中文-STG型铁钻工使用说明书(47页).doc
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1、-中文-STG型铁钻工使用说明书-第 41 页安装、使用产品前请阅读使用说明书STG型铁钻工使用说明书湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司Hubei Jianghan Petroleum Instrument & Meter Co., Ltd.目 录前 言11 仪器介绍21.1 综述21.2 组成21.3 部件描述31.3.1 液压大钳31.3.2 旋扣器总成41.3.3 底座-导轨-导向器-伸缩臂总成61.3.4 液压回路部件101.3.5 远程控制台111.4 铁钻工技术参数141.5 尺寸规格151.5.1最大伸展、最小举升尺寸151.5.2 最大伸展、最大举升尺寸151.5.3 最大伸展、
2、顶部尺寸161.5.4 最大收缩、侧部尺寸162 安装172.1安装前准备、要求和步骤172.1.1 总体要求172.1.2 初步安装172.1.3 客户确认液压系统中流体的洁净172.1.4 电气系统和部件172.1.5 液压系统及组件172.1.6 特殊工具182.1.7 设备移动危害182.2 安装步骤182.2.1 吊起铁钻工192.2.2 固定铁钻工192.2.3 安装远程控制台202.2.4 安装液压管线与供电电缆212.2.5 液压动力装置的安装222.2.6 顾客系统配置222.2.7 STG型铁钻工系统配置232.3 检验程序24242.3.2 液压动力单元安装检验程序242
3、.3.3 控制部分安装检验程序242.3.4 启动检验程序25252.3.6 限位开关设置检验程序253 操作273.1 控制和设置27273.1.2 远程控制台273.1.3 限位开关接线箱293.1.4 井口/鼠洞/待机工位转换限位开关设置323.1.5 扭矩设置面板333.1.6 液压控制箱353.2 操作说明363.2.1 井口/鼠洞/待机工位转换363.2.2 上扣、卸扣操作363.2.3 紧急停车程序413.2.4 紧急停车后的重新启动423.2.5 卸扣时间设置424 设备维护434.1 预防性维护与一般预防性维护434.1.1 预防性维护434.1.2 预防性/定期维护444.
4、1.3 润滑和检验454.2 设备的定期维护474.2.1 液压大钳的维护474.2.2 导轨-导向器-伸缩臂的维护484.2.3 旋扣器的维护484.2.4 远程控制台的定期维护494.3 推荐使用润滑油和液压油494.3.1 液压油494.3.2 润滑脂504.4 一般性维护504.4.1 危险描述及防护504.4.2 一般性电气系统维护514.4.3 铁钻工一般维护524.5 主要组件的维护524.5.1 液压大钳总成的维护534.5.2 远程控制台维护534.5.3 更换背钳腭板545 故障及排除方法555.1 故障分类555.1.1 机械故障555.1.2 液压回路和阀体555.1.
5、3 电气和控制系统元件555.2 设备运行故障的排除565.2.1 运行模式故障565.2.2 水平移动故障565.2.3 垂直定位故障575.3 组件故障排除58585.3.2 液压组件的故障排除方法61前 言欢迎您使用石钥产品。本书由湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司出版(江仪股份或江仪股份公司均为本公司的简称),我们已经进行了仔细的校勘和核对,但不能保证本书完全没有任何错误和疏漏。在第一次安装和使用本产品之前,请您务必仔细阅读使用说明书,这会有助于您更好地使用本产品。如果您未按本书的说明及要求操作产品,或因错误理解等原因误操作而导致的任何损失,本公司将不对此承担任何责任。本公司致力于不断改
