀(三位六通);8—备用操纵阀(三位六通);9—卡盘松紧操纵阀(三位六通);10—立轴升降操纵阀(四位六通);11—给进控制阀(节流阀);12—三通换向阀(梭阀);13—钻压表;14—立轴油缸;15—液压卡盘;16—单向阀;17—钻机前后移动油缸(单出杆油缸)

1)处于第二位置(零位)时,压力油经常态回油道直接流回油箱,此时钻机处于停止状态。

2)处于第一位置时,常态回油道封闭,压力油进入移动油缸左腔,油缸体左移并带动钻机左移(后退);油缸右腔油液经回油道流回油箱。

3)处于第三位置时,常态回油道封闭,压力油进入移动油缸右腔,油缸体右移并带动钻机右移(前进),油缸左腔油液经回油道流回油箱。

2.松开液压卡盘

由卡盘松紧操纵阀与液压卡盘内油缸等构成液压卡盘松紧回路。由于该钻机液压卡盘采用碟形弹簧卡紧,液压力松开的方式,所以只需一条工作油路,而另一条油路接在液压拧管机的供油路上。换向阀各位置工作状况如下:

1)处于第二位置时,压力油经常态回油道直接流回油箱,此时处于停止状态。

2)处于第一位置时,常态回油道封闭,压力油进入卡盘环形油缸,推动活塞下移,压缩碟形弹簧,卡盘松开。

3)处于第三位置时,压力油进入拧管机供油路,此时拧管机即可工作,同时卡盘油缸内油液卸荷,碟形弹簧复位,卡盘卡紧。

3.立轴的下降、停止、上升与称重

由立轴升降操纵阀、立轴升降油缸(给进油缸)及给进控制阀等构成立轴给进回路。换向阀各位置工作状况如下:

1)处于第二位置时,压力油经常态回油道直接流回油箱,立轴处于停止状态。

2)处于第一位置时,常态回油道封闭,压力油进入给进油缸上腔,推动活塞下移,立轴下降;给进油缸下腔油液与回油道接通,流回油箱。下腔油路上串联着给进控制阀,可以调节油缸下腔回油量,从而控制立轴下降速度,实现加、减压钻进。

3)处于第三位置时,常态回油道封闭,压力油通过给进控制阀之单向阀进入给进油缸下腔,推动活塞上行,立轴上升;油缸上腔油液与回油道接通卸荷。

4)处于第四位置时,常态回油道的油道封闭,油缸上腔开始卸荷,由于油缸下腔处于封闭状态,下腔油压力与钻具质量相平衡,从钻压表上可读出钻具在孔内的质量值,油泵输出的压力油克服溢流阀弹簧压力顶开阀心流回油箱。

(四)主要液压元件的构造

1.油箱

油箱的用途主要是储油、散热、分离油中的空气和沉淀杂物等。

XY-4型钻机油箱为开式,容量为40L。装于钻机前机架的右侧。其构造如图4-66所示。

油箱由钢板焊接制成,中间用带孔的隔板分成回油沉淀和吸油两个工作室,可消除泡沫,沉淀杂物,冷却油液。油箱上端有加油口及过滤网,透气孔等,油箱侧面有圆形油标,用于观察油面高度。

2.油泵

该系统采用外啮式齿轮油泵,型号为CB33/80。其主要技术参数如下:

图4-66 XY-4型钻机油箱

1—接头组件;2—接头;3—盖板;4—胶垫;5—加油口盖;6—加油口;7—过滤板;8—后提手;9—回油管接头;10—箱体;11—观察口;12—镜片;13—胶垫;14—垫圈;15—油标板;16—前提手;17—隔板;18—接头;19—过滤器

工作压力8MPa;最高压力12MPa;转速1500r/min;排量33L/min;容积效率70.95;进油管丝扣尺寸G7/8in;排油管丝扣尺寸G3/4in。

油泵传动装置如图4-67所示。主要由三角皮带轮、轴承、油泵座、传动轴及橡胶油封等组成。传动轴一端以平键连接三角皮带轮,另一端则以两副207轴承装于油泵座内孔。齿轮泵轴的外花键插于传动轴的内花键中,从而避免三角带传动过程中的拉力直接作用在油泵轴上。

图4-67 油泵传动装置

1—B型三角皮带;2,10—弹簧垫圈;3,9—六角头螺栓;4—纸垫;5,6—衬套;7—传动轴;8—207轴承;11—油泵座;12—压注油嘴;13—橡胶油封;14—密封螺塞;15—衬套;16—三角皮带轮;17—平键;18—止退垫圈;19—圆螺母

3.液压操纵阀

液压操纵阀是钻机液压传动系统的控制中枢,属集成式一组多路换向阀。如图4-68所示,主要由调压溢流阀、钻机移动控制阀、卡盘及拧管机控制阀、立轴给进控制阀和回油侧盖五部分组合而成。下面分别介绍各阀的构造及工作原理。

图4-68 XY-4型钻机液压操纵阀

1—微调手轮;2—圆锥销;3—拨环;4—手轮套;5—密封圈;6—调压螺杆;7—防转销;8调压螺母;9—限位套;10—调压套筒;11—限位螺母;12—密封圈;13—调压溢流阀壳体;14—调压弹簧;15—调压阀体;16—阀座;17—螺母;18—弹簧座;19—弹簧;20—弹簧罩;21—弹簧压板;22—密封盖;23—内六角螺钉;24—定位器体;25—内六角螺钉;26—定位套筒;27—定位钢球;28—锁紧弹簧;29—回油后盖;30—连接螺杆;31—连接板;32—垫圈;33—销;34—操纵杆座;35—快速增压手柄;36—拨叉;37—操纵杆;38—立轴给进控制阀杆;39—卡盘及拧管机控制阀杆;40—钻机移动控制阀杆

