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转盘是钻机的关键部件,最主要的作用是将地面动力传递给钻具。
一、转盘的功用
1、转动井中钻具,传递足够大的扭矩和必要的转速。
2、下套管或起下钻时,承托井中全部套管柱或钻杆柱重量。
3、完成卸钻头、卸扣,处理事故时倒扣、进扣等辅助工作;涡轮钻井时,转盘制动上部钻杆柱,以承受反扭矩。

二、转盘的使用要求
转盘工作条件恶劣,工作环境不洁,泥浆喷溅,油水污蚀;井中钻杆柱的振跳首先直接传到转盘上,冲击振动相当严重(横振、扭振、纵振)。为保证转盘能实现上述职能,正常运转,应满足以下基本要求:
1、转盘的主轴承应有足够的强度和寿命,以保证承受成百吨重的套管柱或钻杆柱重量。并在钻杆柱下滑时造成的最大轴向载荷及圆锥齿轮传动造成的轴向、径向载荷作用下有足够的寿命。
2、转台和圆锥齿轮能传递足够大的扭矩(可达50—100kN·m),能倒转,能可靠地制动。
3、密封性好,严防外界的泥浆、油水污液渗入转盘内部,减缓齿轮和轴承的磨损。
三、转盘的组成及工作原理
现代钻机转盘的结构,在80年代已经基本定型,90年代没有突破性发展和变化。国内外厂家生产的转盘,结构组成大同小异,基本参数已系列化,主参数为通孔直径,已标准化。国产转盘ZP—520和ZP—700(275),应用比较普遍,数量较多。
1、钻盘的工作原理及结构组成
转盘实质上是一个结构特殊的角型传动减速器,主要包括:
1)水平轴总成
2)转台总成
3)主、辅轴承
4)壳体


ZP—700(275)转盘结构示意图
1-支架;2-刮泥板;3-上盖;4-大锥齿轮;5-主轴承;6-转台;7-大方瓦;8-销子;9-制动块;10-方补心;11-小锥齿轮;12-圆柱滚动轴承;13-套筒;14-水平轴;15-双列向心球面滚子轴承;16-链轮装置;17-丝堵;18-辅助轴承;19-调节螺钉;20-螺栓;21-下密封座;22-挡环;23-垫片。
结构分析:
1)水平轴总成
水平轴头部装有小圆锥齿轮,外部动力通过万向轴或链条传给水平轴。轴通过轴承支承在套简中,套简又整体座装在壳体中。套简的作用是使水平轴能进行整体式装配。套筒构成的独立油池可使轴轴承得到良好的润滑。
2)转台总成
转台体如同一根又短又粗的空心立轴,装有大圆锥齿轮4,借助主轴承6座装在壳体上。下部辅助轴承防止转台倾斜和向上振跳。转台中心通孔都比较大,以便通过钻井开钻用最大号钻头。通孔内装着大方瓦和跟方钻杆相配合的方补心,两者通过锁销锁在转台体上。转台上部静配合装着一个迷宫盘,构成一整体结构,防止泥浆污水漏人转盘油池内。
3)主、辅轴承
主轴承起承载和承转作用。静止时,承受最重管柱重量;旋转工作时,承受主要由方钻杆下滑造成的轴向载荷及圆锥齿轮传动所形成的径向载荷。辅助轴承起径向扶正和轴向防跳的作用。
4)壳体
壳体是结构比较复杂而坚固的铸钢件或铸—焊组件,内腔形成两个油池;外形上要便于安装固定和运输,便于工人进行井口操作。

三、转盘的基本特性参数
1、通孔直径
转盘通孔直径是转盘主要几何参数,它应比第一次开钻时用的最大号钻头直径至少大10mm。所以它决定了一开井眼直径

2、最大静负荷
转盘上能承受的最大重量,应与钻机的最大钩载相匹配。该载荷经转台作用到主轴承上,因此决定着主轴承的规格。

3、最大工作扭矩
转盘在最低工作转速时应达到的最大工作扭矩,它决定着转盘的输入功率及传动零件的尺寸。

有关标准规定,以150r/min转速在最大扭矩下运转2h,齿轮齿面不得有损伤现象。
4、最高转速
转盘在轻载荷下允许使用的最高转速,一般规定为300r/min。
5、中心距
转台中心至水平轴链轮第一排轮齿中心的距离。



