司钻房使用说明书

司钻控制房 司钻控制房 使使 用用 维维 护护 手手 册册 AZ903101-0800SM 2006 年 1 月 2006 年 1 月 司钻控制房使用维护手册 前前 言言 ZJ90/6750DB 钻机（以下简称 ZJ90DB 钻机）是宝鸡石油机械有限责任公 司自主研发设计的变频系列钻机中的一种。该钻机采用机电一体化设计，充分 发挥先进的变频控制技术，简化传动系统的机械结构，使钻机实现数字控制。 为了保证钻机的使用者能熟练掌握该钻机各系统设备的性能和操作特点， 以达到最大程度发挥变频钻机的优势，满足各种复杂钻井作业的需求，编者在 编写过程中，主要参考了有关钻机资料，并收集来自各方面的意见和建议，使 本手册能为现场工作人员解决实际问题，以达到其编写目的。 在使用钻机司钻房前，参与此项工作的管理人员、技术人员和操作者必须 仔细阅读本说明书及与钻机有关的说明书和相关资料， 了解并熟悉所有的细节， 此外还应具备相应的安全操作知识和技能。 全部的管理工作和具体操作应按照本系统、本单位相关的规章制度要求执 行。 如有本说明书没有涉及或用户在使用中存在不明确的地方， 请与宝鸡石油 机械有限责任公司的销售服务部门联系。 司钻控制房使用维护手册 目 录 目 录 前 言 . 2前 言 . 2 概 述 . VI概 述 . VI 第一章 结构与布局 . 1第一章 结构与布局 . 1 第一节 外部结构 .1 第二节 内部布局 .1 一、 辅助控制台 .1 二、电控柜.2 三、工作座椅.4 第二章 安装与拆卸 . 5第二章 安装与拆卸 . 5 第一节 安装 .5 一、安装前的准备.5 二、安装注意事项.6 三、安装步骤.6 第二节 拆卸 .6 一、拆卸前的准各.6 二、拆卸步骤.6 第三章 控制系统 . 7第三章 控制系统 . 7 第一节 控制对象 .7 I 司钻控制房使用维护手册 第二节 气控系统 .7 一、概述.7 二、主要技术参数.7 三、控制方式.7 四、内部连接.8 五、保护功能.8 第三节 液控系统 .9 一、概述.9 二、井口机械化工具系统.9 三、液压盘刹.12 第四节 电控系统 .15 一、概述.15 二、主要操作件.15 三、触摸屏操作.16 第五节 监视系统 .16 第四章 操作规程 . 21第四章 操作规程 . 21 第一节 巡回检查 .21 一、巡回检查路线.21 二检查内容.21 三、注意事项.23 第二节 交接班检查 .23 II 司钻控制房使用维护手册 一、交接班制.23 二、交接班内容.23 三、注意事项.24 第三节 井架起升操作 .25 一、检查内容.25 二、操作步骤.27 三、注意事项.28 第四节 底座起升操作 .29 一、准备工作.29 二、操作步骤.29 三、注意事项.30 第五节 底座下放操作 .30 一、检查内容.30 二、准备工作.30 三、操作步骤.31 四、注意事项.32 第六节 井架下放操作 .32 一、检查内容.32 二、准备工作.32 三、操作步骤.32 四、注意事项.33 III 司钻控制房使用维护手册 第七节 转盘控制 .33 一、操作步骤.33 二、注意事项.35 第八节 泥浆泵控制 .35 一、准备工作.35 二、操作步骤.35 三、注意事项.37 第九节 手动起钻操作 .37 一、准备工作.37 二、操作步骤.38 三、注意事项.39 第十节 手动下钻操作 .39 一、准备工作.39 二、操作步骤.39 三、注意事项.39 第十一节 手动送钻操作 .40 一、 操作步骤 .40 二、注意事项.40 第十二节自动送钻操作 .40 一、操作步骤.40 二、注意事项.42 IV 司钻控制房使用维护手册 第十三节 紧急刹车后的解除方法 .42 一、操作步骤.42 第五章 维护保养 . 44第五章 维护保养 . 44 第一节 维护保养 .44 一、控系统.44 二、电控系统.47 三、液控系统.47 四、工业监视系统.49 五、室内电气控制系统.49 第二节 保存与运输 .50 一、保存.50 二、运输.50 第六章 故障与处理 . 