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1、 修井机基本知识（初 稿）江汉石油管理局第四石油机械厂编写 傅家麟修井机基本知识（初稿）目 录概 述， 3第一章，修井机的基本结构 9一，自走底盘 9二，绞车部分（包括井架及游动系统） 14三，修井机的动力传动系统 21四，液压系统 24五，气路系统 35六，修井机的动力 42七，液力机械传动 64第二章，修井机的操作 99第三章，修井机的维护保养 102第四章，修井机的一般故障排除 105附 录， 108概 述在石油与天燃气勘探开发的各项施工中,修井作业是一个重要环节,油、气、水井在自喷、抽油或注水、注气过程中,随时会发生故障,造成油井减产甚至停产。诸如井下砂堵、井筒内严重结蜡,渗透降低，油
2、、气、水层互相串通,生产油井枯竭等油井本身的故障；油管断裂、油管连接脱扣、套管挤扁、断裂和渗透等油井结构损坏；抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障；出现故障后,只有通过井下作业来排除故障,更换设备,调整油井参数,才能恢复油井正常生产。修井作业的主要内容,可归纳为以下三个方面：(1),起下作业,如对发生故障或损坏的油管、抽油杆、抽油泵等井下采油设备和工具的提出,修理更换,再下入井内,以及抽吸、捞砂、机械清蜡等。(2),井内的循环作业,如冲砂、热洗循环泥浆等。(3),旋转作业,如钻砂堵、钻水泥塞、扩孔、磨削、侧钻及修补套管等。井下作业是油田稳产的重要措施,修井机是修井作业的关
3、键设备。1,钻修设备的基本结构特点:钻修设备采用自走式底盘,中空桁架伸缩式井架,具有越野性好,移运方便等特点,车载柴油机输出动力,可单发动机作业或双发动机併车作业,适用于10000米以下的修井作业或3000米以内的中浅井钻井作业。1)钻修设备结构标准化设计,产品零部件互换性强,维护保养方便。2)车上发动机分别驱动底盘行驶和为钻修作业时提供动力,无需专用的底盘发动机,降低了整机成本,大型钻修设备可采用双发动机併车驱动。3)动力采用国际名牌发动机(CAT系列柴油机)和液力机械传动箱(ALLISON)。4)井架设计制造符合API-8C规范,经有限元分析和应力试验检测,结构表面经抛丸处理。5)电,气,
4、液路系统集中控制,关键零部件、组件采用国际名牌的原装进口件,性能可靠,操作方便。6)绞车系统采用单滚筒或双滚筒两种形式,主滚筒采用整体式”里巴斯”绳槽,可使大绳排列整齐,延长大绳使用寿命,主滚筒刹车毂采用喷水冷却或强制水循环冷却,辅助刹车可选用水刹车或气控水冷盘式刹车。7)采用专门设计制造的自走式底盘,具有载荷分佈合理,越野性能好,操作轻便等优点。2,钻修设备的主要功能 钻修设备主要用来完成各种修井和钻井勘探任务,如油井完钻后的试油求产,分层采油以及处理生产井中的检泵修井等起下及旋转作业。钻修设备主要通过绞车系统提升及下放钻具,通过转盘旋转系统完成钻井及旋转作业。钻修设备一般具备以下三个方面的
5、基本功能：（1），起下钻具的功能：钻修设备的起下作业功能主要通过绞车系统和游车系统来完成,绞车系统动力由车台发动机经液力机械变速箱、分动箱（併车箱）、角传动箱等传动部件来传递。绞车挡位是通过操纵司钻操作箱上的换挡阀控制液力机械变速箱的挡位来实现的。绞车系统有主刹车和辅助刹车两种形式。主刹车一般为滚筒上的轮毂与刹车带摩擦制动,辅助刹车有水刹车和盘式刹车两种形式。游车系统是提升负荷的承载机构,通过游车大钩和天车滑轮组组成22、34、45、56等形式的绳系来满足各种型号的修井机单绳最大负荷和作业提升负荷的要求。（2），旋转功能：旋转功能的实现要求钻修设备必需配备转盘、钻台、水龙头等设备,给井下钻具提
