第六章 钻机的控制系统ppt课件.ppt

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1、第六章钻机的控制系统本章主要内容第一节钻机控制系统概述第二节钻机的气控制系统第三节离合器第四节辅助刹车学习本章的目的使同学们掌握气压传动的必要的理论知识。能掌握气动元件的结构、工作原理与性能，并能合理地选用它。能读懂一般专用设备的气动系统图。学习本章的基本要求：明确钻机控制系统的作用。了解控制系统的特点。熟悉控制系统的组成。熟练掌握供气设备的组成及其作用。熟悉钻机常用的执行元件。熟练掌握控制元件的作用及分类。必须系统掌握各控制元件的作用及其职能符号。初步能分析典型钻机的气控制系统。懂得怎样维护和保养气控制系统。第一节钻机控制系统概述钻机是一

2、套大型的联动机组。钻井时，必须严格按照工艺要求对对钻机的各个部件进行灵活可靠的控制，以使钻机各机组协调的连续工作，准确完成钻井工艺过程。所以钻机的控制系统是整套钻机必不可少的组成部分，是钻机的中枢神经系统。钻机的控制系统按控制方式分为机械控制、气动控制、液压控制、电控制及综合控制等几种(目前最常用的是气动控制)，气控系统主要由供气机构、发令机构、传令机构、执行机构四个部分组成。主要功能是①控制柴油机的启动、停车、调速和联动机并车与停车；②控制绞车换档及绞车、转盘、钻井泵的启动与停止；③控制绞车、转盘的转速和转动方向；④控制滚筒刹车、猫头的运

3、转与停止；⑤控制气动卡瓦、液气大钳、气动旋扣器、顶部驱动装置等起下钻操作机械；⑥控制气动绞车、防碰天车装置、自动送钻装置及井口防喷器装置；⑦控制空气压缩机、发电机、除砂泵、离心泵、搅拌机等装置；⑧控制井架底座的升降、井架的起、放、缓冲作用。钻机的气源设备由空气压缩机、压缩空气处理装置(冷却器、油水分离器、干燥器、除尘器、浮子放水器、防冻系统等)和贮气罐三部分组成。控制阀有压力控制阀、方向控制阀和流量控制阀三大类。一、钻机控制系统的作用⑴对于整体井架的起升与放落的控制。⑵对动力机的启动调速、并车、停车的控制。⑶对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转

4、方向的控制。⑷对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。⑸对绞车猫头摘挂的控制。⑹对绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的制。⑺对辅助装置的控制，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌机的控制。二、钻井工艺对控制系统的要求主要提出以下三点要求：⑴控制要迅速、柔和、准确及安全可靠；⑵操作要灵活方便、省力，维修以及更换元件方便。⑶操作协调，结构简单，便于记忆，成本低廉。三、钻机控制系统的方式石油钻机的控制方式多种多样，有机械控制、气压控制、液压控制、电控制和综合控制。1、机械控制2、电控制3、液压控制4、气压控制（优点、缺点）气压控制是以压缩空气为能源的气动技术。

5、具有P112这些优点，但它也有不足：①由于空气具有可压缩性，因而在载荷变化时，传递运动不够平稳、均匀。②工作压力不能太高，传递效率低，不宜获得较大的力和力矩。气压控制是目前石油钻机广泛采用的一种控制方式，尤其在以柴油机作为动力的石油钻机上几乎全部采用的是气控制方式。作业1、写出钻井工艺对控制系统的要求。2、叙述气控制的优点。3、填空：①钻机的控制方式主要有、、、和。②气压控制主要以为能源。第二节钻机的气控制系统一、气控制系统的组成主要由以下四部分组成：⒈供气机构：是获得压缩空气的装置。主体是空气压缩机，还有压缩空气处理装置(冷却器、油水分离

6、器、干燥器、除尘器、浮子放水器、防冻系统等)和贮气罐三部分组成，它是将原动机（电动机、内燃机等）的机械能转化为气体的压力能。储气罐的作用：①消除压力波动，保证供气的连续性、稳定性；②储存一定数量的压缩空气以备应急时使用；③进一步分离压缩空气中的油分和水分等。螺杆压缩机的压缩过程⒉发令机构：由发出控制命令的各种手柄、按扭、踏板等开关组成。可切断或接通电源，达到控制目的。3、传令机构：由传递信号的各种管线、接头、控制供气方向和大小的阀件（如各种压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀等）、杠杆以及使压缩空气净化、消声元件的连接等所需的装置组成，以便使

7、执行机构完成预定的运动规律的元件。这是气控制的中间机构，也是钻机气控制中易出故障的关键部位。4、执行机构：是以压缩空气为工作介质产生机械运动，并将气体的压力能变为机械能的能量转化装置。执行元件包括刹车气缸、摆动气缸、气动马达以及气动摩擦离合器等。二、气控制元件（一）供气机构的气控制元件供气设备是气控制系统的动力源，它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量的压缩空气，以满足不同条件的使用场合对压缩空气质量的要求。供气机构的作用：通过空气压缩机将动力机的机械能化为空气的压能,并对压缩空气进行冷却、除水和干燥等处理,然后保温贮存。为气动设备提供符合需

8、要的压缩空气。气源装置的主体是空气压缩机。供气设备一般包括产生压缩空气的气压发生装置（如空气压缩机）、储气罐和压缩空气的净化装置三部分。供气机构的组成由冷却器、除水器（包括油水分