《钻机气控制系统》PPT课件

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1、第六章钻机气控制系统1钻机的控制系统是整套钻机必不可少的组成部分，它是钻机的中枢神经系统。6.1概述26.1.1钻井工艺对控制系统的要求●控制要迅速、柔和、准确及安全可靠；●操作要灵活方便、省力，维修以及更换元件容易；●操作协调，便于记忆。36.1.2钻机控制系统的作用●整体井架起升和放落的控制；●动力机的启动、调速、并车、停车的控制；●钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制；●钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制；●钻井绞车滚筒制动与放松的控制；●绞车猫头摘挂的控制；●动力大钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制；●空气压缩机、发电机和钻井液搅拌器等辅助装置的

2、控制。46.1.3钻机气控制系统的特点气压控制是目前石油钻机上广泛采用的一种控制方式。在以柴油机为动力的石油钻机上，几乎全部采用以气控制为主的控制方式。5气压控制的特点：●经济可靠；●适用于远距离输送和集中供气，系统简单；●可直接用气压信号实现系统的自动控制，完成各种复杂的动作；●易于实现快速的直线往复运动、摆动和旋转运动，调速方便，容易操纵；●元件结构简单，容易实现标准化、系列化，制造容易；●对工作环境适应性好，工作安全可靠；●传递运动不够平稳、均匀；●工作压力不能太高，传动效率较低；●排气时噪音较大。66.1.4气动控制系统的组成如图6-1所示，气压控制系统主

3、要由以下四部分组成：●供气设备：获得压缩空气的装置，主体是空气压缩机，包括储气罐及空气净化装置。由空气压缩机将原动机的机械能转变为气体的压力能。●执行元件：气压缸、气压马达、气动摩擦离合器等，由它们将气压能转变为机械能，驱动工作机按要求工作。●控制元件：各种气体压力、流量、方向控制阀。●辅助元件：空气净化、消声、连接件等。7图6-18供气设备是气控系统的动力源，由它提供清洁、干燥且具有一定压力和流量的压缩空气。供气设备一般包括：空气压缩机、储气罐、压缩空气净化装置。6.2供气设备96.2.1空气压缩机空气压缩机是将机械能转变为气体压力能的装置。简称为空压机，俗称

4、气泵。气体压缩机和液压泵一样，都是把机械能转变成流体的压力能的装置，只是压缩机是对气体做功，把机械能转变为气体压力能。按工作原理不同，空压机可分为容积式和速度式两大类。在气压传动中，一般多采用容积式压缩机。1.容积式压缩机依靠气缸工作容积周期性变化来压缩气体，从而达到把机械能转变为气体压能的目的。容积式压缩机包括：活塞式、膜片式、螺杆式。102.速度式压缩机通过改变气体的速度，提高气体动能，然后将动能转化为压力能，从而提高气体压力。速度式压缩机包括：离心式、轴流式、混流式。大多数空气压缩机是多缸多活塞式的组合。116.2.2空气净化装置在气压传动系

5、统中，为了保证系统的正常工作，必须设置除水、除油、除尘和干燥等气源净化装置。有时，压缩空气还需经过多次净化后才能使用。常用的净化装置有：冷却器、空气过滤器、空气干燥器、除油器和分水排水器、油雾器等。1.冷却器作用是将空气压缩机排出的气体由140℃～170℃降至40℃～50℃，以便分离油水。按冷却方式不同，冷却器分为水冷式和风冷式两种。2.空气过滤器作用是滤除压缩空气中所含的液态水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其它杂质。12空气过滤器按滤芯材料不同可分为：纸质、织物、陶瓷、泡沫塑料和金属等形式。常用的是纸质式和金属式。3.空气干燥器作用是降低压缩空气的湿度，为系

6、统提供所需要的干燥压缩空气。空气干燥器分：冷冻式、无热再生式、加热再生式。4.除油器和分水排水器作用是滤除压缩空气中的油分和水分，并及时排出。5.油雾器作用是将润滑油雾化后喷入压缩空气管道的空气流中，随空气进入系统中润滑相对运动件的表面。供油量随气流量大小而变化。油雾器要有良好的密封性、耐油性和滴油量调节性能。油雾器分油雾型和微雾型。136.2.3储气罐储气罐的作用是：储存空压机排出的压缩空气，减小压力波动；调节压缩机的输出气量与执行元件耗气量之间的不平衡状况，保证连续、稳定的流量输出；进一步沉淀分离压缩空气中的水分、油分和其它杂质颗粒。储气罐一般

7、采用焊接结构，有立式和卧式两种形式。储气罐必须符合压力容器安全规则的要求，使用前必须按标准进行水压试验。14执行元件的作用是将压缩空气的压力能转换为机械能，驱动工作部件工作。气动系统的执行元件主要包括：气压缸、气动马达、气动摩擦离合器等。6.3执行元件156.3.1气缸气缸是输出往复直线运动或摆动运动的执行元件。它是钻机气控系统中使用较多的执行元件之一。气缸的分类：按作用方式分为：单作用式和双作用式；按结构形式分为：活塞式、柱塞式、叶片式、膜片式；按功能分为：普通气缸和特殊气缸(如冲击式、回转式以及气—液阻尼式等)。1.单作用式气缸单作用式气缸：仅在

8、气缸的一端