6、供一定的转速和扭矩,进行钻、磨、套、铣等作业。转盘传动箱一般采用五正一倒挡和五正五倒挡两种形式。主滚筒,捞砂滚筒,转盘均采用气动推盘离合器,这种离合器操作灵活,动作可靠,结构简单,维修方便。（3） 行驶的功能钻修设备的基本特征就是具有机动行驶能力,能适应各种路面的行走,以满足井下作业时间短,搬迁频繁迅速的特点。钻修设备通过专用的自走式底盘承载和行驶，和普通车载式底盘不同的是其行驶动力和作业机构的动力共同使用一台（或两台）发动机,通过分动箱把动力分别传到车上（作业）和车下（行驶）,也有车上（作业）和车下（行驶）各用一台发动机的。一般修井机的基本结构主要有:动力部分、传动部分、绞车部分(包括井架、
7、游动系统)、液、气、电控制系统,自走底盘、辅助部分,如水刹车(盘式刹车),液压小绞车、崩扣液缸(液压锚头)、钻台(包括转盘,水龙头)等。1,修井机的动力一般采用高速柴油机,在动力的配置上又分为单发动机和双发动机,单发动机为车上,车下共用,双发动机分为车上,车下共用两台发动机和车上,车下各由一台发动机供给动力。2,传动部分一般采用发动机和液力机械变速箱直接连接,如果车上车下共用两台发动机,哪就需要一个併车箱,液力机械变速箱和併车箱,角传动箱之间用传动轴连接,然后通过链条和捞砂滚筒或主滚筒连接,再通过链条到转盘角传动箱,爬坡链条箱到转盘.也可由併车箱(角传动箱)通过传动轴直接到爬坡链条箱到转盘。捞
8、砂滚筒,主滚筒,转盘一般采用气动轴向气囊推盘离合器控制,也可用气动胎式离合器控制。3,绞车分为单滚筒和双滚筒,单滚筒为只有一个主滚筒,双滚筒则为主滚筒和捞砂滚筒,主滚筒为了排绳整齐采用了“里巴斯”绳槽。井架一般采用高强度角钢焊制,中空桁架结构,大吨位修井机的井架也可用高强度矩型管焊制,井架可根据修井机型号不同有一节,两节的分别,小吨位的修井机采用一节井架,如SJ150，两节井架中的第二节一般用液压油缸顶出。天车大都采用“班德轮”式结构,这种结构可防止大绳打扭。游车大钩由游车和大钩两部分组成，二着用销轴连结。4，在修井机中有两套各自独立的液压系统,主液压系统和液压转向助力系统。1),主液压系统的
9、主要作用是修井机到井场就位后,调平车辆和井架的立放,及辅助作业如液压小绞车,崩扣液缸,液压钳等。2),液压转向助力系统,用于车辆行驶时减轻驾驶员转动方向盘的力量。5,修井机中气路系统主要起控制作用,如各离合器接合及脱开、发动机的油门、变速箱的换档、液压泵的控制、修井机行驶时油门、换档及刹车的控制。6,电气系统的作用,主要是供给车辆的仪表显示,车灯及发动机起动用电,为24伏直流电。7,自走底盘,优化设计专用底盘,具有车身短,转弯半径小,机动灵活的优点,越野能力强,适应泥泞,戈壁,山区,滩涂等复杂道路行驶,选用重型车桥,桥载能力大,前桥采用液压助力转向,操作轻便,平头单坐金属驾驶室,视野开阔。8,
10、辅助部分:(1),钻台包括转盘,水龙头,是油水井的大修及钻井的关键设备,它的传动有链条传动和传动轴直接传动。(2).水刹车(盘式刹车)在大吨位修井机中用于下钻时减慢钻具的下降速度,减轻刹车毂及刹带的磨损。(3),液压小绞车,用于起吊工具,配合施工。(4),崩扣液缸(锚头绞车),用于卸扣(崩扣)。修井机的型号含义SJX 5 70 0 T XJ 750企业自定代号： (装机功率KW)用途特征代号： (修井机) 结构特征代号： (特种结构)设计顺序代号： (第一次)主参数代号： (整车总质量)车辆类别代号： (专用车) 企业名称代号： (江汉石油管理局第四机械厂)XJ -修井机ZJ -车装钻机1发动
11、机及液力变速器 2折叠式踏板 3油水箱 4井架系统 5液压起升油缸 6驾驶室 7桥 8桥 9桥10份动箱 11捞砂滚筒12桥 13绞车系统 14桥 15水刹车 16液压小绞车17 桥 18底盘19司钻控制箱修井机行驶状态1载车自走部分 2井架部分 3水龙头部分 4游车大钩部分 5二层台部分 6天车部分 7伸缩钻台部分 8船形底座部分修井机作业状态第一章 修井机的基本结构一,自走底盘：主要有驾驶室,车架总成,悬挂总成,车桥总成,动力系统,传动系统,制动系统,转向机构,电气系统。1,驾驶室, 64驾驶室为平头单坐金属结构。乘员1人,前挡风玻璃向下倾斜,防止井架及钢丝绳油污掉落到玻璃上,设有气动雨刮
