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摘 要：為了實(shí)現(xiàn)ZJ40DBT石油鉆機(jī)快速的地面固定支撐、井架底座的起升、鉆機(jī)的安裝調(diào)試及拆卸搬家，因此設(shè)計(jì)和配備了相應(yīng)的液壓系統(tǒng)，該系統(tǒng)液壓原理簡(jiǎn)潔、功能完善、布局合理、安全可靠，并且系統(tǒng)所配套的鉆機(jī)已在阿爾及利亞油田現(xiàn)場(chǎng)正常進(jìn)行工作。

關(guān)鍵詞：液壓；液壓原理；系統(tǒng)功能

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.063

0 引言

近年來(lái)，陸地石油鉆機(jī)向智能化，機(jī)電液一體化，快速移運(yùn)方向發(fā)展，因此石油裝備市場(chǎng)對(duì)快移運(yùn)式拖掛鉆機(jī)的需求量越來(lái)越大。

1 液壓系統(tǒng)組成

液壓系統(tǒng)的組成：盤剎液壓站，組合液壓站，地面可移運(yùn)式柴電復(fù)合液壓站，管路（軟管與硬管），各種控制元件，以及各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（1）執(zhí)行元件。液壓系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要有：1）繃扣液缸，液氣大鉗，BOP移運(yùn)裝置，液壓倒繩機(jī)，B型鉗平衡重液缸；2）絞車盤剎；3）底座起升液缸，底座頂升液缸，井架起升液缸，井架頂升液缸，井架鎖緊液缸，主車尾部矯正液缸，主車定位液缸；4）各個(gè)拖車頂升支撐缸。

（2）液壓站。盤剎液壓站、組合液壓站、地面柴電復(fù)合式移動(dòng)液壓站、用于配套拖車的頂升與固定支撐的拖車柴電液壓站。

（3）控制元件。機(jī)具的控制元件主要集中在司鉆房?jī)?nèi)，井架和底座起升和鎖緊由地面可移動(dòng)的控制箱控制，拖車支撐固定的液壓控制箱在各自的車身前部。

2 液壓系統(tǒng)主要功能

液壓系統(tǒng)按功能可以分為以下幾個(gè)部分：（1）拖車的支撐與固定及主車的調(diào)節(jié)；（2）底座的起升與下放；（3）井架的起升與下放；（4）機(jī)具與絞車盤剎。

（1）拖車的支撐與固定及主車的調(diào)節(jié)。由于拖車在打井過(guò)程中需要調(diào)整水平與固定，先要把拖車頂升起來(lái)，然后調(diào)整水平，再用鎖緊裝置固定，最后把液壓缸卸荷。

（2）底座的起升與下放。底座的起升有兩個(gè)多級(jí)缸完成，使用前對(duì)液缸進(jìn)行排氣，地面有單獨(dú)的液壓操作箱，液壓源是地面上的可移動(dòng)式起升柴電液壓站。

操作箱有對(duì)兩個(gè)液缸的糾偏功能，來(lái)控制兩液缸同步。四角有四個(gè)頂升液缸，底座在下落狀態(tài)時(shí)，頂升起來(lái)以方便安裝車橋和輪胎，方便拖掛移運(yùn)。

（3）井架的起升與下放。在井架和井眼中心相對(duì)位置對(duì)好后，底座已起升固定和其他事項(xiàng)準(zhǔn)備妥當(dāng)后，開始進(jìn)行井架的起升與頂升。有單獨(dú)的操作箱，具體的操作步驟為：把井架起升起來(lái)并且與底座連接固定好，再進(jìn)行井架中段的頂升與鎖緊，最后進(jìn)行井架上段的頂升與鎖緊。在起升與頂升階段應(yīng)進(jìn)行時(shí)刻觀察與糾偏。

（4）機(jī)具與絞車盤剎。組合液壓站與盤剎液壓站同位于主拖車上，為臺(tái)面工具和絞車盤剎提供動(dòng)力源。

3 相關(guān)技術(shù)及注意事項(xiàng)

（1）移動(dòng)液壓站。移動(dòng)液壓站共有2個(gè)，分別是拖車液壓站、起升液壓站，都是柴電復(fù)合式的，這樣可以保證在井場(chǎng)初期布置沒(méi)有供電的情況下正常布置與起升，提高效率。

（2）井架液缸扶正與鎖緊。井架各段的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，當(dāng)液缸內(nèi)桿伸出距離過(guò)長(zhǎng)時(shí)，桿的穩(wěn)定性就會(huì)不斷減弱，所以必須在伸出桿在中間部分要加裝扶正器，在井架上升到一定高度后，抱住內(nèi)桿，再上升到指定位置，然后鎖緊液缸推動(dòng)鎖銷，固定井架。

（3）起升液缸的同步。在底座起升，井架起升和頂升過(guò)程中，保持液缸的同步非常重要，因?yàn)樵谄鹕^(guò)程中，若不同步，井架就會(huì)因?yàn)槭芰Σ痪l(fā)生變形，甚至事故。

（4）主車尾部調(diào)節(jié)與平衡技術(shù)。預(yù)先對(duì)齊井眼中心，目的是讓井架起升完全伸展后，可以讓井架和井眼中心的預(yù)計(jì)偏差在允許范圍內(nèi)。

（5）井架段與段之間軟管使用拖鏈。由于井架段與段之間伸縮距離過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致液缸上的軟管管線過(guò)長(zhǎng)，由于井架內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且空間小，為了避免發(fā)生纏繞和刮碰，必須對(duì)軟管進(jìn)行保護(hù)，把軟管放進(jìn)拖鏈里可以限制軟管的運(yùn)動(dòng)軌跡，并且防止軟管外部刮碰。

（6）使用前所有液缸排氣完善。為了提高液缸承受重載的安全性，防止起升過(guò)程中出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，在液缸使用前必須對(duì)液缸及整個(gè)液壓系統(tǒng)進(jìn)行排氣，這是使用液壓系統(tǒng)前的最重要的工作。

（7）液缸伸出桿的表面保護(hù)。涂粘稠度很高的防銹油，并且再伸出的柱塞或活塞桿上包上厚厚的保護(hù)層，嚴(yán)禁表面被磕碰擦傷，影響液缸的性能。

（8）過(guò)載保護(hù)，限位。為防止液缸到達(dá)極限位置后，壓力上升損壞液缸，液壓系統(tǒng)應(yīng)有過(guò)載保護(hù)和一定的安全措施；所有的液缸在到達(dá)指定位置后，需要機(jī)械結(jié)構(gòu)對(duì)位置鎖死固定，然后對(duì)液缸進(jìn)行卸荷，避免液缸長(zhǎng)時(shí)間承壓。起升缸內(nèi)部有單向節(jié)流閥，以確保下落速度不會(huì)太快，減緩下落沖擊。

4 總結(jié)

作為新型快移動(dòng)式鉆機(jī)，液壓系統(tǒng)為其快速拆裝、快速起升及搬家起到了重要作用，液壓控制是未來(lái)鉆機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方向，尤其是提高了井場(chǎng)搬家的作業(yè)效率，和提高了操作方便性和安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐忠明.修井機(jī)井架起升油缸回路分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[J].石油機(jī)械，2002，30（02）：7-10.