6、进产品功能、提高服务质量,因此保留对本书中所描述的内容进行更改而不预先通知的权利。本书的用途在于帮助您正确地使用石钥产品,书中所有的陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保,其图片仅供参考,如有个别图片与产品实物不符,请以产品实物为准。本书是产品的组成部分,在产品寿命期内请“妥善保存以备将来参考”。本说明书采用醒目标志来表示操作过程中应特别注意的地方,标志意义如下:警告:警告标识表明致使设备损坏或人员受伤的风险确实存在。如果违反安全操作规程有可能导致严重或致命的人员伤害、巨大的设备损伤、或延长钻机停机时间。注意:注意标识表示该操作有可能对设备产生潜在的损害或对人体造成伤害。应严格遵照指示操作
7、。在进行操作或执行程序时,若有该标识,应特别注意。说明:说明标识表示关于所提供的为当前话题相关的附加信息。Copyright2007湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司版权所有,保留一切权利。未经本公司事先书面授权,任何单位和个人不得擅自复制、抄录本书内容的部分或全部,并不得以任何形式传播,或将本书翻译成任何文字。SY、石钥、JPIM、派创江汉、PTJH均为湖北江汉石油仪器仪表股份有限公司的商标。本书中出现的其他商标,由各自的所有人拥有。如果您在使用过程中发现本产品的实际情况与本书有不一致之处,或您想得到最新的信息,或您有任何问题或想法,请垂询或登陆:电话:027-81710536网站:http:
8、/ 1 仪器介绍1.1 综述STG型铁钻工采用模块化设计,结构紧凑,全液压驱动,使用前需固定在工作面上,伸缩臂结构与旋转机构使铁钻工能够将其工作机构在待机/停车(伸缩)位置与井口、鼠洞和待机位置(旋转)之间自由切换。工作机构可以沿导轨在垂直方向移动,以适应工作位置管柱接头的高度。限位开关箱内安装有分别对应井口、鼠洞和缩回待机的伸缩限位开关,能保证铁钻工工作机构在待机位置和工作位置准确伸缩定位。安装在导轨总成法兰上的两只限位开关分别对应井口和鼠洞工位,能使铁钻工工作机构在工位转换时准确旋转定位。STG型铁钻工使用一套V型夹钳,能够对不同规格尺寸的钻杆/钻铤执行上扣及卸扣操作,尺寸范围为108 m
9、m(4 1/4 in)到241.5 mm(9 1/2 in)的标称钻杆/钻铤。旋扣器工作时,能够自动定心并补偿钻杆接头的轴向位移。液压大钳总成由主钳和背钳组成,主钳、背钳各有一套夹紧机构,主钳能相对背钳旋转一定的角度,从而完成管柱接头螺纹的紧扣或松扣。STG型铁钻工工作时一般使用远程控制台或遥控器进行操作。液压控制箱和控制面板总成,安装在铁钻工的机架上,在设置扭矩、夹紧压力或进行设备安装调试、维护时可以打开液压控制箱进行手动控制。控制面板总成上装有扭矩调节旋钮,用于调节液压大钳的工作扭矩。1.2 组成图1-1STG型铁钻工主要组成部分1.3 部件描述表1-1 STG型铁钻工主要组成部分部件名称
10、描述液压大钳液压大钳由主钳和背钳组成。主钳在液压缸作用下可以相对背钳旋转。主钳、背钳的夹紧机构结构相同并且能相互独立的工作,依靠两只液压缸带动腭板夹紧管柱。当进行紧扣或松扣作业时,主钳、背钳分别夹紧上下两根管柱的接头部分并施加扭矩。在配置有偏转功能时,钳体可在10范围内偏转以适应管柱偏斜。旋扣器旋扣器由液压马达驱动上下两组滚轮,依靠滚轮与管柱之间的摩擦力传递旋扣扭矩,从而完成管柱螺纹的旋进旋出。旋扣器总成使用弹簧悬挂,夹紧时自动适应管柱中心并能随管柱螺纹的旋进/旋出轴向位置缩短或伸长。在配置有偏转功能时,旋扣器可在10范围内偏转以适应管柱偏斜。底座-导轨-导向器-伸缩臂总成伸缩臂能够折叠,用于
11、水平方向伸展、回缩铁钻工工作机构。底座上的回转驱动机构可使铁钻工实现工位的变换。与导向器相连的举升油缸可使伸缩臂总成沿导轨在垂直方向上下移动。控制部分远程控制台、遥控器用于铁钻工的远距离操作。液压控制箱内装有多路换向阀。电液控制系统可从远程控制台或遥控器位置远距离控制,也可以在液压控制箱进行本地控制(急停按下或控制电源中断时)。控制面板总成用于调整最大上扣扭矩、最大钳口夹紧力等。液压动力单元液压动力单元的最大工作压力为21MPa(3000psi),流量为120lpm(32gpm),该单元为选配部件。 液压大钳.1 液压大钳简介 液压大钳是为管柱提供紧扣或松扣扭矩的单元。液压大钳使用专用的紧扣/