12、器,右側舱壁装置推拉式玻璃窗,内设锁键,车门设有内外车门锁,手动玻璃摇机,安装有燃油暖风机,冬季加温驾驶室内温度,室内设有驾驶室仪表板,驾驶室側控制箱,脚踏控制板,方便驾驶员操作和观察。 2,车架总成为重型钻机专用车架,整体框架结构。(1).纵梁、尾梁采用优质高强度16Mn工字型钢，纵梁下翼边焊接加强板,增强车架抗弯强度,两纵梁腹板外侧排列液,气路管线。(2),边框采用矩型钢管,由数根斜支撑加强,后部边框安装有工作走道,便于操作人员操作,巡视检查设备。(3),车架安装有四个支腿液缸。(4),配置前、后拖车钩及各种支架和支座,如:前钢板支架、后平衡支架、发动机前支座、角传动箱支架、死绳器支架、液
13、压小绞车支架、井架起升液缸支座等。3,悬挂总成：本车采用三种悬挂方式：(1),前桥采用钢板弹性悬挂。钢板弹性悬挂 （图） 钢板弹簧（图） (2),中,后桥采用钢性平衡梁悬挂。平衡梁钢性悬挂（图） (3),五,(六,七)桥为浮动桥,采用空气弹簧悬挂。空气弹簧悬挂(浮动悬挂) （图） 4,车桥总成：车桥均采用重型载重车桥。重型载重车桥（图） 桥头带有轮边减速器。轮边减速器的作用：（图） 1），降低主传动的传动比，缩小主传动齿轮的尺寸；2），保证驱动桥壳有较高的离地间隙，并降低差速器锥齿轮和半轴上的扭矩，减小差速器和半轴的尺寸。3），减轻驱动桥的重量，节约金属材料。 太阳轮（半轴齿轮）3为主动件与半
14、轴2连成一体,行星架7为从动件与车轮连接,大齿圈（外齿圈）6固定在桥壳1上, 半轴齿轮3带动行星齿轮4自转及公转，行星齿轮轴5随着公转,并通过行星架7带动车轮旋转,起到减速作用。 前一桥为转向驱动桥, 二桥为贯通转向驱动桥,液压助力转向。 车桥由桥壳,轮间差速器,轮边减速器,转向节,驱动轴,轮毂,轮辋,轮胎,制动器,气动制动室(前刹车分泵),桥间差速器等组成。 轮间差速器将动力均匀地分配给左右车轮,并允许左右车轮在车辆转向行驶时有不同的转速. 制动器为内涨蹄鼓式结构,当气动制动室进入压缩空气时,推杆伸出,推动调整臂摆动,使凸轮轴转动凸轮推动制动蹄张开,与制动鼓接触产生摩擦,制动车轮。桥间差速器
15、将动力均匀地分配给前一桥与前二桥,并允许两桥间转速有差异,适应车辆行驶要求。三桥为贯通驱动桥,四桥动力驱动桥,此两桥除了没有转向节与气动制动室(刹车分泵)和前桥气动制动室(刹车分泵)不同外,其它基本都一样。前桥气动制动室(刹车分泵)为单腔,后桥气动制动室(刹车分泵)为双腔。后桥气动制动室(刹车分泵)由膜片制动室和弹簧制动室组成,膜片制动室为充气制动,用于行车制动,弹簧制动室为排气制动,用于停车制动。五桥为空气悬挂从动桥,由车轴,轮毂,轮辋,轮胎,空气悬挂等组成。空气悬挂配备进口SAF空气弹簧,由底盘气路系统提供压缩空气,经减压阀减压后为0.53Mpa,使从动桥达到设计承载能力,气路中安装有安全
16、阀,调整气压为0.55 Mpa,当车桥超载时安全阀及时排放气囊气压,保证车桥载荷恒定。5,传动系统：动力是通过分动箱(併车箱)传来的,前、后桥及车上绞车分别由滑套式离合器控制,前桥的离合器由驾驶员在驾驶室通过操纵气缸控制,后桥的传动离合器及车上绞车的传动离合器由一杠杆控制,起到联锁作用,保证车上绞车离合器和底盘离合器不能同时挂合,以保证安全。6,制动系统：本底盘采用气压传动制动方式,由脚制动(行车制动),和手制动(停车制动)两部分组成。制动系统气压为0.85Mpa,当气压低于0.45Mpa时,低压警报报警,红色指示灯发亮。 手制动(停车制动)为排气制动, 当气压低于0.45Mpa时,制动室活塞
17、推力不足以压缩弹簧,活塞杆伸出,后桥车轮被制动。脚制动为充气制动,双管路制动系统,即相互独立的前部车桥制动管路和后部车桥制动管路,双管路制动系统安全可靠,当某一管路发生故障,制动失效时另一路制动仍然有效,车辆不至于完全失控,以防发生严重事故。双腔制动阀(制动总阀),分别控制前、后桥的制动,制动分泵分为单腔(前桥用)和双腔(后桥用)。后桥制动, （图） 中桥制动（图） 二 ,绞车部分(包括井架及游动系统)1,绞车系统：绞车系统是车装钻修设备作业机的主要系统部件,用于钻修过程中的提升作业。 绞车系统主要由绞车架,主滚筒,主滚筒刹车系统,主滚筒辅助刹车系统,捞砂滚筒,捞砂滚筒刹车系统，刹车冷却系统,