(1)调压溢流阀

该阀由微调手轮、快速增压手柄、调压螺杆、调压螺母调压弹簧、调压阀体及阀座等组成(图4-68)。阀体与阀的圆锥结合面经相互研磨有良好的密封性能,在调压弹簧张力的作用下,将压力油道P和回油道O隔开。一旦系统压力升高至限定值,即可克服弹簧张力顶开阀体,压力油便经阀座孔油道O₂流回油箱。

调压溢流阀压力值是由调整弹簧张力的大小而实现的,既可微调,也可速调。微调手轮及套用圆锥销与调压螺杆连接为一体,螺杆前端左旋螺纹与调压螺母相配合,螺母上固定有防转销,调整弹簧装在阀体与调压螺母之间,正时针旋转微调手轮,调压螺母向前移动压缩弹簧,增强对阀体的压力,则调压阀压力增高;反之压力减小。为使系统压力不超过最大值,在调压筒内装有限位套并用限位螺母限位。这就限制了调压螺母的移动距离,同时也限制了弹簧对阀体的最大压力,从而实现控制系统压力的目的。在钻机操作中,有时需要液压系统快速增压,为此特装有快速增压手柄,并以销轴支撑在调压套面上,其前端拨叉卡在拨环上,拨环又套在手轮上,所以扳动手柄时,通过手轮套、圆锥销、使调压螺杆迅速前移而压缩弹簧,达到快速增压目的。松开手柄后,弹簧复位,恢复到原调压值。

(2)钻机移动控制阀

该阀主要由钻机移动控制阀杆、阀壳和复位弹簧等构成(见图4-68)。阀壳通孔中配装有带四段柱塞的阀杆,阀杆头部装有弹簧,弹簧压板等零件,并用密封盖罩住。阀杆底部的螺旋孔旋入阀杆接头,以锁母锁紧,阀杆接头的销轴连接操纵杆座,此座用连接板铰链连接于密封盖支架上,座孔中插入操纵杆,扳动操纵杆时,阀杆即在阀体中滑动,同时压缩弹簧,扳动力消失后靠弹簧张力使阀杆复位。

液压操纵阀总成内共有5条油道,中间是由压力油道P和回油道O直通连接的常态回油道;P₁P₂为压力油道;O₁O₂为卸荷油道;在移动控制阀片中有两个接执行油缸的工作油孔A₁B₁,其中A₁接移动油缸后腔;B₁接前腔,滑阀杆移动时,当其中一个工作油孔接通压力油道,另一工作油孔即接通卸荷油道,从而形成钻机前后移动回路。

(3)液压卡盘及拧管机控制阀

该阀构造除定位装置与钻机移动控制阀不同外,其他部分完全相同(图4-68)。定位装置由定位套筒,定位钢球和锁紧弹簧等组成。定位套筒用内六角螺钉拧在阀杆头部,其上有三道环形凹槽。在定位器体上也开有环形凹槽,槽内均布8个小孔,孔中装有定位钢球、其外用锁紧弹簧压住,当定位套筒的凹槽与定位钢球相对时,即被钢球卡住而实现定位。阀内油道A₀与液压卡盘的环形油缸接通,B₀与液压拧管机的供油路接通。

(4)立轴给进控制阀

该阀的定位装置与液压卡盘及拧管机控制阀相似,只是多了一个阀位(图4-68)。阀中油道A₀通给进油缸上腔;油道B₀通下腔(油路流通状况见本节液压系统工作原理叙述)。钻具称质量时将滑阀杆下移到极限位置,使柱塞将油道B₀封闭,柱塞将常态回油道封闭,A₀—O₀相通,此时处于油缸上腔卸荷,下腔封闭状态。

4.给进控制阀

给进控制阀为一单向可调节流阀。主要由球阀(单向阀)、针阀(节流阀)、阀体及手轮等组成,其构造如图4-69所示。

图4-69 给进控制阀

1—管接头;2—球阀;3—针阀;4—阀体;5—手轮;6—锥销;7—弹簧;8—螺塞

当给进油缸活塞下移时,油缸下腔油液迫使球阀关闭,油液只能从针阀的环形间隙中流出,回油量的大小可通过转动手轮使针阀轴向移动,从而控制立轴的下降速度。加压钻进时,可使针阀全部开启以降低回油阻力。减压钻进时应根据工艺要求控制针阀开启大小,以保持立轴下降速度均匀。

立轴上升时,油液从右侧油孔进入而顶开单向阀从下油口流出,直接进入给进油缸下腔,活塞快速向上移动,完成倒杆作业。

5.限压切断阀

该阀串联在三通换向阀与钻压表之间(图4-70)。主要由接头、阀体、阀芯、弹簧、调节螺丝等组成。接头接高压油道,上螺孔接钻压表,当液压油超过限定值时,阀芯大端承受的压力超过弹簧张力,于是阀芯压缩弹簧而右移,其锥面将油道封闭,油压不能传递到表内从而保护钻压表不受损害。

图4-70 限压切断阀

1—接头;2—垫片;3—阀体;4—阀芯;5—弹簧座;6—弹簧套;7—弹簧;8—调节座;9—调节螺丝

6.三通换向阀

该阀在液压传动系统中的位置见图4-65,其作用是接通给进油缸上腔或下腔与钻压表之间的高压油道,同时封闭低压道与钻压表的通路。其构造如图4-71所示,主要由阀体、管接头、阀等组成。当给进油缸上腔为压力油,下腔卸荷时,阀右移,b和c接通,a孔封闭,钻压表反映加压钻进读数,反之a和c接通,b孔封闭,钻压表反映减压钻进读数。