12、松扣选择开关,利用远程控制台或遥控器进行控制。液压大钳由主钳和背钳组成。背钳支撑着主钳,固定在大钳支座上。主钳和背钳内分别装有两个运动方向相反的液压缸,依靠两只液压缸的压力将腭板压紧于管柱接头处,在可靠夹紧后主钳相对背钳旋转,实现管柱接头螺纹的紧扣和松扣。背钳和主钳夹紧油缸由两个单独的液压回路进行控制。表1-2 液压大钳技术规格长度914 mm(36 in)宽度1445 mm(56-7/8 in)高度689 mm(27-1/8 in)重量1498 Kg(3300 lb)表1-3 液压大钳运行参数适用的钻杆/钻铤尺寸范围108241.5 mm (3 1/2 9 1/2 in)最大扭矩(上扣)90
13、000 Nm (66,000 lb-ft)最大扭矩(卸扣)120000 Nm (88,000 lb-ft).2 液压大钳结构 图1-2 液压大钳结构 旋扣器总成.1 旋扣器总成简介.1.1 旋扣器旋扣器由两个悬挂器总成悬吊在立柱总成上,并由两根可调节长度的拉伸弹簧保持平衡,位于液压大钳正上方(见图1-1),由铰接在一起的左右两个支臂组成,在左右支臂间装有一个夹紧油缸,左右支臂上分别装有两组滚轮,由四只液压马达驱动,夹紧油缸为滚轮抱紧钻杆/钻铤管柱提供夹紧力,旋扣器通过滚轮与钻柱之间的摩擦力矩实现接头螺纹的旋进旋出。旋扣器可以对管径108241.5 mm (4 1/4 9 1/2 in)范围内的
14、钻杆/钻铤进行作业。表1-4旋扣器技术规格长度930 mm(36-5/8 in)宽度889 mm (35 in)高度673 mm (26-1/2 in)重量567.5 Kg (1250 lb)进油管线16 mm (3/4 in) ID(内径)回油管线16 mm (3/4 in) ID(内径)表1-5旋扣器运行参数适用的钻杆/钻铤尺寸范围89241.5 mm (3 1/2 9 1/2 in)最大旋扣器转速80rpm(5 in钻杆)最大旋扣器扭矩3050N.m (2250 ft-lb)立柱总成(见图1-3),插座式安装于大钳支座上,支撑着旋扣器。立柱总成与旋扣器采用浮动式悬挂系统,使旋扣器工作时能
15、自动补偿管柱螺纹旋进/旋出时的轴向位移。.2 旋扣器总成结构图1-3 旋扣器总成 底座-导轨-导向器-伸缩臂总成.1 底座-导轨-导向器-伸缩臂总成简介底座-导轨-导向器-伸缩臂总成为铁钻工的机械定位单元。在钻井作业的不同时间段,需要将铁钻工系统在钻机上的几个不同位置(井口、鼠洞)和铁钻工待机位置间旋转和移动。铁钻工的工位转换通过底座-导轨-导向器-伸缩臂总成得以实现。底座-导轨-导向器-伸缩臂总成能够使铁钻工在水平和垂直方向移动,固定在底座和导轨上的回转轴承可以带动导轨-导向器-伸缩臂总成在水平面内旋转。所有铁钻工定位所需的伸缩、举升、旋转操作都可以通过远程控制台或液压控制箱手动操控。而且伸
16、缩臂总成在所有的伸展点都可以保持液压大钳的夹紧部件处于垂直位置。.2 底座/导轨/导向器/伸缩臂总成结构铁钻工的底座-导轨-导向器-伸缩臂总成由以下部件构成:底座总成、导轨总成、导向器总成、伸缩臂总成和液压部件。底座总成通过插座式安装固定在钻台插孔上。导轨总成通过回转轴承固定在底座总成上。回转轴承由液压马达驱动,用于工作机构在鼠洞和井口之间进行工位切换。导向器总成安装在导轨总成正上方,通过举升油缸实现导向器总成的垂直运动,伸缩臂总成与导向器总成相连,通过伸缩油缸实现伸缩臂的伸缩运动。图1-4 底座/导轨/导向器/伸缩臂总成结构.3 主要部件描述底座/导轨/导向器/伸缩臂总成在铁钻工操作中有4个
