天车.游车.大钩.转盘培训

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COSL 培 训

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COSL 培 训目录 第一章 概述 第二章 天车 第三章 游车 第四章 大钩 第五章 水龙头 第六章 转盘

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COSL 培 训一、概述

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钻机的起升系统担负着起下钻具、 钻机的起升系统担负着起下钻具 、 下套管以及控制钻头送 进等工作，以辅助完成钻井生产。为完成这些工作， 进等工作 ， 以辅助完成钻井生产 。 为完成这些工作 ， 可以采 用不同的起升系统：机械滑车组、液压方式、杠杆或齿轮方 用不同的起升系统： 机械滑车组、 液压方式、 式等，但到目前为止，机械滑车组是最广泛使用的方式 是最广泛使用的方式。 式等，但到目前为止，机械滑车组是最广泛使用的方式。 游吊系统中，固定在井架上部的天车， 游吊系统中 ， 固定在井架上部的天车 ， 通过柔性连接的钢 丝绳，与运动的游车连在一起，它们和大钩、吊环及死绳固 丝绳， 与运动的游车连在一起， 它们和大钩、 定器等组成的游动系统是钻机机械滑车组式起升系统的重要 组成部分。在大钩和吊环上悬吊钻柱或套管柱， 组成部分 。 在大钩和吊环上悬吊钻柱或套管柱 ， 钢丝绳穿过 死绳固定器。 死绳固定器 。 游动系统用来将绞车滚筒的旋转运动转换成大 钩的直线运动。 钩的直线运动。

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COSL 培 训通用要求1、使用可靠性 2、使用安全性 3、使用方便性 4、良好的移运性

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游动系统结构是指天车和游车的滑轮数目和 有效工作绳数。游动系统结构的选择， 有效工作绳数。游动系统结构的选择，是游动系 统设计的重要组成部分；在充分考虑起下钻速度 统设计的重要组成部分； 的同时， 的同时，游动系统结构可按井深或最大起重量来 选定。 选定。

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COSL 培 训表1 系列钻机的游动系统参数(参见 SY/T5609-1999) 系列钻机的游动系统参数最大钩载 kN127mm 钻杆 500~800 700~1400 1100~1800 1500~2500 114mm 钻杆 500~1000 800~1500 1200~2000 1600~3000

BOMCO游动系统结构 有效绳数 钢丝绳直径 mm

名义钻深(m) 名义钻深

600 900 1350 1700 2250 3150 4500

3×4 4×5 4×5 4×5 5×6 4×5 5×6 5×6 6×7 5×6 6×7 5×6 6×7 7×8 6×7 7×8 8×9

6 8 8 8 10 8 10 10 12 10 12 10 12 14 12 14 16

22 26 29 32 32 35 38

2000~3200

2500~4000

2800~4500

3500~5000

4000~6000

4500~7000

5000~8000

6000~9000

5850

42

5000~8000

6000~9000

6750

42 45

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8A、 8C标准 标准： API 8A、API 8C标准：是美国石油协会关于钻 井和采油提升设备的标准， 井和采油提升设备的标准，它们整体或部分地引用 了其它API标准和工业标准， API标准和工业标准 了其它API标准和工业标准，被越来越多的钻井设备 生产商和设备使用

者所认同和采纳， 生产商和设备使用者所认同和采纳，并被逐渐认为 是钻井和采油提升设备设计、 是钻井和采油提升设备设计、制造和试验的规范性 文件； 文件；是否采纳这些标准进行钻井设备的设计和制 是否具有API 的认证， 造，是否具有API 的认证，已经成为钻井设备生产 商进入国内、外市场的基本条件之一。 商进入国内、外市场的基本条件之一。