18、天车防碰机构等组成,主滚筒,捞砂滚筒有各自独立的轮毂带式自动平衡刹车,刹车毂的冷却系统,一般采用压力喷水冷却,主滚筒也有采用循环水冷却,它的刹车毂设有循环水道,主滚筒左端还装有水刹车(WCB “伊顿”) 盘式辅助刹车系统,在主滚筒体上加工有“里巴斯”绳槽,可使大绳排列整齐,延长大绳的使用寿命。绞车的传动系统主要有链条、链轮、气动推盘离合器等组成,以上部件都安装在一个矩型结构的金属框架-绞车架上。绞车架（图） 绞车架,钢板焊接结构,下部及两端焊接有矩形管加强骨架,强度高,重量轻,用于连接和支承主滚筒、捞砂滚筒、刹车系统、链条护罩、捞砂滚筒控制箱等部件主滚筒总成（图） 主滚筒总成的结构1),滚筒轴
19、,选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度和良好的韧性.在轴的的滚筒离合器端,安装有导气旋转接头,用于控制离合器,在轴的另一端,安装有双路导水旋转接头,用于刹车鼓冷却水的循环。如果使用水刹车,则安装一个气动推盘离合器。主滚筒刹车鼓的冷却则采用喷水冷却方式。2),滚筒体,带有整体里巴斯绳槽,卷绕大绳排列整齐,在司钻側的滚筒体轮辐上设有特殊斜槽,大绳打好绳头后,插入斜槽,缓慢转动主滚筒,大绳既可固定。3),刹车毂,采用水循环冷却方式,(也可采用喷水冷却方式),散热效率高,有效防止刹车毂过热,刹车毂外鼓面选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度和硬度,耐热,耐磨,使用寿命较长。4),
20、气动推盘离合器,为轴向气囊推盘摩擦片式,气动控制,操作轻便可靠,气动控制,可实现多种功能操作,与辅助刹车互锁,当主滚筒离合器结合时,辅助刹车脱离,主滚筒离合器脱离时,辅助刹车才能结合,并与天车防碰机构关联,当天车防碰阀(过卷阀)被触动后,主滚筒离合器自动脱离。5),辅助刹车,选用伊顿气动水冷摩擦盘式刹车,（也可采用水刹车,）气动控制轻便可靠,经调节控制气体压力,可改变刹车力矩,多片摩擦盘组,传动力矩大,结合平稳,减轻冲击动载,水循环冷却,散热效率高,有效防止摩擦盘过热。6),冷却水循环系统,用于主滚筒刹车毂和辅助刹车的冷却,系统为独立安装形式,以减轻钻机整车重量.系统由水箱,散热器,水泵,滤清
21、器安全阀等组成.系统管道中有安全和报警装置,确保系统安全工作。7)天车防碰机构,在主滚筒上方绞车架上安装有支架和防碰阀(过卷阀),防碰阀可在支架上沿主滚筒轴线移动,防碰阀的阀杆长短可调,游车大钩的提升高度与滚筒绕绳的层数,圈数向对应,将防碰阀的防碰杆调整到一定长度,可控制游车大钩的提升高度.以保证安全。捞砂滚筒总成捞砂滚筒总成的结构由滚筒轴,滚筒体,( 滚筒体上无绳槽),气动推盘离合器,刹车毂,刹车系统组成,本绞车设计特点是,捞砂滚筒离合器布置在绞车架的外部,便于检修。1,滚筒轴,选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度,和良好的韧性,在轴的离合器端,安装有导气旋转接头,用于控制离合器
22、, 同时,捞砂滚筒轴在动力传动链中还起过渡轴的作用,将角传动箱输出的动力传递到主滚筒。2,滚筒体,无绳槽光筒体,在司钻侧的滚筒体轮幅上有一特殊斜槽,用来固定捞砂绳。3,刹车毂,采用喷水冷却方式,防止刹车毂过热,制动可靠,刹车毂外表面选用优质合金钢制造,经特殊热处理,具有较高的强度和硬度,耐磨,耐热,使用寿命长.4,气动推盘离合器,和主滚筒的气动推盘离合器原理结构一样,型号为ATD124,它只有一片直径24英寸的摩擦盘。5,双排链轮, 滚筒轴两端各装有一个双排链轮,为28A-2(1 1/4)双排链.通过双键固定在滚筒轴上,一端链轮为动力输入链轮,通过离合器带动捞砂滚筒旋转,另一端链轮为动力输出链