图4-71 三通换向阀

1—阀体;2—管接头;3—密封圈;4—管接头;5—阀;6—螺钉;7—管接头;a—给进油缸下腔接口;b—给进油缸上腔接口;c—限压切断阀接口

7.压力表和钻压表

(1)压力表

压力表为1.5级的标准簧管式表,最大压力为16MPa。该表装于油泵与液压操纵阀之间(在液压系统中的位置见图4-65之1),用以观察整个液压系统工作压力,亦可判断各元件在工作过程中的故障,以便及时排除隐患。其构造如图4-72所示。

其工作原理是:当压力油从进油孔进入弹簧管后,在压力油作用下簧管由于变形而使自由端产生位移,此位移通过扇形齿轮及齿杆带动指针旋转,当油压产生的作用力和簧管变形而产生的弹性力相平衡时,指针便停留在某一固定位置。利用静盘及动盘上的刻度,就可以反映出钻进时的加压值、平衡钻具质量值或钻具称重值。此种压力指示器因簧管容易产生永久变形,且抗冲击、震动性能差,故使用寿命较短。

(2)钻压表

钻压表又称孔底压力指示器,在液压系统中的位置见图4-65之13。此表是用外经为100mm最大压力为9.8MPa的1.5级普通簧管式表改制而成的。表的接头处装有缓冲装量。该表并联在给进油缸油路上,反映出给进油缸压力腔的压力,从而测出钻具质量及加压和减压钻进值。

目前国内常用的孔底压力指示器主要有两种类型:簧管式和柱塞式。XY-4型钻机采用的是簧管式孔底压力指示器。钻压表构造如图4-72所示,表盘有静盘、动盘,静盘上有顺时针方向从0～10t(即100kN)的总刻度值。每吨刻度分为5小格,即每小格0.2t(2000N)。静盘上各刻度值是以压力表相应压力乘以两个给进油缸圆面积得出的,动盘有旋钮突出表面,可以旋转记数。动盘上有加压和减压两种刻度,加压刻度为红色,从0～4t(40kN)按顺时针方向增加,其刻度值是以压力表相应压力乘以两个油缸上腔活塞面积减去活塞杆断面后的面积得出的。减压刻度是黑字,从0～7t(70kN)按逆时针方向增加,其刻度原理与静盘相同。

图4-72 钻压表构造

1—进油孔;2—簧管;3—静盘;4—动盘;5—有机玻璃罩;6—指针

钻压表使用方法如下:

称重。将钻具提离孔底,将立轴给进控制阀手柄扳至“称重”位置,指针在静盘上指示的刻度值即是钻具质量。

加压钻进。当钻具质量小于钻进工艺所需要的钻压时,应给钻具附加一定的压力。操作时应首先将钻具质量称出,假设称出的质量为1t(10kN)而钻具压力需要2t(20kN)则需将动盘红圈上1t的刻度值对准静盘的零位,然后将操纵阀手柄扳到“下降”位置,顺时针调节溢流阀微调手轮,增加给进油缸上腔压力,使指针对准动盘红色刻度2t值时,即是钻压值。此时表盘各刻度数据的含义是,动盘加压(红色)刻度1t是钻具质量,2t是钻压,其差值1t是加压数。加压钻进表盘状态见图4-73a。

减压钻进。当钻具质量大于钻进工艺所需的钻压时,就应由给进油缸下腔形成一个向上的作用力以抵消一部分钻具质量。使其差值为钻压值。操作时应先称出钻具质量,若称出钻具质量为3.5t(35kN),而钻压只需要2t,应减去1.5t。此时应将钻压表上动盘黑圈3.5t的刻度值对准静盘上的“零位”并扳动操纵阀手柄至“上升”位置,顺时针凋节溢流阀调压手轮进行“减压”,增加给进油缸下腔油压。直至表针对准动盘黑圈(减压)上2t刻度。此时表盘各数据的含义是:动盘减压钻进刻度值3.5t是钻具质量,刻度2t值是钻进压力,静盘1.5t刻度值是减压差值。减压钻进表盘状态见图4-73b。

