【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 書中已經(jīng)給出）； 滾筒長(zhǎng)度 筒L ： 筒L =（ ~） 筒D ，當(dāng)起重量大時(shí)， 筒L =（ ~） 筒D ； 綜合考慮取 筒L = 筒D 所以： 筒L =1596mm 剎車輪鼓直徑 鼓D ： 鼓D =（ ~） 筒D 對(duì)于輪鼓寬度一般為 200~275 毫米，重型機(jī)械較大值 綜合考慮取 鼓D = 筒D =266 毫米 因?yàn)?鉤（最大）G =4500KN， 鉆柱（最大）G =7000? 30=210000Kg=2100KN 快繩拉力計(jì)算： ?游? =快繩（低）快鉤低鉤（最大） ? ??PG =（《鉆井機(jī)械》 P36 嵇彭年 主編 石油工業(yè)出版社 1982 年 2 月 北京第一版） ???游鉤（最大）快 ?ZGP = ? = 所以可得 sm /4)( ?低快繩? , 同理可得 )(高快繩? =24m/s 7 同理： ?游? =ZZZ ? ?? ? ?1 1 ）（（ ?? ） = 下鉆： KNZGP ???? 游鉤（鉆柱）快 ? 滾筒轉(zhuǎn)速計(jì)算 :(《鉆井機(jī)械》 P109 嵇彭年 主編 石油工業(yè)出版社 1982年 2 月 北京第一版） ?? 滾筒快繩 ?? 4m/s 1 筒始快nD?? m/s __始D 初始 纏繩直徑 ,一般從第二層開始 ,則 2DD ?始 筒n __滾筒轉(zhuǎn)速 現(xiàn)代滾筒多采用 Lebus 繩槽 ,其結(jié)構(gòu)如圖所示 ,由于滾筒帶槽 ,導(dǎo)致鋼絲繩大部分作環(huán)狀 纏繞 ,并在 ?180 對(duì)側(cè)有兩次跳槽 .這就避免了一側(cè)跳槽帶來的滾筒旋轉(zhuǎn)質(zhì)量不均勻現(xiàn)象 ,這是一個(gè)優(yōu)點(diǎn) .再者這種帶槽滾筒的第一層纏繩可以松開工作 ,這就減少了總的纏繩層數(shù) ,一般纏 3 層即可起一立根 .因此第二層纏繩直徑也就是平均纏繩直徑 . 即 : dDddDdDDD)(20012????????????平均 鋼絲繩的纏繩示意圖如下 : 8 而 又因?yàn)??? , d=38mm, 0D =1064mm(《鉆井機(jī)械》 P109 嵇 彭年 主 編 石油工業(yè)出版社 1982 年 2 月 北京第一版） 所以 mmD 11152 ? 又因?yàn)?)(高快繩? =24m/s= 2 筒高nD ?? 所以 筒n =同理 : sm /42 ?? 快快繩低 ?? 所以 sm /42 ?快? = 2 筒nD 所以 m in/ rn ?筒低 類比取輸入端的傳動(dòng)比為 : ? 所以降速后 :滾筒高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速分別為 : 低n = ??n =r/min, 60 02 ??? nn高 r/min 絞車傳動(dòng)及鉆機(jī)起升作業(yè)特性設(shè)計(jì) : 滾筒軸的纏繩容量及平均纏繩直徑的計(jì)算 : 滾筒 槽底的直徑 : 0D =1064mm 鋼絲繩直徑 :d=38mm 滾筒纏繩長(zhǎng)度 :L=1596mm 滾筒每層排數(shù) : ???dLn 式中 : ??? 排繩間隙取 1,計(jì)算的滾筒每層排數(shù) 圈4113815 96 ???n mmdDD 1 1 0 2381 0 6 401 ????? 9 mmdDD 1 7 1 0 2212 ??????? ? mmdDD 1 2 3 1 7 0223 ??????? ? 當(dāng)大鉤落在鉆臺(tái)面上時(shí) ,滾筒的纏繩按一層計(jì)算 ,則各層的纏繩量為 : mmL ???? mmL ???? 所 以 總纏繩量為 : mmLLL ????? 由于 鉆機(jī)提升結(jié)構(gòu)為 65? 則有 : mmmmLh ????? 所以可以提升一根鉆柱 ,且留有足夠間隙 . 考慮滾筒纏繩第一層留 2/3 不用 ,則起升高度為 :(纏繩層數(shù) e=3) 12/10)( 3321 ?????? nDnDnDh 式中 : mmdDD 1 1 0 2381 0 6 401 ????? mmdDD 1 7 1 0 2212 ??????? ? mmdDD 1 2 3 1 7 0223 ??????? ? 