23、轮,通过链条将动力传到主滚筒。主滚筒和捞砂滚筒均采用轮毂带式自动平衡刹车主滚筒刹车系统（图） 轮毂带式自动平衡刹车系统，它主要由钢带、刹车块、平衡梁、曲柄轴、限位圈、调节丝杆、拉杆和刹把等组成。控制手动刹把,经杠杆传递机构,推动曲拐拉动刹带活动端,围包刹车毂,使滚筒旋转减速或停止旋转，在刹带的固定端,安装有平衡梁机构,经调整可平衡左右两个刹带作用力,使左右两个刹车毂受力均匀。主滚筒,捞砂滚筒,转盘均采用气动推盘离合器,这种离合器操作灵活,动作可靠, 结构简单,维修方便（图） 气动推盘离合器,为轴向气囊推盘摩擦片式,气动控制,操作轻便可靠；主要由齿毂及背板（被动毂）、气囊固定盘、压板、摩擦盘、中
24、间齿盘（浮动齿盘）,气囊、分离弹簧、主动齿圈、螺栓、垫片等组成。动力由角传动箱输出轴链轮,通过链条传到气动推盘离合器的主动齿圈,然后通过摩擦盘,中间齿盘（浮动齿盘）,气囊的作用,将动力传到齿毂及背板（被动毂）,带动主滚筒旋转。当压缩空气进入气囊7时,气囊迅速膨胀,推动压盘3,压缩弹簧8,使中间齿盘6与摩擦盘4接触传递动力,将动力通过齿毂1传到主滚筒轴,带动主滚筒旋转,此时气动推盘离合器总成器处于“接合”的状态。动力从主动齿圈9传递给与之结合的摩擦盘4,在气囊不充气时,在弹簧8的作用下,摩擦盘4与中间齿盘6是分离的,动力传递中断,离合器处于“分离”状态。气动推盘离合器（图） 1齿毂及背盘2气囊固
25、定盘3压盘4摩擦盘5垫片6中间齿盘(浮动齿盘) 7气囊8分离弹簧9主动齿圈10螺栓1安装法兰组件，2安装法兰，3静摩擦盘，4沉头螺釘，5螺母，6螺栓，7摩擦盘组件，8动摩擦盘，9动摩擦盘芯，10铆釘，11垫圈，12夹管，13压紧盘组件，14压紧盘，15垫圈，17垫圈，19气缸，21内Poypak密封件，23外Poypak密封件，28齿轮，29磨损环，30中间盘组件，31中间盘，33活塞，34弹簧，49沉头螺釘，WCB（伊顿）气控水冷盘式辅助刹车工作原理：导入压缩空气,压紧盘组件13移动并压紧动摩擦盘8,扭矩从螺栓6传递到安装法兰2,复位弹簧34协助活塞和压紧盘的脱开和回位,所产生的大量热良通过
26、銅合金静摩擦盘3后面的特殊型腔的冷却水散发。202型（图） 102型（图） 水刹车2,井架的结构和作用：井架是车装钻修设备的关键部件之一,用于安装和悬挂天车,游车大钩等起升设备和工具,用来起下与存放钻杆、油管等,井架上装有立管,以便连接水龙带、水龙头。井架顶部装有天车,天车由底座、快绳轮、死绳轮、中间轮、捞砂轮、多个液压小绞车滑轮、二层台吊绳滑轮及支板、绷绳支板等,天车轮为“班德轮”式结构。此种结构可防止大绳打扭。天 车 总 成（图） 整个滑轮组与天车底座用螺栓和井架顶部连结在一起,滑轮采用铸钢件并经过静平衡测试,滑轮轴经过热处理及探伤检查。井架的竖起或下放由一个或两个多级液缸来完成,二节井架
27、的伸出也由一个或两个液缸（柱塞缸或活塞缸）来完成。三,修井机的动力传动系统：发动机的动力一般采用液力机械变速箱输出,液力机械变速箱,大都带有分动箱,它可将动力分别传到车上的绞车部分和车下的前、后桥。车上的绞车和车下后桥的传动采用联锁装置；前桥的传动由驾驶员在驾驶室控制。从分动箱上部输出的动力,通过传动轴进入角传动箱,角传动箱是输入轴与输出轴互相垂直相交的传动方式,由一对伞齿轮改变方向后由输出轴输出。输出轴的另一端装有链轮,通过链条传到捞砂滚筒链轮,再由链条从捞砂滚筒传到主滚筒链轮。角传动箱总成（图） 1输出轴2螺栓3调整垫片4大齿轮5箱体6调整垫片7螺栓8小齿轮9轴承座转盘的传动有两种方式,