50第六章 故障与处理 . 50 第一节 常见故障及处理方法 .50 第二节 报警信号及处理方法 .51 一、电控系统.51 二、气控系统.52 三、大钩高度数显防碰.52 四、钻井仪表系统.52 五、液压系统.52 V 司钻控制房使用维护手册 概概 述述 司钻控制房是为 ZJ90/6750DB 钻机设计的新型司钻控制房。它融机、电、 液、气、计算机及通讯、人机工程等技术于一体，为司钻提供了舒适的工作环 境、简捷的操作位置、方便的观察视野，将司钻从紧张、繁重、简单的体力劳 动中解放出来，使司钻更专注于钻井工艺，从而有效地保证了安全、提高了生 产效率。 司钻控制房是由以下三个系统组成的整体： 1、控制系统：包括电控、气控、液控系统、室内电气控制系统。 2、钻井参数显示控制系统采用模拟图形和数字方式实时显示悬重、钻压、 钻速、泥浆返回流量、泥浆泵冲数、立管压力、转盘转速、转盘扭矩、游车高 度等参数。 3、监视系统：对二层台、井口、振动筛、泵房实时监视，实现司钻对监视 位置的情况实时掌握，根据情况合理操作和通讯。 司钻房的主要特点： 1、参数显示、记录与控制融为一体： 不仅可以实现主要钻井参数的实时显示、记录，而且将这些参数融入到钻 机控制程序中，实现钻机控制的信息化、智能化。 钻井参数采用司钻熟悉的仪表形式与数字显示方式相结合，系统自动记录 正常运行参数和出现故障时的各种参数；监视器对二层台、井口、振动筛、泵 房实时监视，根据需要可以记录 4 个探头当班或当天甚至更长时间录像。 各种参数进入主控计算机，根据这些参数，司钻可以有效地控制绞车、转 盘、泥浆泵的运行。计算机不仅可以自动防止游车的上碰下砸，而且可以实现 游车的上提、下放的精确定位。通过 37KW 防爆交流变频电机可以实现精确的自 动送钻功能和应急功能。 2、液压系统控制电气化 将常用的手动阀改为电磁阀，大大节省了安装空间，操作位置更舒适科学； 电磁阀采用比例控制开关、旋钮和按钮等控制，面板布置更加紧凑、合理；长 寿命和灵敏度高的电磁阀控制使液压控制系统使用更加可靠简单。 3、气控系统智能化 VI 司钻控制房使用维护手册 气控系统把先进的阀岛技术运用于钻机的气控系统中。把电磁阀的控制信 号和状态信号采集后经 PLC 运算， 实现与电控系统、 液控系统的联动互锁。 FESTO 阀岛具有动作灵敏、流量大、使用寿命长等特点，使钻机的气控系统更加可靠。 本手册对司钻控制房的安装拆卸、控制系统、操作规程、维护保养、故障 处理等方面进行了详细地介绍。 为了体现操作的完整性，以及更具有可操作性，在介绍操作规程时，不仅 局限于司钻控制房内部的操作，而是对与操作有关的其它内容也进行了描述。 本手册主要针对具有司钻及以上资格的操作人员操作及维修本司钻控制房 使用，也可供钻井队技术人员参考。 VII 司钻控制房使用维护手册 第一章 结构与布局 第一章 结构与布局 第一节 外部结构 司钻控制房外形尺寸为 3200 宽 2500 2700 ， 主体为全不锈钢结构。 开门方向正对钻台前侧逃生跑道和后侧梯子，靠近井口的三面墙体分别安装三块 大面积防弹玻璃。 屋顶也设有三块防弹玻璃天窗，可以很大范围满足司钻视野，同时也可以通 过监视系统观察 4 个探头探测区域的情况。 司钻房安装有窗式 1.5P 防爆空调以及防爆排气扇，为司钻工作提供一个舒 适、清新的环境。 司钻房配有专用的工作梯，这样可以经常到司钻房房顶检修设备，打扫卫生。 司钻房房顶四角焊有吊装耳板，控制房下部焊有吊杠和连接压板，可以满足 吊装和运输固定的要求。控制房与钻台之间加有阻尼减震器，采用钢筋或脚铁限 位。 第二节 内部布局 控制房内布置有辅助控制台、电控柜、司钻操作座椅、应急荧光灯、防爆空 调、防爆排风扇、防爆视孔灯等。 一、 辅助控制台 一、 辅助控制台 辅助控制台主要为机械仪表显示部分和触摸屏操作部分。