起升系统工作原理与设备
第一节起升系统工作原理
一、起下钻操作
:换钻头,取钻柱。
:钻柱入井。
二、游系运动分析
—大钩速度;
—钢绳速度;
—天车轮的切向速度;
—有效绳数(除快、死绳外的游绳数);
—滑轮直径。
起升系统—钻机的核心:绞车、游动系统、井架。
从快绳侧→死绳侧钢绳速度为
大钩升高H, 快绳拉下绳长为ZXH 。
天车轮切向速度和转速为
可见:快绳一侧的滑轮转速是死绳一侧的Z倍。
【检修天、游车应将滑轮及轴承倒换,使寿命均衡。
快绳侧钢绳弯曲次数是死绳侧Z倍,会提前疲劳断丝。】
快绳
死绳
绞车
三、游动系统载荷
设、为游系起升重量和效率, 、为下钻游系起重量和效率, 、为快绳和死绳拉力,
为游绳的拉力。
kN
L—井深,km;
—单位长度钻柱质量,kg/m。
2. 游系静载荷
kN
—游动系统固定质量tf(游车、大钩、吊环、钢绳)
3. 天车台载荷(天车梁所受的载荷)
kN
( ,
不考虑倾斜。)
,
各段游绳拉力相等。
【】
,各绳拉力。
由于轴承的摩擦阻力和钢绳过滑轮的弯曲阻力有:
为单轮绳效率,则
( ; ;……; )
因【】,
所以
等比级数和
【】
可写为:
起升时快绳拉力: (代入上式)
起升游系效率:
,各绳拉力。【与起钻时相反,阻力帮助】
【】
从第二层到最后一层缠绳直径变化。
滚筒原始直径:
第一层直径: (以钢绳中径计算)
第二层直径: (在基础增加)
任意层直径:
第末层直径:
第二~第末层,平均直径为:
—总层数; —半径增量系数
,
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