28、一种是由主滚筒链轮通过链条到转盘离合器,然后再到转盘角传动箱,由传动轴到爬坡链条箱到转盘。传动方式(一) （图） 另一种是由角传动箱(并车箱或分动箱)通过传动轴传到车的尾部,再通过爬坡链条箱到转盘。 传动方式(二) （图） 还有一种情况,就是大吨位修井机(车装钻机),不但整机重量大,而且修井(钻井)作业时需要大的动力,这就需要两台发动机做为动力源,为了两台发动机的动力能同时输出,还配了一个倂车箱,倂车箱装在液力机械变速箱(不带分动箱)后部,这儿又有两种情况,一种是单纯起倂车作用,动力由倂车箱通过传动轴进入分动箱,再分别输出到车上和车下,还有一种情况,就是倂车箱兼做分动箱,此时再增加一个动力输出
29、离合器,通过传动轴到到转盘传动箱,再由链条把动力传到爬坡链条箱到转盘。传动方式(三) （图） 併车箱（图） 四,液压系统：液压传动是以液体作为工作介质来传递动力和动作信号的系统。液压传动开始应用于18世纪末。从1795年英国制成第一台水压机算起,已有200多年的历史。随着生产力的发展,20世纪30年代前后,一些国家生产了较稳定的液压组件,并开始在机床设备上应用。第二次世界大战时,液压技术主要被用于军事装置上（如飞机、坦克、军舰等），二次大战后,由于控制理论的发展,油液性能的完善,液压组件结构的不断改进,使液压传动装置的性能、效率、可靠性等性能大大提高,因而液压传动与液压控制得到飞速发展,液压技
30、术进入了工程机械、农业机械、汽车、船舶等行业。20世纪70、80年代以来,随着原子能、空间技术、电子技术等领域诸方面的发展,液压技术已向更广阔的领域发展。如今液压工业已经作为一个行业成为机械工业中不可缺少的重要组成部分,越来越显示其重要性。 液压技术在我国的应用和发展很快,在1952年开始为有关磨床设备生产配套的液压组件。1956年成立的组合机床研究所,生产了我国第一台液压传动组合机床。1966年组织的液压组件联合设计组,拟定了液压组件的型谱,并设计了部分基型。60年代末,开始生产起重机、挖掘机、装载机等液压工程机械。目前,我国的液压技术处于普及和发展阶段,从事液压组件、机械的生产和研究单位不
31、断增加,最常用的液压组件品种已基本具备,新型的液压产品(如液压机床、液压工程机械、起重运输机械等)大量涌现,液压技术在机械制造、采矿、冶金、造船、石油化工、纺织及其它工业部门都得到了广泛推广使用,各种公路机械已普遍采用液压传动,基本上实现了液压化。随着我国社会主义四化建设的发展,可以预见, 液压技术定将获得飞速的发展,在广阔的领域中推广应用。液压传动有哪些优缺点任何一部完整的机器设备都有动力部分和工作机构,能量从动力部分到工作机构的传递形式,根据工作性质的不同,通常可分为机械传动,液压(力)传动,气体传动和电力传动等。液压传动与其它各种传动形式相比,具有以下主要优缺点1），液压传动的主要优点：
32、a) 工作平稳,因其可依靠连续流动的油液进行动力传递,油液有吸震能力,且在油路中还可以设置液压缓冲装置。b) 易于大幅度减速,可以获得较大的力和扭矩,并能实现较大范围的无级变速,使整个传动系统得到简化。 c) 易于实现直线往复运动,以直接驱动工作装置。各液压组件可用管路连结,安装位置自由度大,便于机械的总体布置。d) 能容量大,即较小重量和尺寸的液压组件,可传递较大功率。e) 液压系统内全部机件都在油液内工作,能自行润滑,有利于延长机件的寿命。f) 液压系统易于实现安全保护,提高机械工作的可靠性,操纵简便,可提高机械的生产效率和作业质量。g) 液压组件易于实现标准化、系列化、通用化。h) 便于
33、实现自动化,即液压传动的压力、方向和流量很容易控制,再与电、气配合就能形成各种机械的自动化。1) 液压传动的主要缺点：a),液压油在系统中的内、外泄漏难以避免,传动总效率低（一般为0.9左右）,且不适宜用于要求定传动比场合。b),液压油的粘度随温度变化而变化,从而影响传动机构的工作性能,因此在低温和高温条件下使用受到限制。c），液压组件的制造,使用和维修要求的技术水准较高、油液中渗入空气后,容易引起爬行、振动、噪音及动作不平稳等。液压传动的工作原理液压传动是以液压油的压力能来转换和传递机械能的液体传动,且机械能和液体压力能之间的传换是通过密闭容积的变化来实现的,也称为容积式液力传动。液压传动的