图4-73 钻压表加压、减压状态示意图

(五)液压传动系统操作使用注意事项

1)在钻进和提升过程中,不得板动钻机移动操纵阀手柄。

2)液压操纵阀各手柄不能同时板到工作位置,当一个手柄处于工作位置时,其他手柄应置于“停止”位置。

3)板动操纵阀手柄应迅速准确到位。不能用力过猛,避免出现压力冲击、蹩泵、拉坏定位装置和冲坏仪表。

4)松开液压卡盘时,应先将操纵阀扳到“松开”位量,后扳动溢流阀快速调压手柄至极限位置,卡盘卡紧时须放松快速调压手柄。

5)液压操纵阀各阀片之间出厂前已调整密封好并用螺栓紧固成一整体。在机台不准随意拆卸,以免影响正常工作和漏油。

6)各软、硬油管不得挤压、碰伤和发生扭转现象,油管曲率半径应不小于外经尺寸的7倍。

7)应使用规定牌号的液压油,注意保持油液清洁,防止油液中混入杂质污物。野外搬迁钻机,应将拧开的油管接头用干净软布堵死,防止杂质进入系统造成故障。

8)应定期检查油箱中油位高度,使其符合油标刻线。油液工作温度应保持在35～60℃。

3. 链条的工作原理

链条是一种常见的传动装置。链条的工作原理是通过双弯链减少链条与链轮之间的摩擦，减少动力传递过程中的能量损失，从而获得更高的传动效率。链条传动的应用主要集中在一些功率大、运行速度慢的场合，使链条传动具有更加明显的优势。
 链条传动采用各种链条及配套产品，包括传动齿轮链、CVT链条、长节距链条、短节距滚子链、双速传动链、传动套筒链、传动套筒链，包括齿轮链、CVT链条、长节距链条、短节距链条、短节距链条。t节距滚子链、双速输送链、传动套筒链。重型输送弯辊链条、双节辊链条、短节辊链条、板链等。1、不锈钢链条
不锈钢链条，顾名思义，是以不锈钢为主要铸造材料的链条。链条具有良好的耐腐蚀性，能适应高低温工作环境。不锈钢链的主要应用领域是食品制造、化工和制药行业。2。自润滑链条
2、自润滑链条的必要制造材料是一种浸有润滑油的特殊烧结金属。这种金属制成的链条具有耐磨性和耐腐蚀性，可以完全自润滑，不需要维护，使用更方便。它们的工作时间也更长。自润滑链条适用于高耐磨、维护困难的食品自动生产线等。
3、橡胶链
橡胶链的制造方法是在普通链的外链上加一个U形板，并在所附板的外侧粘贴各种橡胶。橡胶链条大多采用天然橡胶NR或Si，使链条具有较好的耐磨性，降低运行噪音，提高抗振性能。
4、高强度链条
高强度链条是一种特殊的滚子链，它在原有链条的基础上改进了链板的形状。链板、链板孔、销轴均经过特殊加工制造。高强度链条具有良好的拉伸强度，比普通链条高出15%-30%，具有良好的抗冲击和抗疲劳性能。

4. XY-4型钻机的机械传动系统

(一)机械传动系统的功用

1)传递与切断动力。

2)变换速度与转矩。

3)改变运动方向。

4)分配动力。

5)实现过载保护。

(二)机械传动系统的特点

1)油泵传动装置在离合器之前,与钻机各速传动无关,即使钻机不转,油泵仍可继续工作,有利于升降系统发生故障时将钻具提离孔底。

2)分动箱与变速箱分为两体,用万向轴节连接,并且在分动箱内实现二级变速,使变速箱内四级正转一级反转扩大为八级正转二级反转,简化了变速箱结构和变速互锁装置。

3)分动箱、回转器、升降机固定在前机架上,动力机、变速箱、离合器固定在后机架上,拆卸连接螺栓,前后机架即可分离,便于维护保养和检修。

4)回转器与分动箱之间采用圆弧锥齿轮传动,立轴运转平稳,升降机顺机身长度方向放置,结构紧凑(但钢丝绳挠度比横置式升降机增加,钢丝绳易磨损)。

5)升降机卷筒铺设水冷却装置,深孔下钻不易发热。

(三)机械传动系统示意图

1.钻机机械传动系统示意图

如图4-46所示,动力机通过弹性联轴节经摩擦离合器将动力传至变速箱,该变速箱为一典型的三轴二传动副另加反速轴结构,拨动变速箱内2个正转滑移齿轮及1个反速滑移齿轮,沿花键轴左右移动与相应齿轮啮合即可获得四级正转和一级反转。变速箱输出轴与分动箱输入轴采用万向轴节相连接,而分动箱既起分动作用又是二级变速箱,回转器变速终端即得八级正转、二级反转,并通过圆锥齿轮啮合改变立轴运动方向,分动箱内带内齿的齿轮实为一齿形离合器,其左右移动与左侧齿轮啮合,可使升降机运动和停止。升降机可获得较低的四级正转、一级反转。升降机为行星轮系结构,左侧为水冷装置。

齿轮油泵依靠三角皮带传动与弹性联轴节连接。

图4-46 XY-4型钻机机械传动系统示意图

1—离合器;2—变速箱;3—万向轴;4—分动箱;5—回转器;6—油压卡盘;7—卷扬机;8—油泵;

I～Ⅷ—传动轴;Z1～Z22—传动齿轮(等号后数字表示齿轮齿数)

2.各速传动路线

见图4-46所示,钻机传动分配路线如下:

地勘钻探工：初级工、中级工、高级工

见图4-46所示,钻机各转速传递路线如下:

(1)回转器

一速:动—离-Z1-Z2-Z8-Z10-Z13-Z12-Z11-Z19-Z18-Z16-Z17;

二速:动—离-Z1-Z2-Z4-Z3-Z13-Z12-Z11-Z19-Z18-Z16-Z17;

三速:动—离-Z1-Z2-Z5-Z9-Z13-Z12-Z11-Z19-Z18-Z16-Z17;

四速:动—离-Z1-Z3-Z13-Z12-Z11-Z19-Z18-Z16-Z17;

五速:动—离-Z1-Z2-Z8-Z10-Z13-Z8-Z16-Z7;

六速:动—离-Z1-Z2-Z4-Z3-Z13-Z18-Z16-Z7;

七速:动—离-Z1-Z2-Z5-Z9-Z13-Z18-Z16-Z17;

八速:动—离-Z1-Z3-Z13-Z18-Z16-Z17;

反挡一速:动—离-Z1-Z2-Z8-Z7-Z6-Z10-Z13-Z12-Z11-Z19-Z18-Z16-Z17;

反挡二速:动—离-Z1-Z2-Z8-Z7-Z6-Z10-Z13-Z18-Z16-Z17。

(2)升降机

一速:动—离-Z1-Z2-Z8-Z10-Z13-Z12-Z11-Z19-Z20-Z21-Z24–Z22;

二速:动—离-Z1-Z2-Z4-Z3-Z13-Z12-Z11-Z19-Z20-Z21-Z24-Z22;

三速:动—离-Z1-Z2-Z5-Z9-Z13-Z12-Z11-Z19-Z20-Z2-Z24-Z22;