所以求得 h=,立根 長(zhǎng)度 28m,則纏 3 層繩能滿足要求 因此 ,滾筒上纏 3層繩 ,(采用帶槽滾筒 )能夠滿足要求 ,且具有優(yōu)勢(shì) .減少了滾筒的受力及結(jié)構(gòu)尺寸 .鋼絲繩 在滾筒上留有余量 ,保護(hù)了滾筒在鋼絲繩用盡時(shí)直接與鋼絲繩磨損 ,既保護(hù)了滾筒 ,鋼絲繩也使也是游動(dòng)系統(tǒng)的安全性增加了 。 滾筒纏繩層數(shù)及容繩量 : 每層排繩數(shù) n: ??? 繩d Ln 式中 : ?繩d 鋼絲繩直徑 , 繩d =38mm L滾筒長(zhǎng)度 ,L=1596mm. ??? 滾筒上鋼絲 繩被壓扁時(shí)直徑上的增量 ,取 ? = 10 則 ,)( 159 6 ???n考慮到滾筒兩側(cè)的護(hù)板厚度取 n= 滾筒纏繩層數(shù) e: enDndDlz ????? 平繩 )( 0 式中 :Z有效繩數(shù) ,5 6? 繩系 ,Z=10 l___立根 長(zhǎng)度 , l =28m 0D 滾筒原始直徑 。 ?平D 滾筒平均纏繩直徑 , 平D =1115mm 所以 )381064( ???? = e??? 可得 e= 所以取 e=3(層 ), 滿足以前假設(shè)纏繩層數(shù) ,以及驗(yàn)證了滾筒直徑和長(zhǎng)度確定的正確性 。 轉(zhuǎn)速圖的確定 : 由前計(jì)算可知 : m i n/2 2 0)( rn ?低輸入軸 , m in/6 0 0)( rn ?高輸入軸 m i n/)( rn ?低滾筒， m in/)( rn ?高滾筒 所以表示成對(duì)數(shù)形式為 : 輸入軸 : 2 0lglg 1 ??n , 0 0lglg 2 ??n 滾筒軸 : 3 ??n , 8 3 4 ??n 根據(jù)算得的對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)速表示可 得轉(zhuǎn)速圖 : 11 上面所示的轉(zhuǎn)速圖只是根據(jù)所求得的輸入軸轉(zhuǎn)速和滾筒軸轉(zhuǎn)速初步擬一個(gè) 轉(zhuǎn)速圖 , 所以還需要進(jìn)一步確定轉(zhuǎn)速圖 . 因?yàn)? 1221 zznni ?? , 所以進(jìn)一步確定實(shí)際轉(zhuǎn)速圖以及齒數(shù)的確定 : 由輸入軸 ?貓頭軸 : ???i ???i 通過類比可得確定 (36: 2 ?z ）， 所以 411 ?z 所以返推 ?i , m in/ rn ??大 )(343 類比?z , 564 ?z 返推 341 ?? zzi ,所以 m in/ rn ??小 12 滾筒軸貓頭軸 ? : ???i 通過類比可得確定 (30: 1 ?z ）， 所以 542 ?z 所以返推 ?i , i n/ 11 ??? nrn 所以21 ni ??? , in/ 2 62 ?? rn ???i 確定 )(274 類比?z , 513 ?z 返推 : 2 ??i, i n/ 33 ??? nrn 42 ni ??? 所以可以確定 1 54 ??n 根據(jù)進(jìn)一步的確定得出了最后的轉(zhuǎn)速圖 ,如圖所示 : 13 由前面計(jì)算可得 : m in/2 2 0)( rn ?低輸入軸 , m in/6 0 0)( rn ?高輸入軸 m in/)( rn ?低滾筒 ， m in/)( rn ?高滾筒 由此可得 : (1)中間軸的速度 : m i n/3 3 1~ 2 ~0 8 : 11 rnnI ???擋時(shí) m i n/631~~: 12 rnnII ???擋時(shí) (2)滾筒軸的轉(zhuǎn)速 : m i n/~~: 11 rnnI ???擋時(shí) m i n/~~: 22 rnnII ???擋時(shí) m i n/6 3 1~ 2 ~: 13 rnnIII ???擋時(shí) m i n/ 1 7 4~~: 44 rnnIV ???