34、工作原理，如图：（图） 油缸工作腔与油管中充满液体,并与大气隔绝,活塞和油缸配合很好,既能滑动又不能使液体渗漏。当活塞3向左运动时,油缸1左腔体积减小,液体经油管5压入油缸2的右腔,推动活塞4向左运动。由此可见,液压传动原理就是通过处于密封容器内的受压液体来传递压力能,并通过执行机构将压力能转换为机械能而做工的传动方式。间隙密封和密封件密封液压传动的密封方式和型式很多,按其密封分为间隙密封和密封件密封两大类。间隙密封（也称非接触密封）,它是利用两配合零件间的微小间隙起密封作用的,是一种简单的密封型式。由于这种密封有间隙存在而不可能完全阻止泄漏,相对运动部位磨损后不能自动补偿,对配合面的加工精度
35、要求较高,所以在液压油缸中未被应用。而在各类滑阀中却被广泛应用。密封件密封（也称接触密封）,它是依靠密封件在装配时的预压缩力和工作时密封件在油液压力作用下产生塑性变形所产生的弹性接触力来实现密封的,其密封性能一般随油液的压力升高而提高,并在磨损后具有一定的自动补偿能力。这些性能是靠密封件的材料弹性、密封件的形状等来达到的。因此,密封件广泛的应用于液压油缸的密封。1,液压系统一般由压力源部分,控制部分,执行部分,辅助部分组成。(1),压力源部分：液压泵,如:齿轮泵、叶片泵、柱塞泵等,它们由发动机或电动机驱动,把机械能转变为液压能,向系统供给压力油。(2),控制部分：由各种阀件组成,主要有,换向阀
36、、溢流阀、调压阀、节流阀等,用来控制液体的流向、流量、压力,以满足液压系统的工作要求。(3),执行部分： 根据运动的需要,在压力油的作用下驱动工作机构对外作工,一般分为直线运动和旋转运动, 也就是说是液压马达和液压油缸。(4),辅助部分：有油箱、进油滤、回油滤、各种管线及接头、压力表、加热器、散热器等,它们的作用是贮油、滤清、输送、测量油压、保温及冷却油液。2,修井机的液压系统一般有两套,一套为主液压系统,出厂调定压力为14Mpa,一套为液压转向助力系统,出厂调定压力为10Mpa,使用油品为N68抗磨液压油。（1），主液压系统的作用有两个,一个是修井机到井场后车辆的调平及井架的立放,二是修井辅
37、助作业,如液压小绞车,崩扣液缸。修井机主液压系统原理图（图） 六联阀控制板(正面) （图） 六联阀控制板(背面) （图） 主液压系统由以下部件组成：1），液压油箱：存储、冷却、沉淀和过滤液压油,在油箱顶部设置有两个人孔盖,其中在油箱回油区的人孔盖上安装有油箱空气滤清器（呼吸阀）,在油箱的前侧面设置有高低两个液位计。井架降落后,油箱油面应在高位液位计范围内,井架竖起后,油面应在低位油位计范围内,油温表测量油箱内油温。正常工作油温在3070,在油箱的底部设有排泄油口,平时用堵头封堵,在清洗油箱时卸掉堵头排放污油。主油泵吸油口配置有滤清器和球阀,滤清器过滤液压油中固体杂质,保护油泵。球阀的用途是在维
38、护检修液压管路时将其关闭,防止油箱中的油液流失,主液压系统回油口配置有单向阀,单向阀也是在维护检修液压管路时将其关闭,防止油箱中的油液流失。转向油泵吸油口同样配有滤清器和单向阀。2），液压油泵：单联齿轮结构,安装在液力机械变速箱上,由变矩器泵轮通过取力箱驱动,取力箱内配置有液压离合器,通过司钻操作台上的控制阀来控制液泵的运转。它的压力油来自液力机械变速箱的液压系统。液泵（图） 取力箱（图） 3），调压阀：先导式结构,安装在主液压油泵的出油口,调定系统压力,防止系统超载,保护系统及组件安全。调压阀的结构及工作原理：（图） 调压阀由先导阀和主滑阀组成,先导阀部分包括阀体,滑阀,条压弹簧等零件,主滑
39、阀上开有一个小孔,使压力油能进入到滑阀上腔,当作用在锥阀的压力小于弹簧上的预紧力时,先导阀在弹簧的作用下关闭,因为阀体内没有油液流动,主滑阀上下两端油腔压力相等,因此主滑阀在上端弹簧的作用下处于下端的极限位置,溢流口被关闭,溢流口不溢流,当作用在滑阀上的液压力因溢流阀的进口压力的升高而增大到大于弹簧的压力时,锥阀被顶开,滑阀上腔的油经滑阀中心通孔和回油口流阀的出口,然后溢流回油箱,这时溢流阀进油口的压力油从向上补充到B腔,因液流经小孔时存在压力损失因此B腔的压力低于进口压力,主滑阀上下两端出现压力差,于是在上下两端压力差的作用下滑阀克服弹簧力,滑阀自重及摩擦力向上移动,打开溢流阀的回油口,油液