四速:动—离-Z1-Z3-Z13-Z12-Z11-Z19-Z20-Z21-Z24-Z22。

5. 降速型液力偶合器传动装置在柴油机驱动的石油钻机上应用有何优越性

YOZJ750降速型液力偶合器传动装置由限矩型液力偶合器、减速齿轮箱、管式或风力冷却器组合而成。所采用的限矩型液力偶合器为多角形腔，不带辅助腔，轴向尺寸很短，偶合器的输入端与柴油机相连，输出端与减速齿轮箱相连，由于采用了二级圆柱齿轮减速，所以其输出端与柴油机同轴且旋向相同，一般称为正车传动。由偶合器输出轴通过齿轮副和V带轮传动，带动冷却风扇旋转，为风力冷却器供风。整个偶合器传动装置结构紧凑、安装尺寸短、可靠性较高。
广州液力偶合器传动装置的作用有六个：
1、轻载起动：解决柴油机顺利起动问题。
2、协调多动力机均衡驱动：整个钻机后台由三台柴油机驱动整体链条并车，如果三台柴油机运行不同步，则总传动效率就会降低。
3、顺利并车：根据工况需要，随时间调整柴油机开停台数，采用液力传动能使之顺利并车。
4、离合和过载保护：钻机出现故障时，液力偶合器传动装置应保护钻机不受损坏。
5、调速：通过柴油机调速改变液力偶合器的输入转速，达到钻机调速的目的。
6、减缓冲击扭振：液力偶合器的柔性传动功能，能够有效地减缓冲击扭振，保护降速齿轮不受破坏，保护柴油机不受冲击力矩干扰。

6. SPJ-型钻机

SPJ-300型钻机(图2-81)是一种大口径转盘回转式钻机。它的特点是钻进效率高,适用于钻进松散的第四纪地层,也可钻进基岩;机械的可拆性强,能将钻机解体成部件(升降机、转盘、变速箱等),便于运输。特别适合于在交通不便的地区进行施工。

图2-81 SPJ-300型钻机

1—柴油机;2—泥浆泵;3—主机;4—钻塔;5—游动滑车;6—水龙头;7—机上钻杆;8—转盘;9—机架;10—万向转动轴

(一)SPJ-300型钻机技术性能

SPJ-300型钻机的主要技术性能见表2-35所示。

表2-35 SPJ-300型钻机技术性能

(二)钻机传动系统

见图2-82所示。动力机的动力经传动装置分成两路,一路通过三角皮带传至泥浆泵(两台),另一路经三角皮带传到摩擦离合器输入变速箱,变速箱为三轴二级变速,可获得三种不同转速。在变速箱内的输出轴上装有牙嵌离合器。经牙嵌离合器,通过万向轴传递于转盘,使转盘获得正、反转三种转速。而另一牙嵌离合器,则将动力输送至主卷扬机和副卷扬机,主卷扬机轴上装有调节给进蜗杆(超越离合器),用于微调给进或人力提升;副卷扬机轴上装有摩擦离合器,用于接合动力,控制副卷扬机的接合或分开。

图2-82 SPJ-300型钻机传动系统

1—输入轴(Ⅰ轴);2—中间轴(Ⅱ轴);3—输出轴(Ⅲ轴);4,5—牙嵌离合器;6—调节给进蜗杆;7—副卷扬摩擦离合器;8—动力机;9—泥浆泵;10—变速箱;11—主卷扬机;12—副卷扬机;13—转盘;14—摩擦离合器

1.摩擦离合器

离合器结构见图2-83所示。离合器装在三角皮带轮内,为减少三角皮带轮对变速箱输入轴的径向作用力,特将三角皮带轮用两盘滚珠轴承装于减震套上,减震套用螺栓直接固定在变速箱体上。

图2-83 摩擦离合器

1—减震套;2—三角皮带轮;3—传动轴套(被动摩擦压盘);4—销钉弹簧;5—内齿圈;6—主动摩擦压片;7—被动摩擦片;8—压紧盘;9—杠杆;10—滚子;11—压紧滑块;12—拨叉;13—杠杆支撑;14—定位销

该离合器为常开干摩擦式。传动轴套以花健与变速箱输入轴(第一轴)装合。主动摩擦片两侧铆有石棉材料并具有外齿,与皮带轮内齿相结合,被动摩擦片有内齿,与传动轴套外齿啮合,被动摩擦片装于两片主动摩擦片之间,主、被动摩擦片均可沿轴向移动。压紧盘同样有内齿与传动轴套外齿啮合。工作时压紧滑块向左移动,抬起杠杆使压紧盘把主、被动摩擦片压紧,于是传动轴套接受皮带轮的动力而旋转,并传递于变速箱。相反当压紧滑块被拉向右移动时,在销钉弹簧作用下,主、被动摩擦片分开,离合器切断动力。

2.变速箱

见图2-84a、图2-84b、图2-84c所示,箱内装有三根轴,其中图中轴6与轴20位于同一水平平面内,轴6为变速箱输入轴,轴5则位于轴6和轴20的中间下端,三根轴端面互成三角形。

图2-84 变速箱

a:1—变速手把;2—限位板;3,4—拨叉;5—第二轴;6—第一轴;7—变速操纵手柄;8,9,10,11,12—齿轮b:12—齿轮;13—牙嵌离合器外套;14—牙嵌离合器内套;15—锥齿轮;16—带轴锥齿轮;17—双向牙嵌离合器;18—锥齿轮;19—齿轮;20—第三轴;21—第一轴c:22—上箱体;23—下箱体;24,25—连接螺栓;26—转盘牙嵌离合器操纵把手

变速箱轴6用两盘滚珠轴承装在箱壳上,轴的一端伸出箱体,与离合器连接,以接受动力。轴中部花键端装有滑动齿轮和双联滑动齿轮,分别由两个拨叉和一个变速手把控制。手把用限位板限位,限位板用螺钉固定于操作盒壳体上,其中开有限位槽,当手把处于限位板中间位置时,即为空档。