17、关键功能:1、铁钻工的底座总成固定在平台插孔中,提供铁钻工的支撑结构。2、导轨总成与导向器总成为举升油缸提供结合点。3、导轨总成装有两个轨道,支撑导向器总成,并提供一个导轨面使导向器总成的导向轮在其上运行,使铁钻工可以垂直移动。4、当在不同工位进行操作时,底座上的回转装置可使铁钻工在井口、鼠洞工位准确定位。.3.2导轨总成导轨总成通过回转轴承与底座总成连接,由液压马达带动回转轴承旋转,从而带动导轨总成及安装在它上面的导向器总成、伸缩臂总成等部件一起绕底座中心回转,当铁钻工到达所选工位时,安装在导轨总成法兰面上的行程限位开关断开该工位控制阀块供电,铁钻工自动在该位置停止运动。.3.3 伸缩臂总成
18、结构图1-5 伸缩臂总成结构.3.4 伸缩臂总成说明铁钻工伸缩臂总成由二组平行连接六个连接臂组成,这六个连接臂与中间关节组件共同组成两个平行四边形机构;左、右肘组件完成两个平行四边形之间的运动传递,伸缩油缸为伸缩臂的伸展与收缩提供动力,图1-5中右端四个销轴孔与大钳支座连接。通过行程限位开关的控制,该组件可以将液压大钳及旋扣器准确定位到工作位置(井口或鼠洞)和待机/停止位置,当然也可以停留在行程范围内的任意位置上。收缩位置 伸展位置图1-6 伸缩臂收缩-伸展位置.3.5 导向器总成导向器总成在铁钻工系统上有两个主要功能。1、导向器总成可以将铁钻工在垂直方向举升;而且将铁钻工载荷转移到导轨结构上
19、。2、导向器总成为伸缩臂总成和伸缩油缸提供枢轴连接点。导向器总成直接安装在导轨总成上,由安装在导向器焊接组件上的四个导向轮和导向块组件实现对导向器总成的定向,并通过导向轮将载荷传递到导轨总成上。举升油缸一端连接在导向器总成上,另一端连接在导轨总成上,通过举升油缸的伸缩实现导向器总成在垂直方向的升降。图1-7 导向器总成 液压回路部件铁钻工设备特征可能会因型号的不同而有差异。请参照该说明书部件清单部分的液压系统示意图中相关内容。.1举升油缸 安装在导向器总成与导轨总成之间的举升油缸,用于在垂直方向定位铁钻工液压大钳和旋扣器。.2举升阀块组件 举升油缸下方安装着举升阀块组件,使用插装式溢流阀、平衡
20、阀和流量控制阀。溢流阀用于防止举升油缸移动时出现超载运行;平衡阀可以控制举升油缸的进回油通道,保证铁钻工液压大钳可以停留在合适的工作高度。流量控制阀用于调节举升油缸的流量,控制举升油缸的升降速度。.3伸缩油缸 安装在导向器总成上。用于伸展、收缩伸缩臂总成。.4伸缩阀块组件伸缩阀块安装在两只伸缩油缸中间,固定在导向器总成上,所有阀件均为插装阀。两只溢流阀用于分别设置伸缩油缸的伸展、收缩工作压力。伸缩阀块组件的液控单向阀为伸展行程提供背压,保证伸缩臂运动平稳。两个针阀安装在液压回路两侧,针阀的主要功能是调节伸缩油缸的速度。针阀在出厂时已设置完毕,一般不需要另行调节。.5 回转轴承组件 固定在底座总
21、成上支撑着导轨总成,带动底座总成以外的各备件旋转。1.6 转盘阀块组件转盘阀块组件安装于导向器总成之上。该阀块组件用于控制回转轴承驱动马达,实现铁钻工旋转工位的准确定位。.7 摆动油缸组件驱动摆动支座带动工作机构一起偏转一定角度。.8 摆动阀块组件 安装在伸缩臂上,控制摆动油缸组件。.9扭矩油缸组件 安装在主钳和背钳之间,给主钳提供扭矩。.10旋扣器夹紧油缸组件 连接旋扣器的左、右臂,为旋扣器的滚子提供夹紧力。.11旋扣器夹紧油缸阀块组件 直接安装在旋扣器夹紧油缸组件上方,控制旋扣器夹紧油缸组件的动作。.12液压马达组件 安装在旋扣器滚子总成的两端,带动滚子一起旋转。.13马达阀块组件 安装在
22、旋扣器左臂上,控制液压马达组件的动作。.14 液压管线 连接元件,形成液压回路。 远程控制台.1远程控制台简介远程控制台如图1-9所示,为江仪股份公司所提供的常用型。只需一名操作人员就可以利用远程控制台完成管柱的上扣和卸扣操作。远程控制台是独立式的单元,置于平台、或者置于司钻房内或旁边、或者集成于司钻房内的操作面板上;为便于操作人员观察钳口与管柱接头之间的相对位置,一般将远程控制台置于钳口正前方45范围内。远程控制台包括铁钻工操作所需的选择开关、急停按键开关、状态指示灯和电子显示扭矩表。远程控制台内含有控制电路。铁钻工操作人员可使用远程控制台执行以下操作: 收放铁钻工伸缩臂; 升降液压大钳;
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