钻机驱动设备与传动系统演示教学.ppt

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1、钻机驱动设备与传动系统6.1石油机械常用动力装置(1)驱动设备的特性指标①适应性系数KsMmax——动力机稳定工作状态时的最大扭矩；Me——动力机额定（标定）功率时的扭矩。Ks值大小表明动力机适应外载变化的能力。值大，表明动力机过载能力大。②速度范围Rnmax——动力机最高稳定工作转速；nmin——动力机最低稳定工作转速。同一根轴上③动力机比质量定义：每单位功率（kW）的质量，用KG表示：(kg／kW)G——动力机（包括必备的附件）的质量，kg；Ne——额定功率，kW。④燃料（能源）的经济性指提供同样功率时所消

2、耗的燃料费用。柴油机、燃气轮机，以耗油率来表征；电动机则以耗电量、功率因数来表征。⑤使用经济性除已特别指明的燃料经济性之外，使用经济性尚应包括：对工作地区的适应性、启动性能、控制操作的灵敏程度、工作的可靠性、安全性、持久性及维护保养难易性等。表6-1石油机械常用驱动设备的适应性系数和调速范围的参考数值类型柴油机（中、高速）1.05～1.151.3～1.8柴油机-变矩器1.5～3.51.5～2.5直流电动机1.6～4.01.5～2.5交流电动机1.5～2.2（短期）1.5（2）柴油机驱动的特点柴油机是石油机械使用

3、最广泛的动力机械，主要是因为它具有以下的特点：①不受地区限制，具有自持能力。无论寒带、热带、高原、山地、平原、沙漠、沼泽、海洋，自带燃料都可工作，这对勘探和开发新油田是非常重要的。②产品系列化后，不同级别钻机，可采用所谓“积木式”，即增加相同类型机组数目，以增加总装机功率，从而减少柴油机品种。③在性能上，转速可平稳调节，能防止工作机过载，避免出设备事故。装上全制式调速器，油门手柄处于不同位置时，即可得到不同的稳定工作转速。当外载增加超过时，柴油机便超过外特性；④作为钻机动力机，它也有不足之处，如：扭矩曲线较平坦

4、，适应性系数小（），过载能力有限；转速调节范围窄（）；噪音大，影响工人健康；与电驱动比较，驱动传动效率低，燃料成本高等。(3)柴油机驱动特性柴油机驱动特性就是柴油机自身的特性，包括外特性、负荷特性、调速特性和通用特性。①外特性油泵齿条固定于供油量最大位置时外特性是正确选择及合理使用发动机的基础Z12V190B型柴油机外特性曲线②负荷特性定转速下，ge,GT,tr,pk随功率Ne而变化的规律，称负荷特性，其中GT为每小时油耗。依据负荷特性，可确定动力机在定转速下工作时的经济负荷，即耗油率最小的功率范围。由坐标原点

5、引射线与ge曲线相切，切点所对应之功率即最经济的功率，因为该点Ne与ge比值最大。Z12V190B型柴油机负荷特性曲线。③调速特性在调速器起作用时，保持调速手柄位置一定，柴油机性能指标随转速或负荷变化的关系。由调速特性知，装有全制式调速器的柴油机，负荷可以在很大范围内变化，而转速则可维持＜5％的变化。调节油门手柄位置，可得到一系列形状类似的调速线。在选择匹配和操作使用柴油机肘，都应让它在调速线上工作。若外载超过Me点，发动机将在超负荷工况下运行，动力性和经济性指标都会变坏，这是不利的。④通用特性最内层的等油耗率

6、曲线表明发动机最经济的工作范围。Z12V190B柴油机的通用特性曲线(4)石油机械常用柴油机①Z190系列钻机柴油机济南柴油机厂研制生产的Z190系列柴油机包括有Z8V190，Z8V190-1，Z8V190-2和Z812V190B，Z12V190B-1，Z12V190B-2等基本机型及相应的配套机座（即带有风扇、水箱和底架的动力机组，如PZ12V190B）。此外，还发展有能适应不同环境、满足不同性能要求的专用机型。Z190系列柴油机是国产钻机用动力机，也可用于固定发电、船舶、内燃机车及其他工程机械。Z190系列

7、柴油机基木型号与规格、主要技术参数②电驱动用柴油机为满足电动机对动力—柴油机发电机组的需要，济南柴油机厂研制了一种新型1000kW的柴油机A12V190ZL。并以该机为原动机，开发了柴油发电机组。我国除卡特3500系列柴油机外，还大量使用底特律（DDC）公司的4000系列柴油机。6.2石油钻机液力传动装置石油钻机传动装置有机械式的也有其他形式的，机械式如螺旋、齿轮、皮带、链条、万向轴等。石油机械功率大，工况特殊，有些制定了专用标准，如套筒滚子链，石油钻机用万向联轴器等。但这些传动装置与一般机械相同。除此外，石油

8、机械还常用液力传动装置如液力变矩器，液力偶合器等，本节主要介绍这些传动装置。(1)液力偶合器液力偶合器的主动轴经离心泵将能量传给工作液，工作液又经涡轮将能量传给从动轴，即：因此，液体通过它在离心泵和涡轮机中的循环流动，实现运动的连续传递和能量的连续转换。液力偶合器主要由泵轮，涡轮、外壳和输入输出轴组成。柴油机－偶合器驱动主要优点是：传动柔性，可吸收震动与冲击；涡轮轴可随外载变化而自动变