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起升系统是钻机的三大工作系统之一。
一、起升系统的功用
1、承受作用于大钩的全部载荷;
在正常钻进时,为最大钻柱重量;
下套管和处理事故时,为额定最大钩载;
2、进行起、下钻作业;
3、控制钻压
二、起升系统的工作原理
1.起钻操作
更换钻头时,需将井中的全部钻柱取出,称起钻作业。包括以下操作:
(1)上提钻具全露方钻杆,用吊卡将钻柱座在转盘上。
(2)旋下方钻杆,将方钻杆—水龙头置于大鼠洞中。
(3)用吊环、通过吊卡扣住钻杆接头。
(4)挂合绞车滚筒,通过游动系统,带动钻柱起升,将井中整个钻柱起升一个立根高度,然后摘开离合器,刹车。
(5)稍松刹车,下放钻柱,用吊卡将钻柱坐卡在转盘上。
(6)用大钳和猫头或上卸扣气缸,拉大钳崩松顶部立根接头丝扣。

(7)用转盘带动钻柱正转或用旋绳器卸扣。
(8)移立根下部入钻杆盒,上部靠在二层台指梁中,摘开吊卡。

(9)下放空吊卡至转盘上方刹住。
起另一立根时又重复上述操作,每起一立根构成一个起钻循环,一直将井中钻柱全部起出为止。

2.下钻操作
将钻头、钻铤、方钻杆组成的钻杆柱下入井中,称下钻作业。下钻包括以下操作:
(1)吊环上挂吊卡,以高速挡提升至一立根高度。
(2)二层台处扣吊卡,稍提立根,移至井眼中心,对扣。
(3)拉猫头旋绳或用旋绳器上扣。
(4)用猫头和大钳紧扣。
(5)稍提钻柱,移出或提出吊卡。
(6)用机械刹车和辅助刹车控制下放速度,将钻柱下放一立根的距离。
(7)借助吊卡,将钻柱座在转盘上,从吊卡上将吊环脱开。
下另一立根,重复上述操作。
三、起升系统的组成
起升系统是钻机的三大工作系统之一,由井架、游动系统、绞车等组成。

游动系统的组成:
天车——定滑轮组—改变力的方向;

游车——动滑轮组—改变力的大小;
钢丝绳 和大钩


YO游动系统的表示:
动滑轮数×动滑轮数;
如5×6,表示游车有5个动滑轮,天车有6个定滑轮。有效绳数值实际分担钻柱重量的钢丝绳数,为动滑轮数的2倍


四、游动系统中钢绳与滑轮的运动分析
如图所示,设V为大钩速度,V’为钢绳速度,V’’为天车滑轮的切向速度,Z为游动系统有效绳数(除快绳、死绳以外的其他绳),Dc为滑轮直径。
则钢绳速度由快绳侧至死绳侧依次为:


通过上述分析可见:
1、在起下钻过程中,快绳侧的滑轮转速要比死绳侧的高数倍,所以当天车、游车进行检修时,应将其滑轮及轴承相互倒换,以使轴承的使用寿命均衡。在设计轴承选型计算时,应以快绳侧的轴承工况为依据。
2、在快绳侧的钢绳由于弯曲次数比死绳侧多出数倍,前边的钢绳会提前疲劳断丝,所以钢绳经过一定时间后,应从死绳端储绳卷筒中放出新绳,从滚筒上截掉一段旧绳,然后重新固定缠好,即一段一段向滚筒方向补充新绳。
五、游动系统钢绳拉力和效率
1、拉力
2. 效率


