关于zj704500ldb型机电复合驱动钻机的设计

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1、第３０卷第１７期甘肃科技Ｖｏｌ３０Ｎｏ１７２０１４年９月ＧａｎｓｕＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳｅｐ２０１４ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ型机电复合驱动钻机的设计朱晓敏（兰州兰石石油装备工程有限公司，甘肃兰州７３００５０）摘要：ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ新型机电复合驱动钻机具有成本低、结构及操作维护简单，同时解决了机械统一驱动钻机转盘转速与泥浆泵冲次相互制约、转盘动力爬台、驱动路线长等问题。该钻机结构简单、高效节能、兼有电动钻机的特点，安全性高、移运方便等特点，是一款经济实用、性价比高的新型钻机。关键词：钻机；机电复合驱

2、动；转盘独立驱动；特点中图分类号：ＴＥ９２１ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ型钻机为机电复合驱动钻机，继２）采用２台４００ｋＷ柴油发电机组并网供电或承了ＺＪ７０Ｌ钻机成本低，操作维护简单的优点，同时１０００ＫＶＡ节能发电机供电；解决了机械统一驱动钻机转盘转速与泥浆泵冲次相３）钻机绞车采用液压盘式刹车，集中控制，具互制约、转盘动力爬台、驱动路线长等问题。该钻机有机械防碰、应急操作、自动送钻等功能；结构简单、高效节能、兼有电动钻机的特点，安全性４）转盘由６００ｋＷ、４００Ｖ交流变频电机通过齿高、移运方便等特点，是一款经济实用，性价比高的轮箱驱

3、动，无级调速，能满足低转速大扭矩和高速钻新型钻机。井作业要求；５）井架为Ｋ型结构，支脚位于底座下基座，利１ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ钻机的基本参数用绞车动力整体起放。井架满足安装５００短吨顶驱１）名义钻深范围（１２７ｍｍ钻杆）７０００ｍ；装置的要求；２）最大钩载４５００ｋＮ；６）底座钻台面高９ｍ，旋升式结构，钻台面布置３）游动系统绳数６×７；有转盘、转盘驱动装置、旋转式液压猫头、气动绞车４）钻井钢丝绳直径Ф３８ｍｍ；等装置，主要构件及设备（不包括偏房）均在低位一５）绞车额定功率及挡数１４７０ｋＷ６＋２Ｒ；次组装完成，利用绞车动力一次

4、整体起升；６）转盘开口直径及挡数Ф９５２．５ｍｍ（３７１／２＂）７）钻机配备变频（ＶＦＤ）与ＭＣＣ系统，转盘及２＋２Ｒ无极调速；自动送钻采用全数字交流变频控制，ＭＣＣ用于控制７）泥浆泵台数×功率２×１１７６ｋＷ；钻机的其他用电设备；８）柴油动力机组Ｇ１２Ｖ１９０ＰＺＬ－３／Ｏ×４；８）钻机传动原理图如图１所示。９）井架型式／有效高度Ｋ型／４５ｍ；９）钻机工作特性：见表１、表２、表３。１０）钻台高度９ｍ。２钻机总体方案ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ钻机为机电复合驱动钻机，绞车、泥浆泵为机械驱动，转盘采用交流变频电机驱动。１）ＺＪ７０／４５

5、００ＬＤＢ钻机的绞车及泥浆泵采用液力传动、链条并车方案。由４台Ｇ１２Ｖ１９０ＰＺＬ－３柴油机与液力偶合器正车减速箱组成动力机组，实现联合水冷却，布置在后台底座上。机组动力通过六轴整体链条箱并车后，分别驱动两台１６００ＨＰ泥浆泵、图１ＺＪ７０／４５００ＬＤＢ钻机传动原理２０００ＨＰ绞车；７８甘肃科技第３０卷表１大钩提升速度及负荷（４３７ｒ／ｍｉｎ、１４７０ｋＷ）架、钻台及台面设备均低位安装，靠绞车动力通过人〗绳数Ｚ＝１０绳数Ｚ＝１２字架整体一次起放。井架为Ｋ型，低位生根，可满提升速度提升负荷提升速度提升负荷足安装顶驱要求。底座为前高

6、后低结构，钻台高绞车挡数（ｍ／ｓ）（ｋＮ）（ｍ／ｓ）（ｋＮ）９ｍ，后台为０．８ｍ，配泥浆收集系统，满足ＨＳＥ规范要求。Ⅰ０．２３４５０００．１９４５００３．５电控系统Ⅱ０．３５３０１８０．２９３５１２Ⅲ０．５６１８８６０．４６２２１４电控系统由２台５００ｋＷ／４００ＶＶＯＬＶＯ柴油发Ⅳ０．８１３２００．７１４５５电机组和１台１０００ｋＶＡ节能发电机组作为主电源，Ⅴ１．２５８４５１１０１８发出的交流电经整流后驱动带转盘的交流电动机，Ⅵ２５２８１．６７６１０并通过ＭＣＣ系统向井场和生活区用电单元供电。表２转盘速度及扭矩两种电源可相互切

7、换，分别对外供电。配有一套低速挡０－７９ｒｐｍ无级调速５５ｋＷ／４００Ｖ变频器驱动４５ｋＷ／４００Ｖ送钻电机，实高速挡０－１５４ｒｐｍ无级调速现钻机的恒钻压自动送钻，同时还具有应急功能，当最高恒扭矩５１０００Ｎ．ｍ通常限制在４５０００Ｎ．ｍ系统发生故障时，能提起最大钻柱重量。表３单台泥浆泵排量及压力（１１０ｓ／ｍｉｎ）３．６钻机供气系统缸套直径ｍｍ１８０１７０１６０１５０钻机供气系统是由２台电动螺杆压缩机组、１排量ｌ／ｓ４２．７３８３３．７２９．６３台微热再生干燥机、２个１．５ｍ储气罐及全套管线、压力ＭＰａ２２．８２０．７２３．４

8、２６．６阀门等组成。气源净化系统流程按压缩机—干燥机—空气储气罐—钻机气路管线设计，全套气路预３钻机主机部件及配套系统设在底座及设备当中，压缩机组与气罐置于同一房３．１转盘独立驱动装置内。压缩空气的气源、空气处理系统、气控元件和气转盘采用独立驱动方