轴20由一对圆锥滚子轴承支撑在箱体上,中部用滚动轴承安装有两个带牙嵌的圆锥齿轮15和18,其间花键部分安装有双向牙嵌离合器,经拨叉操纵,动力可以分别带动两端圆锥齿轮转动,因而万向轴可以获得正、反转三种不同转速。第三轴的另一端安装有牙嵌离合器内套,它可以与牙嵌离合器外套啮合,带动轴头齿轮将回转力矩输给主、副卷扬机。

3.转盘

转盘结构见图2-85所示。转盘大斜齿轮用两个平锥安装于转台上,并用螺钉固定。转台支撑于转盘体的主轴承上,转台中置有各为两块组成、内孔为方形的大、小方补心。

图2-85 转盘

1—小方补心;2—止动板;3—大方补心;4—拨柱;5—主轴承;6—键;7—转台;8—大斜齿轮;9—小斜齿轮;10— 齿轮轴;11—圆锥齿轮轴;12—圆锥齿轮;13—挡圈;14—底座;15—支撑板;16—卡子;17—螺栓;18—大螺母;19—副轴承;20—转盘体

方形主动钻杆即插小方孔中。下轴承用螺母安装于转台下部,用以支撑由于斜齿轮传动而产生的轴向推力。当上下轴承磨损后,可松一头螺栓,转动大螺母进行调整。转盘体用四个螺栓固定于底座上。

转盘动力由万向轴输入,万向轴两端法兰盘分别和变速箱及转盘连接。转盘与万向轴端连接处为一传动箱。输入动力经由传动箱圆锥齿轮,竖轴和小斜齿轮,带动大斜齿和转台回转。为了防止运动时小补心被甩出,在小补心与大补心之间装有止动板。

在转台上用螺栓固定有拧管用拨柱。在转盘底座的滑道上有两块拧管支撑板,用以支撑钻具质量和承受反扭矩,拧卸钻具时,先从转台上取出大、小补心,将拧管支撑板移至中间,用销子销牢;然后可用下垫叉卡住钻具接头的下部切口并置于支撑梁上,在转台上则用上垫叉卡住钻具接头的上部切口并置于支撑梁上即可进行拧卸。拧卸管时,转台旋转带动拨柱撞击上垫叉的尾部,带动垫叉旋转进行拧卸钻具。

转盘中除上部主轴承用润滑脂润滑外,其余轴承、齿轮均由齿轮箱中润滑油润滑和飞溅润滑。

4.主卷扬机

主卷扬机为游星式机构,其结构如图2-86所示。

图2-86 主卷扬机

1—提升盘;2—提升制带;3—内齿圈;4—行星齿轮;5—行星支撑盘;6—中心齿轮;7—卷筒;8—卷扬机主轴;9—制动制带;10—螺栓;11—传动齿轮

卷扬机主轴左端装有单向超越离合器。通过手轮操作可实现微调给进,或者当动力机发生故障时可作为人力提升用。

单向超越离合器是一种滚柱式定向离合器,它只能传递单向扭矩。在机械中用来防止逆转及完成单向传动。

单向超越离合器的结构见图2-87所示,棘轮花键装于卷扬主轴端部,蜗轮套在棘轮外面,蜗轮内圆与棘轮装合时形成有六个斜槽,每个槽内装有滚柱和弹簧。当卷扬机提升时,主轴回转驱动棘轮作顺时针快速旋转,图2-88b棘轮上的滚柱借摩擦力压缩弹簧,滚柱压向宽槽的空间,蜗轮与棘轮脱开接触,蜗轮不转动,而卷扬机则进行提升工作。

图2-87 单向超越离合器

1—蜗杆;2—手轮;3—弹簧;4—蜗轮;5—棘轮;6—滚柱

当单向超越离合器用于微调给进时,应先脱开卷扬机的动力,卷扬机提升手把下压制动提升盘。此时制动手把处于放松状态。当需要控制给进力和给进速度时,转动手轮使蜗轮作顺时针转动,滚柱在弹簧的压力和蜗轮摩擦力的作用下,滚柱推向斜槽狭窄的楔角内,使蜗轮和棘轮相互卡紧,如图2-88a所示;从而带动棘轮及卷扬机主轴旋转,迫紧卷筒转动拉紧钢绳,以达到调节给进力和给进速度的目的。当动力机发生故障时手轮同样可实现人力提升钻具的目的。卷扬机制动器为制带式。

图2-88 单向超越离合器工作原理示意图

1—棘轮;2—弹簧;3—滚柱;4—蜗轮

5.副卷扬机

副卷扬传动机构为摩擦式,见图2-89所示。卷扬机动力由固定在卷扬机主轴左端的传动齿轮输入,通过平键带动主轴回转,主轴两端用滚动轴承支撑在轴承座上,卷筒用两盘滚动轴承安装于主轴中部。摩擦离合器安装在卷筒制圈的左侧,用以驱动卷筒控制卷扬机结合或分开。

图2-89 副卷扬机

1—传动齿轮;2—键;3—轴承座;4—副卷扬机主轴;5—卷筒;6—离合器操纵手把;7—注油塞;8—制带

卷筒左端的制圈上部装有制带式制动器,见图2-90。制动器由脚踏板及连杆机构操纵。当需要较长时间制动时,可用手柄及爪卡脚踏板的挡销锁紧。

制带的复位松开借助弹簧和弹簧板,螺母用于调整制带与制圈间隙均匀度。支撑卷筒的两盘滚动轴承,由密封在卷筒内的机油润滑:即卸去油塞向卷筒内加油,其余轴承均用黄油润滑。