如下图所示： - 1 - 司钻控制房使用维护手册 机械仪表显示部分主要布置有指重表、 泵压表、 转盘扭矩表刹车压力表 （安 全钳压力、工作钳压力） 、气源压力表、机油压力表（转盘油压、绞车油压） ，其 管线通过测压管线或铜管统一接到司钻控制房的控制柜的下方， 方便连接， 同时， 该部分的仪表通过传感器将液气信号转换为电信号输入到电控系统PLC上， 经PLC 运算然后在电控触摸屏上显示，故障时进行报警和刹车控制。 司钻前方的触摸屏都为西门子 MP370 触摸屏，触摸屏为 15.1 英寸 TFT 显示， 两个触摸屏互为备用，一台可作为电控操作屏，另一台则作为钻井参数显示屏。 可通过触摸屏对绞车、转盘、泥浆泵等进行起停、调速控制和实时状态检测。该 部分的箱体进行正压防爆处理，触摸屏的通讯线、电源线以及各开关的连线通过 密封接头或插接件连接到电控柜的插接板上。 二、电控柜 二、电控柜 电控柜为左中右三个柜体，其内部分别安装电控系统元件、室内电气系统控 制元件。最右边的柜子可作为储物柜使用。 左电控柜为电控系统控制柜，其分为上下两部分，上部安装有西门子 PLC、 端子排、电路板、开关、继电器、报警器、分布式 IO 站等；下部全部是各种 插接件的插座。电控柜以总线通讯方式与 VFD 房相连，同时也是各种信号的输入 口。电控柜如下图所示： - 2 - 司钻控制房使用维护手册 中间的柜体为室内电气系统控制柜，柜体分为五部分，上部分为一块背板安 装空调、电暖气、应急灯等断路器、端子排等元件；中上部分安装室内稳压直流 电源模块；中下部分安装声讯发生器；底部安装电缆插接件和正压防爆接头；内 层门上安装室内电气系统的各个控制开关和指示灯，控制室内总电源以及直流电 源的启动、停止，控制空调、电暖气、应急灯、风扇等设备的开启和关闭。室内 电器控制柜如图所示： - 3 - 司钻控制房使用维护手册 三、工作座椅 三、工作座椅 依据人机工程学原理及司钻操作的实际情况，在司钻座椅左右扶手上安装有 司钻最常用的操作件，可以方便的进行各种司钻操作 左扶手的元件布置与控制功能如下图所示： - 4 - 司钻控制房使用维护手册 右扶手的元件布置与控制功能如下图所示： 第二章 安装与拆卸 第二章 安装与拆卸 第一节 安装 ZJ90/6750DB 钻机底座前高后底旋升式结构，应在井架及底座起升前将司钻 控制房安装在前台上，此时底座前台高度比较底，方便起吊安装。 一、安装前的准备 一、安装前的准备 1、人员 1、人员 1 ) 吊车司机 l 名； 2) 安装工 1 名； 2、设备 2、设备 8 吨以上吊车 1 台。 3、工具和材料 3、工具和材料 1) 吊装用钢丝绳 4 根 2) 索具卸扣(号码 3.3)4 付 - 5 - 司钻控制房使用维护手册 二、安装注意事项 1、吊装前应将司钻控制房内未固定物体（如座椅等移去或加以固定，并锁 好所有门； 2、吊装时司钻控制房倾斜不能超过 15，不能碰撞玻璃、空调、喇叭等； 3、吊装时应轻提轻放。 三、安装步骤 三、安装步骤 1、将司钻控制房运输至钻机底座左侧，穿好卸扣和钢丝绳，准备起吊； 2、将司钻控制房轻放于底座铺台上； 3、拆下卸扣和钢丝绳，保存备用； 4、按照接口板上标识牌指示连接好所有的动力电缆、信号电缆、气管线等； 注意：管线安装前应用压缩空气清扫管道。 注意：管线安装前应用压缩空气清扫管道。 5、安装完成，等待起升井架和底座。 第二节 拆卸 一、拆卸前的准各 一、拆卸前的准各 1、人员 1、人员 1) 吊车司机 1 名； 2) 安装工 l 名 2 设备 2 设备 8 吨以上吊立 1 台。 3 工具和材料 3 工具和材料 1) 吊装用钢丝绳 4 根； 2) 索具卸扣(号码 3.3)4 付； 3) 扳手 l 把 二、拆卸步骤 二、拆卸步骤 L、关闭所有设备的电源，关闭控制房总气源和总电源； 2、拆开所有的动力电缆、信号电缆、气管线等，并保存好 3、将未固定物体固定或移去，锁好所有门； 4、穿好卸扣和钢丝绳，准备起吊； 5、将司钻控制房轻放至专用包装箱内。 - 6 - 司钻控制房使用维护手册 第三章 控制系统 第三章 控制系统 第一节 控制对象 司钻控制房的控制对象包括：绞车和泥浆泵电机、离合器、盘刹、转盘电机、 转盘惯性刹车、风动绞车、水龙头旋扣器以及液压猫头等。 第二节 气控系统 一、概述 一、概述 钻机气源由台电动螺杆压缩机组和 1 台Z-0.6/10 冷启动压缩机提供，台 机组通过单向阀实现并车，工作时一台运转，一台备用，或台交替使用，或 台同时工作。冷启动压缩机的启动为手动或电启动，冷启动压缩机主要用于钻机 在组装好， 没有电的情况下， 启动冷启动压缩机储存一定的压缩空气在储气罐内， 以启动柴油发电机组，或紧急情况下作为备用压缩机。钻机正常工作时，台电 动螺杆压缩机组输出的压缩空气经 2.5m 3（549.9UK gal）的储气罐后再进入干燥 机进行干燥处理。干燥的压缩空气通过气管线输送到柴油机气马达，用于启动柴 油机;另一路管线将压缩空气输送到底座上的 4m 3（879.876UK gal）储气罐储存， 用于钻机各部分气动设备的控制或提供能量，空气处理装置输出的压缩空气，气 压在0.70.9MPa（101.5130.50psi）范围，主要供气给绞车、司钻控制房、 风动旋扣器、风动绞车、液气大钳等设备。 警告：储气罐安全阀设定在 1.0MPa(145psi)，以免造成储气罐的安全阀频繁 放气，气源压力不能低于 0.6MPa(87psi)，否则离合器的挂合不可靠。 二、主要技术参数 二、主要技术参数 1、系统最高工作压力：1MPa (145psi) 2、系统正常工作压力：0.70.9MPa（101.5130.50psi） 2、工作介质：经过过滤的压缩空气 3、主气路管径：0.47in 4、控制气路管径：0.32in、0.39in 三、控制方式 三、控制方式 司钻控制房内的总气源开关采用一个不锈钢球阀手动控制，当需要检修司钻 操作室或出现其它需要关闭总气源的情况时，可以手动关闭该阀。气控系统采用 - 7 - 司钻控制房使用维护手册 电控方式，主要是指转盘惯性刹车、自动送钻电机离合器、水龙头旋扣器启停和 正反转、刹车放气、喇叭等采用带独立多芯插座和插头的紧凑型阀岛（Valve Terminal）控制，控制信号通过多芯电缆输入到司钻房 PLC，实现气控系统的智 能控制。当阀岛电磁线圈或其相关线路出现故障时，阀岛可以手动控制。 四、内部连接 四、内部连接 气控阀岛箱内阀件与塑料气管之间采用快插式接头连接，司钻房与绞车之间 采用快速软管接头连接，这样方便检查维护气控系统。 五、保护功能 五、保护功能 系统还具备多重安全保护功能。 1、天车防碰功能1、天车防碰功能：天车防碰主要有三重保护，它们分别是天车过圈防碰阀 控制 、井架防碰天车装置和数显防碰装置控制。 天车过圈防碰阀控制：天车过圈防碰阀控制：防碰过卷阀(FP-L6A)安装在绞车滚筒上部，当游车 系统上升至限定位置（即游车上行的极限高度）时，滚筒上钢丝绳超过预设圈数 将过卷阀触杆拨倒， 过圈防碰阀导通， 压缩空气经过圈防碰释放按钮进入防碰过 圈阀，经梭阀至压力开关，压力开关发出电信号给电控系统 PLC，PLC 阀岛盘刹 控制阀的信号（Y1） ，盘刹控制阀关闭排气，盘刹刹车，同时，系统自动使绞车 的给定为零，从而使游动系统停止上升。 防碰起作用后，应检查各个系统均完好。需要解除时，压下司钻房内操作台 上的防碰释放按钮，使盘刹钳松开，操作绞车给定手柄，使游动系统缓慢下放， 在游动系统到达安全高度区域后，司钻将盘刹驻车，应再次检查各个系统，并拨 动防碰过圈阀的触杆，检查防碰过圈阀的通气和断气是否正常，若均正常，将防 碰过圈阀的触杆复位，钻机可以正常作业使用。 井架防碰天车装置：井架防碰天车装置：为了提高系统的安全，在绞车气控系统中设置了防碰 天车装置，其工作原理与天车过圈防碰、游车数显防碰相似。防碰天车装置在井 架上部，距天车台底部 66.5m（19.7ft21.3ft）处有一根横贯井架中央的 7(0.35in)钢丝绳，经过导轮导向沿井架立柱向下延伸至井架后面人字架下部的 阀座板上的控制机构上。