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API8A、8C标准的采用有助于产品质量的提高， API8A、8C标准的采用有助于产品质量的提高， 标准的采用有助于产品质量的提高 同时使设备的安全性和可靠性得到保证。 同时使设备的安全性和可靠性得到保证。目前国内 众多的钻井设备生产厂家均采用或部分采用了API8A 众多的钻井设备生产厂家均采用或部分采用了API8A 8C标准 标准， 和8C标准，使国内不同钻井设备生产厂家制造的设 备在一定程度上具有通用性和互换性； 备在一定程度上具有通用性和互换性；这为设备的 生产者和使用者都带来了极大地便利， 生产者和使用者都带来了极大地便利，也为钻井设 备的规模化生产提供了可能，从而提高了经济效益。 备的规模化生产提供了可能，从而提高了经济效益。

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COSL 培 训HSE规范要求 HSE规范要求

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宝鸡石油机械有限责任公司在现行的国家、 宝鸡石油机械有限责任公司在现行的国家、行业 API相关标准 规范的基础上，广泛收集、 相关标准、 和 API相关标准 、 规范的基础上 ， 广泛收集 、 整理油 田用户的HSE规定和要求 ，编制了天车、 游车、大钩 、 田用户的 HSE规定和要求 编制了天车、游车、大钩、 HSE规定和要求， 水龙头及转盘设计的HSE规范，对在设计过程中的HSE 水龙头及转盘设计的HSE规范，对在设计过程中的HSE HSE规范 要求进行了具体规定，内容涉及产品的使用环境、 要求进行了具体规定，内容涉及产品的使用环境、材 料性能要求、无损检测、 料性能要求、无损检测、强度设计和安全防护等诸多 方面，目前已在产品设计、制造中全面贯彻实施。 方面，目前已在产品设计、制造中全面贯彻实施。

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COSL 培 训-------第二章 天 车一、天车的类型和结构

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天车是安装在井架顶部的定滑轮组。 天车是安装在井架顶部的定滑轮组。主要部件 有天车架、 主滑轮组和快绳轮 ； 另外为完成其它 有天车架 、 主滑轮组和快绳轮； 一些辅助工作，一般还有辅助滑轮总成、起重架、 一些辅助工作 ， 一般还有辅助滑轮总成 、 起重架 、 防碰缓冲装置及挡绳架、围栏等部件。 防碰缓冲装置及挡绳架、围栏等部件。

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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天车作为钻机游动系统

中的主要部件之一， 天车作为钻机游动系统中的主要部件之一，是石油钻 机中的一个重要组成部分。 机中的一个重要组成部分。 天车在石油钻井过程中与游车、大钩等设备配合， 天车在石油钻井过程中与游车、大钩等设备配合，不 仅担负着起下钻具、下套管、控制钻头送钻等主要工作， 仅担负着起下钻具、下套管、控制钻头送钻等主要工作， 同时担负着钻井钢丝绳导向、井架、 同时担负着钻井钢丝绳导向、井架、底座的起放任务和连 接支撑顶驱导轨、钻井工具的起吊等多种功能， 接支撑顶驱导轨、钻井工具的起吊等多种功能，尤其重要 的是钻机在钻井过程中通过游吊系统后可以成倍减轻钻井 钢丝绳和钻井绞车起吊拉力，有效缓解了钻井绞车压力， 钢丝绳和钻井绞车起吊拉力，有效缓解了钻井绞车压力， 并使整套钻机的功率配备大大减小。 并使整套钻机的功率配备大大减小。

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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多年来，随着石油钻井技术和钻井装备的不断发展， 多年来，随着石油钻井技术和钻井装备的不断发展， 钻井天车游吊系统也曾出现过杠杆式、液压式、 钻井天车游吊系统也曾出现过杠杆式、液压式、齿轮式等 多种起升装置。但实践证明， 多种起升装置。但实践证明，在所有石油钻机起升装置中 机械游车组以其结构简单、性能稳定、安全性好、 机械游车组以其结构简单、性能稳定、安全性好、可靠性 高等优点一直被世界各国广泛采用，意大利SOILMEC公司 高等优点一直被世界各国广泛采用，意大利SOILMEC公司 SOILMEC 研制的液压钻机起升系统中仍保留了机械游车装置。 研制的液压钻机起升系统中仍保留了机械游车装置。