擋時(shí) 14 4 游動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算 最大鉆柱重量 鉆柱（最大）G 式中 : 鉆柱（最大）G 鉆柱每米長(zhǎng)度的重量 =30kg/m(任務(wù)書中給出 ) maxL 鉆井深度 =7000m 則 : 鉆柱（最大）G = ??? Lqk 柱 1? 7000? 30=210000Kg=2100KN 依相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) : 取 鉆柱（最大）G =2200KN 最大鉤載 鉤（最大）G 依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) :SY/T56091999, 鉤（最大）G =4500KN 則鉤載儲(chǔ)備系數(shù) : 0450 0)()( ??? KNKNGGK最大鉆柱最大鉤 (鉤載儲(chǔ)備系數(shù) K=~) 鉤載儲(chǔ)備系數(shù)越大 ,表明鉆機(jī)下鉆管 ,處理事故的能力越強(qiáng) ,所以滿足要求 。 快繩最大拉力 由游動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算可得 : smsmsmzvv /24~410)/~/(. ???? 鉤快繩 ?游? =快繩（低）快鉤低鉤（最大） ? ??PG = ???游鉤（最大）快 ?ZGP = ? = 所以可得 sm /4)( ?低快繩? , 同理可得 )(高快繩? =24m/s 同理： ?游? =ZZZ ? ?? ? ?1 1 ）（（ ?? ） 15 = 下鉆： KNZGP 379???? 游鉤（最大）快 ? 所以 KNP )( ?? 最大快 鋼絲繩直徑選用 由任務(wù)書所給鋼絲繩直徑 : mm38?? ,選取并校核鋼絲繩 : 初定鋼絲繩為 IPSIWRs ??? 196 ,左捻 mm38?? 實(shí)際工作中 鋼絲繩承受的拉力為 : KNZGpf 2200)( ???? ?最大鉆柱 該鋼絲繩的公稱破斷拉力為 876KN, 則安全系數(shù)為 : ??? KNKNns 滿足規(guī)范要求 ,故選用 mm38?? 鋼絲繩能夠滿足要求 . 繪制大鉤提升曲線 : 因?yàn)? 滾筒直徑 mmD 1115?平均 , smsmsmzvv /24~410)/~/(. ???? 鉤快繩 各檔滾筒軸的轉(zhuǎn)速計(jì)算大鉤的速度 : Z 筒平均鉤平 ???? （《鉆井機(jī)械》 P109 嵇彭年 主編 石油工業(yè)出版社 1982 年 2 月 北京第一版 ） 由此計(jì)算可得 : smI /~: ?鉤平擋時(shí) ? smII /~: ?鉤平擋時(shí) ? smIII /~: ?鉤平擋時(shí) ? smIV /8 5 ~4 3 : ?鉤平擋時(shí) ? 所對(duì)應(yīng)的滾筒的轉(zhuǎn)速為 : 16 I 擋 m in/~ rn ? II 擋 m in/ 4 6~ 2 52 rn ? III 擋 m in/631~3 rn ? IV 擋 m in/ 1 7 4~ 1 64 rn ? 又因?yàn)???游? , ?絞? 所選絞車型號(hào)為 JC70,其輸入功率為 : ,1470 KWP ?入 絞入出 ?PP ? 所以 KWP ???出 因?yàn)榻g車的輸出功率就是游動(dòng)系統(tǒng)的輸入功率 所以 游入出 PP ? , ?? 游游入游出 ?PP = ?? 所以 鉤鉤游出鉤 ?????? GCKWPN 0 2 1 8 7 因?yàn)?游動(dòng)G 與大鉤所提鉤載相比影響較小 ,所以忽略 游動(dòng)G 對(duì)大鉤特性曲線的影響 :的關(guān)系如下表所示與 鉤鉤 G? 檔數(shù) )/( sm鉤? )(KNG鉤 I 擋 ~ 2968~1092 II 擋 ~ 1615~588 III 擋 ~ 886~322 IV 擋 ~ 488~173 17 由此表繪制大鉤提升曲線 ： 18 5 剎車系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)力矩的計(jì)算 : 由游動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可知 : KNP 379)( ??最大快, m