当游动系统上升至极限位置(钢丝绳设定的安装高度) 再继续上升，在游动系统的作用力下，钢丝绳被向上提起，钢丝绳拉出防碰开关 （TFPQ）的插销，防碰开关自动复位，经梭阀至压力开关，压力开关发出信号给 - 8 - 司钻控制房使用维护手册 电控系统 PLC，PLC 阀岛盘刹控制阀的信号（Y1） ，盘刹控制阀关闭排气，盘刹刹 车，同时，系统自动使绞车的给定为零，从而使游动系统停止上升。 防碰起作用后，应检查各个系统均完好，需要解除，应有一位钻台副司钻协 助司钻操作防碰开关手柄， 向下搬动手柄至关闭位置， 防碰开关切断盘刹控制气， 使盘刹钳松开，游动系统缓慢下放，在游动系统到达安全高度区域后，司钻将盘 刹驻车， 应再次检查各个系统， 重新按防碰天车装置的安装要求连接好防碰开关 的插销，钻机可以正常作业使用。 数显防碰控制：数显防碰控制： 数显防碰控制是通过电控系统滚筒编码器测量绞车滚筒的转 角，实时显示游车当前提升高度和速度等参数，并根据系统设置，当游车运行到 设定的预警高度时，系统会自动减速，而当游车还继续运行，若游车到达系统设 定的紧急高度时，系统自动发出声光报警，如司钻未刹车，系统将自动使绞车的 速度手柄给定为零，同时系统 PLC 会自动断开阀岛盘刹控制阀的控制信号（Y1） ， 盘刹控制阀关闭排气，盘刹刹车，从而使游动系统停止上升，以防止发生游车碰 撞事故。 数显防碰控制除了上防碰天车以外，同样具有下防砸钻台面功能。 2、主电机与送钻电机互锁保护功能：2、主电机与送钻电机互锁保护功能：在钻机运行过程中，主电机和自动送钻 电机不能同时启动，否则自动送钻电机的离合将不能挂合，电机的速度为零，同 时盘刹将刹车制动，以保护电机和滚筒。 3、 其他：3、 其他： 钻机还具有断电保护、 转盘自动惯性刹车保护、 钻机电控系统故障， 钻机气压过低保护、润滑油压过低或过高保护等。 第三节 液控系统 一、概述 一、概述 司钻房内司钻主要操作液压猫头（井口机械化工具）和液压盘刹，因此，此 处所指的液控系统是指液压猫头（井口机械化工具）和液压盘刹的控制系统。液 压缓冲装置有单独的操作台，其由钻台的钻工协助司钻操作。系统采用 YZ1000 液压站作为主液压源，在压力油路上分成四路分别作为液压猫头、缓冲油缸、液 压小绞车及钻杆动力钳的压力油进口各执行机构的回油分别回至油箱。 二、井口机械化工具系统 二、井口机械化工具系统 ? 主要技术参数主要技术参数 - 9 - 司钻控制房使用维护手册 油箱有效容积: 1000L 各泵流量: 机具供油泵最大流量 129L/min 盘刹供油泵最大流量 15L/min 加油泵流量 36L/min 各泵额定压力 机具供油泵 16Mpa 盘刹供油泵 7.5Mpa 加油泵 0.5Mpa 电机功率 机具泵电机 237kW 盘刹泵电机 23kW 加油泵电机 0.75kW 冷却器电机 0.75kW 加热器功率 236kW 散热器最大散热功率 18.6kW 外形尺寸 长宽高 206018001945 重量 2550kg ? 工作原理工作原理 液压原理见液控原理图。 - 10 - 司钻控制房使用维护手册 1)机具系统 5 通过联轴器 27 带动变量柱塞泵 29，为机具系统提供压力 油。 回油过滤器 23 流回油 5 通过联轴器 16 带动油泵 19 泵油，油经回油过滤器 23 盘 刹 电 控 单 元 M M M M M M M M M 3 M 3 M 3 M 33 M 3 M T 16 9 10111213141516171819202 1222324252627 28 29 30 31 32 33 34 363637 8 7 5 4 3 2 28 22 22 22 29 27 4 4 18 19 19 19 20 1 2 646464 2 3 98121 1151 41 716 56 4 4 21 26 25 M36 2 M36 2M271 .5M27 1.5 M27 1 .5 M27 1 .5 M1 8 1.5M 36 2 M36 2M 36 2 M36 2M 36 2 M36 2 M36 2 M18 1.5 M1 8 1.5M45 2 盘刹 泄油 泄油 泄油 外猫头内猫头 大钳 大钳回油 图 1 1.