图2-90 副卷扬机制动带

1—脚踏板;2—轴销;3—爪卡;4—手把;5—连杆;6—弹簧;7—调整螺母;8—弹簧板;9—螺母;10—吊钉

6.机架

由型钢焊接而成,其上固定有主卷扬机、副卷扬机、变速箱以及它们的操纵机构与保护装置,机架上还有两个齿轮;可将变速箱动力分别传递给主、副卷扬机。机架底部有6个螺栓与钻塔底座联结。

7.传动装置

传动装置(图2-91)是由柴油机底座、柴油机附属操纵部分和其他传动部件组成。传动轴通过联轴节与动力机相连。传动轴上装有4个三角皮带轮。C型三角皮带轮用于向钻机变速箱离合器输出动力;2个B型三角皮带轮系供带动小型发电机或作其他用。

图2-91 传动装置

1—联轴节;2—传动轴;3—轴承座;4—螺栓;5—带动钻机的三角皮带轮;6—带动泥浆泵的三角皮带轮;7—带动照明发电机的三角皮带轮;8—用于驱动其他装置的三角皮带轮357

(三)钻机的安装

在预定的孔口周围平整一块坚实的场地,其面积不小于54m²。然后根据各地梁上所标印记铺设底座各梁。铺设时,先铺纵梁后铺横梁,先铺大梁后铺小梁。铺好后,应检查整个底座框架与孔口相互位置是否正确,底梁与地面之间是否有间隙,如有应填实;检查底梁是否水平,如不水平应进行调平。

上述工作完毕,即开始塔身的地面安装工作。安装时,先将马蹄座用螺钉固定在底梁上,而后将塔身销牢在马蹄座上,再将塔身与另一节塔身依次销牢,最后将两条塔腿与天车梁连在一起。进行上述安装时,应将塔身各段垫平垫齐,使之成一直线。然后,将天车,挂轮分别用螺栓固定在天车架上,并将二层平台安装在塔腿上。如孔浅,钻具质量不大,可应用2×3滑轮系,天车上有3个滑轮,留1个滑轮备以后挂取土器用,挂轮即可不安装。假如塔内只放钻杆,则应使靠架与择身垂直,活动靠架张开。如钻杆卧放,则活动靠架应收拢,靠架应缚在塔腿上并与塔腿成45°的夹角。

安装起塔架,将起塔架支座固定于底座上,并将其卧放,安装完毕,即可旋入地锚,安装绷绳。旋入地锚一般的深度为2m左右,遇砂土地层可更深一些,如遇特硬地层也应旋入1.5m以上。用于起塔架的地锚可略浅些。缚于塔身的4根绷绳中,前面2根既缚于地锚又缚于塔身,后面2根只缚于塔身,待塔立起后再系于地锚;3根用于起塔架的绷绳,也是前面1根两端系牢,而后面2根只缚于起塔架。此后,即可安装泥浆泵,柴油机及升降机。将柴油机、升降机在钻塔底座上固定好,泥浆泵安装于地面上,其位置以三角皮带张紧适当为限度。然后竖起塔架。绷紧起塔架的绷绳,将主升降机钢丝绳绕于卷筒,钢丝绳的一端固定于滚筒上,另一端先穿过起塔架(图2-92),而后绕过天车,并穿过游动滑车,最后用钢丝绳卡固定于塔脚下面的基梁上。而后将游动滑车的“U”形环挂在起塔架的吊环上。

图2-92 立钻塔示意图

起立钻塔之前,必须检查钻机、动力机是否正常;地锚、绳卡、销钉、螺钉等是否可靠;绷绳有无损坏。检查完毕,即可发动柴油机,开动升降机,以低速立塔。立塔过程中,随着塔身的升起,应注意让螺母在塔身支撑滑道中滑行,至塔完全立直,滑行即终止。然后用螺钉及夹板将该螺母固定于滑道终点,并将塔身绷绳初步绷紧。此时,即可检验塔身的垂直度。如塔不垂直,可整体移动底座,或在马蹄座与底座间加垫片。如有扭曲,可以在塔的两腿上加补绷绳调节。最后将绷绳绷紧,摘下游动滑车,卸掉起塔架及其绷绳,进行缠绕副升降机钢丝绳,安装转盘,铺设台板,安装防护罩等。上述工作完成后,即可准备开钻。

(四)钻机的维护保养

钻机工作状态的好坏及其使用寿命的长短,取决于对它熟练的操作、细心的维护和正确保养的状况。

1.钻机的班保养要求

1)经常保持机器的表面清洁,注意各部件的温升情况,温升超过40℃要停车检查;

2)经常注意机械的运转情况。检查连接件和紧固件的螺丝,防护罩要安装牢固。发现机械运转的异常声响,应引起注意并停车检查;

3)按要求对各部件进行润滑。经常检查各转动部位的润滑情况,要消除各密封处的漏油现象。对齿轮箱中的润滑油应作定期检查。

2.主要部件的维护保养

(1)摩擦离合器

SPJ-300型钻机的摩擦离合器是干式离合器。它的维护保养主要是减轻摩擦片的磨损和防止油或水渗入离合器内。摩擦片脱开间隙为1.5m左右,弹簧失效的需要更换,若间隙过大时要进行调整。如发现摩擦片烧毁、老化、磨损或铆钉松动等现象时,应及时更换。为减轻磨损,离合器在使用中要避免开关频繁或在重负载下挂离合器,严禁离合器处于半开半合状态工作。如有发热、冒烟现象,应立即停车检查。

(2)变速箱

SPJ-300型钻机使用过程中,应定期检查变速箱内的齿轮牙嵌离合器啮合情况和磨损情况;检查变速箱内机油的清洁程度;对变速箱操纵装置的可靠性和平稳性均应随时检查,不符合要求之处,应及时修理或更换。