40、流回油箱,滑阀开启后,受液动力的影响,进口的压力换要继续上升,滑阀继续上移,到某一位置滑阀受力平衡时,溢流阀出口压力稳定在一定数值,该值称为溢流阀的调定压力.4），吸油滤清器：箱外自封式结构,安装在在液压油箱的外侧面,吸油筒浸入油箱内液面之下,过滤器滤头露在油箱外,设有自封阀、旁通阀、滤芯污染发讯器等装置。可在箱外对滤芯进行拆卸,清洗。旁通阀：当滤芯堵塞后,又不能立即停机检修,油液可经旁通阀循环。压差指示器：机械目测结构,滤芯堵塞时,影响油液压差,指标摆动,当指向红色区域时,应停机清洗或更换滤芯。5），回油滤清器：液压系统中的油液回入油箱前,先通过回油滤清器,过滤液压油中的固体杂质,防止管路中
41、的杂质进入油箱,保持系统油液清洁。旁通阀，压差指示器的作用和吸油滤清器的旁通阀,压差指示器一样。6），支腿油缸：4件,双向专用油缸,活塞杆伸出,升高车台,活塞杆缩回,降低车台。控制四个支腿油缸活塞杆伸缩,调整车台水平。在活塞杆外圆配置梯形螺纹锁紧机构,当车台调平后,可扭紧螺母,机械锁紧活塞杆,防止支腿松动。各支腿油缸配备有与链条联接的轴销,靠近活塞杆端部处加工有销孔,当支腿活塞杆完全缩回后,插入轴销并用保险销锁定,防止支腿油缸活塞杆自由下降。支腿油缸（图） 7），起升液缸：三级复合油缸,配备单向节流阀,起升降落井架,单向节流阀以防止井架降落过程中发生重力超速现象,保护井架起落安全。根据机型可配
42、单或双起升液缸。起升液缸（图） 8），伸缩液缸：超长柱塞（活塞）油缸,缸体总长达1416M,柱塞（活塞杆）端部设有油口,油道内设置有单向节流阀,以防止上节井架降落过程中发生重力超速现象,保护井架起落安全。缸头配有放气塞,油缸体用U型螺栓与井架上体固紧,顶部顶在井架横梁的座圈内,柱塞杆（活塞杆）下部装有联接板,与井架下体横梁用螺栓联结。伸缩液缸（图） 9），吊钳油缸崩扣：油缸为双向活塞式结构,缸头、缸盖两端均设有缓冲装置,防止油缸液压冲击。10），液压小绞车：行星减速机构,配备制动器和平衡阀,起吊物件安全,可在空中悬停。主液压系统一般可分为六联阀廻路,三联阀廻路(两联阀廻路,五联阀廻路),六联阀
43、廻路的作用是修井机到井场就位后调平车辆及井架的立放。三联阀廻路(两联阀廻路,五联阀廻路)的第一片一般为选流阀,也叫“工况选择阀”,由它向六联阀廻路,液压小绞车,崩扣液缸,液压钳等廻路分别供给压力油。其中六联阀廻路可作为第一廻路,液压小绞车作为第二廻路,绷扣液缸、液压钳作为第三廻路,也可把液压小绞车、吊钳液缸（崩扣）、液压钳作为第二廻路为了安全,六联阀廻路不能和其它廻路同时接通。出油 进油崩扣 工况选择(小绞车)起升 伸缩支腿进油 出油(2),液压转向助力系统主要由液压泵、分配阀、稳压溢流阀、转向助力液缸、管线、接头、进油滤等组成。 转向助力泵（叶片泵）液压转向助力系统原理图 稳压溢流阀转向分配
44、阀 门 液压部件,为了工作安全可靠,主要液压原件均采用进口件。液压系统的日常保养：1,检查油面及油质。2,检查管线及接头,阀件有无鬆动及泄漏。五,气路系统气动与液压传动相比,虽远不如液压传动那样广泛,但从国内外已有的经验来看它却具有许多其它能源不能比拟的优点。1,空气可以从大气中取之不竭,无介质费用的损失和供应上的困难,同时,将用过的空气直接排入大气,处理方便,万一空气管路有泄漏,除引起部分能源损失外不致产生不利于工作的严重影响。2,空气的粘度很小,在管道中的压力损失很小,一般其阻力损失不到油路损失的千分之一,因此压缩空气便于集中供应和远距离输送。3,压缩空气的压力较低(一般在48公斤/平方厘米),可降低对气动组件的材质和制造精度上的要求,因而结构简单,成本低廉。4,气动动作迅速, 反应快这是突出优点,因此特别适用于一般机械的控制。5,气动维护简单,介质清洁