盘刹电控单元 2.溢流阀3.压力表4.蓄能器5.截止阀6.单向阀7.柱塞泵8.电机9.联轴器10.液位计11.液位继电器 12.滤油器13.加热器14.手动泵15.电机16. 联轴器17.球阀18. 球阀19.齿轮泵 20.加油管 21.单向阀22.冷却器 23.滤油器24.空气滤清器 25.电机26.滤油器27.联轴器28.柱塞泵 29.热电阻30.溢流阀 31.压力表 32.单向阀33.球阀 34.电液阀35.截止阀36.电液阀 37.电液阀38.滤油器39.单向阀 绞车旋转猫头 38 39 35 35 35 cb a c a b 电机 2 溢流阀 30 控制机具供油最高压力，压力表 31 显示机具供油压力， 过滤器 26 为机具泵自封式吸油过滤器，当检修机具泵时，打开过滤器 26 盖，可避免油箱液压油从泵吸油管流出。 机具回油和各溢流阀回油均汇集在一起，经 箱，环境温度高于 20，关闭球阀 33，回油经冷却器 22，冷却后再 经回油过滤器 23 流回油箱。当环境温度低于 15时，打开球阀 33， 回油直接经回油过滤器流回油箱。 2)加油系统 电机 1 - 11 - 司钻控制房使用维护手册 流进油 单向阀 32a、32b，截止阀 35a、35b、35c，电液换 向阀 34 靠边的机具泵） ，关闭截止阀 35b， 打开 35a。 左面机具泵开（图 2 中中部机具泵） ，打开截止阀 35b、35a， 如a、 35b。 如a、 35b。 盘刹 盘刹 工作压力 7MPa 凝液压油 YC-N32，夏季用 YB-N46) 箱， 吸油管 20 端头从盛油容器吸油。 从盛油容器向油箱加油时， 关闭球阀 17，打开球阀 18，加完油，应关闭球阀 18，打开球阀 17， 油泵 19 启动，液压油直接从油箱底部吸油，经过滤器 23 流回油箱， 使油箱液压油流动并过滤，保证主泵启动前液压油加热均匀。加油泵 19 旁边放置单向阀 21 是避免电机 15 反转时损坏油泵 19。 3)机具控制系统 该系统包括 、36a、36b、37 和 38。 a) 右面机具泵开（图 2 中 截止阀 35a，液压油经电液阀 34 流回油箱。电液阀 34 左电磁 铁通电机具泵为大钳提供压力油。电液阀 34 右电磁铁通电，机具 泵为控制左右猫头和旋转猫头的电磁阀提供压力油。 此时控制内猫 头，外猫头和旋转猫头的电液换向阀 36a，36b、37 能够工作。 如果要控制绞车工作，则应打开截止阀 35b，35c，关闭截止阀 b) 关闭截止阀 35c，液压油经电磁阀 34 流回油箱。电磁阀 34 左 电磁铁通电，机具泵为大钳提供压力油。电液阀 34 右电磁铁通 电，机具泵为控制左右猫头和绞车的电液阀提供压力油。 果要控制绞车工作，则应打开截止阀 35c，关闭截止阀 35果要控制绞车工作，则应打开截止阀 35c，关闭截止阀 35 三、液压三、液压 1. 主要技术参数主要技术参数 1) 系统额定 2) 工作介质 液压油(冬季用低 3) 油箱容积 250L（1000L 与井口机具共用） - 12 - 司钻控制房使用维护手册 4) 电机功率 23kW 5) 蓄能器容量 410L 6) 电加热器功率 2kW DC24V 0mm2 ax)(mm) 力 N=120kN m 2 max)mm 2.工工 见液压盘式刹车原理图。 ）通过箱外吸油过滤器吸油后， 经两 7) 控制电路电压 8) 控制气路气压 0.8 MPa 9) 每个刹车块单边最大正压力 120kN 10) 恒压变量泵排量 10ml/r 11) 常开式工作钳单边额定正压力 N=120kN 12) 常开式工作钳活塞有效工作面积 A=1767 13) 常开式工作钳外形尺寸(外径长度) 220500(m 14) 常开式工作钳重量 65kg 15) 常闭式安全钳单边最大正压 16) 常闭式安全钳刹车块最大工作间隙 1m 17) 常闭式安全钳活塞有效工作面积 A=2040mm 18) 常闭式安全钳外形尺寸(外径长度) 250500( 19) 常闭式安全钳重量 80kg 作原理以及组成作原理以及组成 液压盘刹工作原理 两台恒压变量柱塞泵（一台开动，另一台备用 个单向阀并车后向控制单元供油。