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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我公司自1967年生产研制第一台钻机以来， 我公司自1967年生产研制第一台钻机以来，天车作为 1967年生产研制第一台钻机以来 钻机配套部件之一便随之诞生了。到目前， 钻机配套部件之一便随之诞生了。到目前，经过近四十年 来的发展进步， 来的发展进步，公司设计研制的石油钻井天车已涉足陆地 和海洋两大钻井领域， 产品型号覆盖了从1000 米至9000 1000米至 和海洋两大钻井领域 ， 产品型号覆盖了从 1000 米至 9000 米所有钻机系列，天车已有百余个型号， 米所有钻机系列，天车已有百余个型号，承受负荷范围从 30T 675T 目前正准备研究和设计12000 12000米石油钻机及 30T 到 675T , 目前正准备研究和设计 12000 米石油钻机及 配套TC-900天车， 配套TC-900天车，这对公司来说将意味着又一个重大突破 TC 天车 和挑战。 和挑战。

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COSL 培 训-------第二章 天 车二、天车结构及性能

特点

BOMCO图1 天车结构 1.天车架 2.主滑轮组 3.快绳轮 4.起重架 5.挡绳架 6.挡绳架 7.围栏 8.辅助滑轮 9.防碰缓冲装置

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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天车按心轴数量和固定方式可分为单轴式和多轴式。 天车按心轴数量和固定方式可分为单轴式和多轴式。 在单轴式结构中， 在单轴式结构中，所有滑轮装在一根或几根活动的同轴放 置的心轴上，轴承安装在滑轮的轮缘里。 置的心轴上，轴承安装在滑轮的轮缘里。

单轴、 (a)单轴、两点支承式

单轴、 (b)单轴、多点支承式

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COSL 培 训-------第二章 天 车在多轴式结构中，各心轴不同轴， 在多轴式结构中，各心轴不同轴，它 与滑轮一起在轴承上旋转， 与滑轮一起在轴承上旋转，轴承固定 在机架的壳体内。 在机架的壳体内。 由于单轴式天车结构紧凑，重量轻， 由于单轴式天车结构紧凑，重量轻， 因而得到较广泛应用。 因而得到较广泛应用。

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(c)多轴式

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COSL 培 训-------第二章 天 车目前，天车与游车间钢丝绳 目前， 的缠绕方式有两种， 的缠绕方式有两种，即顺穿钢 丝绳和花穿钢丝绳。因此， 丝绳和花穿钢丝绳。因此，天 车根据不同的穿绳方式分为顺 穿式天车和花穿式天车，两者 穿式天车和花穿式天车， 的特点分别为： 的特点分别为：花穿钢丝绳可 以使游车运动相对比较平稳， 以使游车运动相对比较平稳， 而顺穿钢丝绳能保证为游车提 供更大的运动空间并能有效利 用井架的高度。 用井架的高度。

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(b) (a)

(a)顺穿：绞车滚筒(a)顺穿：绞车滚筒-1-A-2-B-3-C-4-D-5-E-6-F-7-死绳固定器 顺穿 (b)花穿：绞车滚筒(b)花穿：绞车滚筒-1-C-2-D-3-B-4-E-5-A-6-F-7-死绳固定器 花穿

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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天车及游车传动方案： 天车及游车传动方案：钻井钢丝绳从绞车滚筒轴 出来后， 出来后，经过天车导向滑轮导向后将钢丝绳依次穿过 天车和游车滑轮组， 天车和游车滑轮组，最后经过天车滑轮将钢丝绳固定 在死绳固定器上。天车和游车工作通过钻井绞车滚筒 在死绳固定器上。 的正反转来完成，当绞车滚筒回收钢丝绳时， 的正反转来完成，当绞车滚筒回收钢丝绳时，钢丝绳 通过天车带动游车、大钩等上升完成起吊工作；相反， 通过天车带动游车、大钩等上升完成起吊工作；相反， 当绞车滚筒放出钢丝绳时，钢丝绳通过天车带动游车、 当绞车滚筒放出钢丝绳时，钢丝绳通过天车带动游车、 大钩等完成钻井下放工作。 大钩等完成钻井下放工作。

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COSL 培 训-------第二章 天 车结构特点

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天车架采用整体焊接结构，与井架之间用高强度螺栓连接， 1、天车架采用整体焊接