(3)升降机

升降机在使用中,制带与制圈的间隙要适当(一般为1.5mm以内),保证松开时不摩擦,结合时不打滑。制带要保持清洁,不能进入油或水,主升降机的蜗轮箱内应保持充足而清洁的锭子油。副升降机的钢丝绳要保持干净,排列整齐。

(4)转盘

工作中应经常检查转盘的固定螺栓是否拧紧;要保持主副轴承的间隙,以清除冲击载荷;应注意拧卸机件的牢固性,检查是否损坏,防止出现故障;定期对齿轮箱润滑油的质和量进行检查。

(5)操作系统

钻机操作系统应经常检查、进行润滑和除污,使各连接部分灵活。当拉杆弯曲、倾斜时,应及时调整。当闸把的活动轴磨损时,应及时拆换,以免因轴与轴孔的间隙过大而产生行程过大现象。

3.钻机的润滑

1)变速箱内采用机油润滑,打完两个孔更换一次润滑油。但是,刚出厂第一次使用的新机,应在使用两周后更换一次润滑油。

2)主升降机的蜗轮蜗杆机构采用锭子油润滑,副升降机的卷筒内两盘滚动轴承采用机油润滑。

3)转盘除主轴承采用润滑脂润滑外,其余轴承均采用机油润滑。

4)开式齿轮和一切操纵系统和非转动的摩擦面均采用机油间隙点滴润滑。

7. 链条传动顺时针

C 解析 分 析： 因为主动轮是逆时针转动，，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮也做逆时针转动，AB错误；主动轮与从动轮的转速比等于两轮的齿数之反比，即 ，故C正确．D错误 故选C 考点： 考察了匀速圆周运动规律的应用 点评： 在研究同一根带子转动时，要知道线速度相等，同轴转动，角速度相等．

8. 链传动知识

链传动是由主动链轮、从动链轮和链条等组成(图2-4)。它是靠链条和链轮轮齿的啮合来传递平行轴间的运动和动力。

图2-4 链传动的组成

1—主动链轮;2—从动链轮;3—链条

(一)链传动的传动比和常用类型

1.链传动的传动比

链传动的传动比,是主动链轮的转速n₁与从动链轮的转速n₂之比,且等于两链轮齿数z₁、z₂的反比。即

地勘钻探工：基础知识

2.链传动的常用类型

链传动的类型很多,按用途不同,分为以下三类:

1)传动链传动。在一般机械中用来传递运动和动力。

2)起重链传动。用于起重机械中提升重物。

3)牵引链传动。用于运输机械驱动输送带等。

(二)链传动的工作特点及应用

1.链传动的特点

与同属挠性类(具有中间挠性件)传动的带传动相比,链传动具有下列特点:

1)能保证准确的平均传动比。

2)传递功率大,且张紧力小,作用在轴和轴承上力小。

3)传动效率高,一般可达0.95～0.98。

4)能在低速、重载和高温条件下,以及尘土飞扬、淋水、淋油等不良环境中工作。

5)能用一根链条同时带动几根彼此平行的轴转动。

6)由于链节的多边形运动,所以瞬时传动比是变化的,瞬时转速不是常数,传动中会产生动载荷和冲击,因此不适宜用于要求精密传动的机械上。

7)安装和维护要求较高。

8)链条的铰链磨损后,使链条节距变大,传动中链条容易脱落。

9)无过载保护作用。

链传动的传动比i≤6,一般在低速传动时,i可达10,两轴中心距口≤6m,最大中心距可达15m,传动功率P＜100kW,链条速度v≤15m/s,高速时可达20～40m/s。

2.链传动的应用

链传动在一部分低速传动中得到应用。如:动力头式钻机升降机构等。

9. 石油钻机的8大部分组成是哪些，主要的工作原理和设备构成

石油钻机是指用来进行石油与天然气勘探、开发的成套钻井设备，它包括：动力系统、传动系统、起升系统、压缩空气源及气动控制系统、仪器仪表及检测系统、钻井液循环及净化系统、供电系统、液压系统、井口工具。
石油钻机的型式多样，可分为:驱动型式、传动型式、移运方式。
按驱动型式分为:柴油机驱动、电驱动、液压驱动。其中电驱动又分为:交流电驱动、直流电驱动、交流变频电驱动。
按传动型式分为:链条传动、V带传动、齿轮传动。
按移运方式分为:块装式、自行式、拖挂式。

10. 根据钻井工艺中钻进、洗井、起下钻具各工序的需要，一套钻机必须具备哪些系统和设备

1起升系统为了起下钻具、下套管以及控制钻头送进等，钻机装有一套起升机构，它主要由主绞车、辅助绞车（或猫头）、工作刹车、辅助刹车、游动系统[包括钢丝绳、天车、游动滑车（简称游车）和大钩]以及悬挂游动系统的井架组成。另外，还有起、下钻操作使用的工具及设备，如吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等。

井架是钻采机械的重要组成部分之一，如图3-36所示，它在钻井和采油生产过程中，用于安放和悬挂天车（图3-37）、游车、大钩、吊环、吊钳、吊卡等起升设备与工具，以及起下、存放钻杆、油管或抽油杆。

图3-49闸板结构示意图旋转防喷器的结构特点是：橡胶芯子可以在抱紧钻杆的情况下随钻杆一起旋转，从而能够在封闭钻杆与套管环形空间的同时，满足边喷边钻的工艺要求。万能防喷器的胶皮芯子能在几秒钟内对任何钻具进行封闭，争取宝贵的抢险时间。当钻机上配备有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器三类防喷器时，它们既可以单独使用，也可以重叠使用，可以实现边喷边钻、不压井起、下钻和反循环钻井等钻井新工艺。大多数防喷器都配有手动和液动两套控制装置，以便在紧急情况下远距离控制。