在供油回路上安装有 20过滤器，并在其 油路上并联两个容积为 10L 的蓄能器，确保常开钳反应灵敏，实现平稳刹车。油 液进入控制单元后，分为两路，一路去工作刹车回路。这路油先进入电比例减压 阀后再通过气控液动换向阀，进入工作刹车钳缸。通过盘刹电控单元对电比例减 压阀的比例调节，实现所需的大小可调的刹车力矩。另一路去安全刹车回路，其 先通过一气控液动阀后进入安全刹车钳。安全刹车钳为碟簧充油压缩，释放放油 刹车。工作刹车钳为打钻常用刹车钳，安全刹车钳作为备用及处理紧急事故用刹 车钳。 - 13 - 司钻控制房使用维护手册 3.控制方式控制方式 液压盘刹采用电控操作控制方式，司钻通过操作工作刹车手柄的调节、操作 紧急按钮或驻车制动开关分别实现盘刹的控制功能，刹车力矩的大小或刹车的工 作状况可以通过刹车的压力表显示判断，刹车压力表主要为工作钳压力和安全钳 压力。 4.功能描述 4.功能描述 1) 工作制动 通过操作刹车阀的控制手柄， 调节工作钳对制动盘的正压力， 从而为主机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、起下钻等不同工况的 要求。 2) 紧急制动 遇到紧急情况时，按下红色紧急制动按钮，工作钳、安全钳 全部参与制动，实现紧急刹车。 3) 过卷/防碰保护 当大钩提升重物上升到某位置， 由于操作失误或其它原 因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀或防碰会发出信号、工作钳 和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰天车事故。 - 14 - 司钻控制房使用维护手册 4) 驻车制动 当钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制动手柄， 安全钳刹车，以防大钩滑落。 5 线路连接 5 线路连接 电控液压盘式刹车控制部分与执行机构均已在厂内完成安装固定，其中电控 单元安装在司钻房内，液压站安装在司钻偏房内。用户仅需将液压站与绞车之间 工作钳与安全钳控制液压管线各一根，以及液压站与司钻房之间控制电缆一根连 接即可，管线及电缆均为插接连接，方便快捷。 第四节 电控系统 第四节 电控系统 一、概述 一、概述 司钻控制房内的电控系统由电控柜、触摸屏、绞车速度给定手柄、转盘调速 手轮及连接电缆组成。它的主要功能是：完成钻井工艺的逻辑控制功能、保护功 能、钻井参数检测显示功能及其它辅助功能。 电控柜内由控制系统的 24V 直流稳压单元、继电器、PLC 以及端子等构成。 电控柜是电气传动系统的逻辑控制中心。在正常情况下通过 Profibus-DP 现 场控制总线将司钻指令及其它信息传送给 PLC ，经过处理，由 DP 总线送出指令 驱动或停止相应的设备，或给出提示信息。系统采用双 PLC 冗余系统控制，当系 统的一个 PLC 出现故障时，另一个 PLC 立即进入工作状态，使钻机的控制和作业 正常进行。 二、主要操作件 二、主要操作件 1、绞车速度给定手柄 1、绞车速度给定手柄 绞车速度给定手柄的功能是控制绞车 A、B 电机的运转，从而实现钻机游动系 统的提升、下放和悬停。 手柄具有自复位、零位自锁的功能。 手柄处于自然状态时，居于正中位置（零位），并被锁定机构锁住。需要操 作时，左手握住手柄，按住手柄上锁定按钮，解除手柄的锁定，将手柄前后推拉 即可。手柄处于零位外的任意位置时，只要操作者的手脱离开手柄，手柄都会自 动回复到零位，并锁定。 