结构，与井架之间用高强度螺栓连接， 天车架上设有顶驱梁，配置有顶驱吊耳， 天车架上设有顶驱梁，配置有顶驱吊耳，可满足安装钻机顶部 驱动装置。 驱动装置。 2、为保证天车性能可靠，天车轴采用合金钢材料，强度好， 为保证天车性能可靠，天车轴采用合金钢材料，强度好， 承载能力强；天车滑轮选用锻件材料或轧制钢板， 承载能力强；天车滑轮选用锻件材料或轧制钢板，保证具有良 好的冲击韧性。 好的冲击韧性。 滑轮轮槽表面设计光滑，并经淬火处理， 3、滑轮轮槽表面设计光滑，并经淬火处理，有效防止了滑轮 长期在重负荷工作下磨损及轮槽表面产生波纹状沟槽的不良现 同时有效防止了当滑轮组制动或启动时， 象；同时有效防止了当滑轮组制动或启动时，钢丝绳会造成的 严重磨损等弊端。 严重磨损等弊端。

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主滑轮总成、导向滑轮总成、 4、主滑轮总成、导向滑轮总成、捞砂轮总成轴端均设有单独 的给每个滑轮加注润滑脂的润滑油道， 的给每个滑轮加注润滑脂的润滑油道，可方便地向轴承内加注 润滑脂。 润滑脂。 天车在每个滑轮外缘均装有挡绳架， 5、天车在每个滑轮外缘均装有挡绳架，可有效防止钢丝绳从滑 轮槽内脱出；另外，在主滑轮边上设有卡绳板， 轮槽内脱出 ； 另外 ， 在主滑轮边上设有卡绳板 ， 解决了大绳起 升时出槽、挡绳架碰弯等问题。 升时出槽、挡绳架碰弯等问题。 6、天车滑轮与配套游车滑轮的通用性设计为生产制造和用户使 用提供了方便， 用提供了方便 ， 对于同型号钻机配套的天车也具有良好的通用 性和互换性。 性和互换性。 在大型天车上安装的主滑轮总成护罩，有效防止了油泥飞溅， 7 、 在大型天车上安装的主滑轮总成护罩 ， 有效防止了油泥飞溅 ， 同时为满足HSE 的要求天车设有安全护栏、安全链、 HSE的要求天车设有安全护栏 同时为满足 HSE 的要求天车设有安全护栏 、 安全链 、 避雷针座等 等。

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COSL 培 训-------第二章 天 车

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为了防止钻井过程中游车冲撞天车的事故发生， 8、为了防止钻井过程中游车冲撞天车的事故发生，天车正下 方设有缓冲梁，原缓冲梁均采用木制形式，近年来， 方设有缓冲梁，原缓冲梁均采用木制形式，近年来，通过研究 改进为橡胶防碰装置后，防碰效果良好， 改进为橡胶防碰装置后，防碰效果良好，同时避免了木制梁易 易掉木渣等现象。 碎、易掉木渣等现象。 天车配有桁架式结构起重架，可方便地供天车维修时使用， 9、天车配有桁架式结构起重架，可方便地供天车维修时使用， 起重架的承载能力完全满

足吊放主滑轮总成等部件。 起重架的承载能力完全满足吊放主滑轮总成等部件。 10、为方便小绞车起吊钻台面钻井工具等需要， 10、为方便小绞车起吊钻台面钻井工具等需要，天车上配备有 辅助滑轮。目前国内常规使用的辅助滑轮只能前后摆动， 辅助滑轮。目前国内常规使用的辅助滑轮只能前后摆动，滑轮 体不能侧向转动；当重物需在左右方向进行较大距离移动时， 体不能侧向转动；当重物需在左右方向进行较大距离移动时， 会增加钢丝绳磨损，操作困难。 会增加钢丝绳磨损，操作困难。目前我们通过研究和结构改进 重新设计的辅助滑轮可侧向转动近180 180° 重新设计的辅助滑轮可侧向转动近180°, 有效地解决了该问 题。

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