70D鉆機轉盤獨立驅動用齒輪箱

胡晶磊　王磊

摘 要：隨著轉盤獨立驅動方式越來越廣泛的應用，在現場的工作中越來越發現鏈條傳動的一些不可靠性，由于鏈條磨損，節距就會變大造成脫節，對現場工作造成不便，在這種情況下，齒輪傳動的優勢就顯現出來了。

關鍵詞：轉盤獨立驅動；鏈條傳動；齒輪傳動

引言

隨著石油鉆機的發展，無論是交、直流電驅動石油鉆機還是機電復合驅動石油鉆機，轉盤獨立驅動方式得到越來越廣泛的應用。在鉆井過程中，由轉盤帶動方鉆桿旋轉實現鉆進運動。而轉盤獨立驅動裝置主要是為轉盤提供動力。一般的70D鉆機所用ZP375轉盤驅動裝置主要由直流電機、聯軸器、鏈條箱、ZP375轉盤、轉盤梁、潤滑系統等部件組成。在現場實際工作中發現，由于鏈傳動的一些實際缺點，使得鏈條一旦磨損，節距就會變大造成脫節，從而影響鉆井工作的進行。在這樣的情況下，齒輪傳動就應運而生，齒輪傳動不但能保證瞬時傳動比恒定，平穩性高，傳遞運動準確可靠，傳遞的功率和速度范圍較大，同時，結構緊湊，工作可靠，能實現較大的傳動比，傳動效率高，使用壽命長，對現場鉆井工作有實際意義。

1 70D鉆機用轉盤獨立驅動裝置的齒輪箱

1.1 技術參數（見表1）

1.2 結構說明

轉盤獨立驅動裝置由1臺800kW直流電機、兩擋齒輪變速箱、球籠式萬向軸組成。直流電機與變速箱輸入軸之間通過球籠式萬向軸相聯，齒輪變速箱輸出軸與轉盤輸入軸之間采用球籠式萬向軸聯接。齒輪變速箱采用手動換擋。電機輸出軸裝有慣性剎車。

通過PLC對獨立驅動裝置電機控制，轉盤可實現0-243rpm范圍內恒扭矩無級調速及過扭矩保護。轉盤最大恒扭矩可達42000 N·m。

齒輪變速箱配備獨立的電動潤滑系統，齒輪變速箱齒輪和軸承均采用稀油強制潤滑。電動油泵的控制既可與獨立驅動裝置800kW直流電機實現聯動，也可單獨啟動。

潤滑系統工作壓力為0.3～0.5Mpa。該系統工作壓力可通過壓力傳感器傳至司鉆控制房壓力表進行監視。潤滑油路中設有溢流閥，可用于調控潤滑系統工作壓力。

潤滑油路吸油口處設有吸入過濾器。

潤滑油：環境溫度在0℃以上時，用L-AN100全損耗系統用油，在0℃以下時，用L-AN46全損耗系統用油。

1.3 齒輪箱相對于鏈條箱的優勢

（1）鏈條箱與齒輪箱均為焊接結構，但鏈條箱為了便于鏈條安裝，一般采取在箱體側開活門的方式，這雖然便于鏈條的安裝，但在露天工作中容易進灰塵等，需要經常對鏈條進行拆卸清洗，不利于現場工作的進行；而齒輪箱采用上下分體的焊接箱體，僅在變速箱上設有便于觀察箱內齒輪運轉及油路的視孔蓋，這些設計均利于齒輪在現場工作。

（2）鏈條箱在安裝時一般要求環境溫度在0-35℃范圍內，最佳溫度范圍在15℃-25℃之間；而齒輪箱的適應環境溫度-30℃-+55℃，全天候露天作業，溫升≤35℃，最高絕對溫度≤80℃，在高溫及低溫地區，齒輪箱更適用。

（3）在安裝過程中，鏈條箱的安裝費時費力，無論是輸入軸總成還是輸出軸總成均需將軸總成小端從箱體大端法蘭一側吊起對準箱體法蘭安裝孔后，整體從該側孔通入，直到軸承座連接面與箱體法蘭面的定位合適、端面貼合后，再緊固軸承座連接螺栓；而齒輪箱的安裝只需將箱蓋吊裝起來，從上向下安裝即可，省時省力。

2 結束語

基于現場工作的實際需要，齒輪箱無論從可靠性、安全性、經濟性等方面都優于鏈條箱，蘭石裝備公司已經將這一設計應用于70D鉆機，并得到用戶的廣泛認可。

參考文獻

[1]SY/T5531.《石油鉆機用轉盤》標準API Spec 7K規范[S].