手柄被推拉到前后的极限位置时，给出绞车电机正反转的最高速度指令控制 游动系统以最快速度提升或下放。手柄处于零位时，给出绞车电机的最低速度指 - 15 - 司钻控制房使用维护手册 令，控制游动系统实现悬停状态。手柄处于推拉到前后的其它位置时给出绞车电 机正反转的变速指令，控制游动系统以操作者要求的速度提升或下放。 2、MP370 触摸屏 2、MP370 触摸屏 主要参数：15.1TFT 显示，256 色，提供 1024X768 像素 防护等级：前面板 IP65 ，后面板 IP2O 操作者可以在触摸屏上进行绞车、转盘和泥浆泵电机的启、停，正反转控制， 调速控制，自动送钻控制等。触摸屏上还可以显示悬重、钻压、钻速、泥浆返回 流量、泥浆泵冲次、立管压力，转盘转速、转盘扭矩、大钩速度、游车高度、猫 头拉力等钻井参数 警告：保持触摸屏清洁，不能用坚硬、锐利的物品接触触摸屏，否则会造成 触摸屏的永久损坏。 警告：保持触摸屏清洁，不能用坚硬、锐利的物品接触触摸屏，否则会造成 触摸屏的永久损坏。 三、触摸屏操作 三、触摸屏操作 本监控画面为司钻和管理人员设计。配置两套触摸屏操作控制，应用现代计 算机技术紧密结合钻井工艺，具有协调控制、冗余控制、功能互补、安全连锁、 分散控制、 集中管理的控制特点， 对钻井工作过程的各项重要参数进行实时采集、 监控并存档。 注：详见西安宝德提供的 ZJ90DB 钻机电传动系统使用说明书 注：详见西安宝德提供的 ZJ90DB 钻机电传动系统使用说明书 第五节 监视系统 第五节 监视系统 监视系统分为五大部分：摄像部分、显示部分，主机控制器和操作键盘部分。 在确认各部分连接正确的情况下，打开工业监视电源开关（布置在室内电器控制 柜内层门上），此时工业监视指示灯变亮。然后根据下面所述调整角度切换画面。 1、摄像部分： 1、摄像部分： 摄像单元由摄像机、镜头、云台、防护罩以及连接电缆和附件组成，整套摄 像系统能全天候提供清晰图象，特别是夜晚，在一般照明条件下，图象清晰。摄 像机完全密封在防爆防尘防腐罩内，摄制和传输来自现场的图像，自动控制图像 亮度(电子快门)，通过键盘来调节镜头的焦距或聚焦。 2、显示部分： 2、显示部分： 采用最新认证的隔爆型防爆液晶显示器，色彩鲜艳。 3、主机控制器： 3、主机控制器： - 16 - 司钻控制房使用维护手册 控制器是监控系统的核心部件，所有其他组件均与控制器相连。 控制器通过四根综合电缆接 4 个摄像筒，一根综合电缆接显示器，一根综合 电缆接键盘。 4、操作键盘： 4、操作键盘： 键盘外型如图所示： 按操作功能分别说明如下： 1) 画面切换画面切换 如图所示，键盘右上端切换键，连续按此键屏幕依次显示一、二、三、四摄 像机各单画面，四画面（14） 。在 14 单画面时可对镜头和云台进行调节。 2) 镜头与云台调节镜头与云台调节 如图所示，键盘有八键为镜头与云台调节键。左侧 4 个键为镜头调节键，中 间四个为云台调节键。 5、系统安装图、系统安装图 - 17 - 司钻控制房使用维护手册 控制器 接 显 示 接 220V 电源 LCD 键盘 CH3 CH2CH1CH4 摄像筒及云台 注：详见南京新华夏提供的的工业监视系统使用说明书 注：详见南京新华夏提供的的工业监视系统使用说明书 第六节第六节 室内电气控制系统室内电气控制系统 室内电气控制系统为司钻提供了一个明亮舒适的工作环境，也为其他相关设 备配送电源，主要的控制对象有：防爆空调、防爆应急荧光灯、射孔灯、排风扇、 机柜照明、工业监视、麦克风、稳压电源等。操作界面如下图所示： - 18 - 司钻控制房使用维护手册 室内电气原理图如下： 1、防爆空调：、防爆空调： 1）空调为窗式防爆空调，空调机的主要结构分成以下三个部分： - 19 - 司钻控制房使用维护手册 a) 由全封闭式压缩机、冷凝器、蒸发器、管道及节流毛细管等组成制冷 循环部分，制成气密型。 b) 由风扇电动机、离心风扇、轴流风扇及气流导向外壳组成通风部分， 制成隔爆型。 c) 由选择开关、温控开