ZJ40DB电驱动钻机使用说明书

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ZJ40/2250DB钻机及其主要配套件资料明细（不含用户自备件）

?ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书第一分册?ZJ40/2250DB电驱动钻机维修保养手册其次分册?DZ225/7.5-S底座使用说明书第三分册?JJ225/43-K井架使用说明书?TC-225天车使用说明书?JC32D绞车使用说明书?ZJ40DB-WX齿轮减速箱使用说明书?液压盘式刹车装置使用操作手册?自动送钻装置使用维护说明书?YC225游车使用说明书?BOP吊装装置说明书?ZKYZ630液压站说明书?YM-10Ⅱ液压猫头说明书?司钻房使用说明书?值班房使用说明书?工业监视器?穿绳器?对讲机?WSQ稳绳器使用说明书?TS逃命器说明书?0.5吨气动绞车说明书?JZG24（卧式）死绳固定器?其它第四分册第五分册第六分册重齿北京瑞比德德国SEW兰石宝鸡宝鸡宝鸡XX沧州XX沧州XX咸阳摩托罗拉力天力天泰安江汉沙洋见各分供方资料

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（第一分册）

ZJ40/2250DB电驱动钻机

使用说明书

图片位置

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前言

感谢您选用南阳二机石油装配（集团）公司的产品！

ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书是由公司技术中心专业工程技术人员根据产品设计制造和油田服务经验依照功能模块的划分编写而成，本说明书尽可能的与实际产品保持一致，但由于技术协议临时变更等原因，可能与实际会略有不同，敬请以实物为准！

为保证您的产品安全可靠、稳定的运行，请认真阅读本说明书及其配套随机资料内容。因钻机配套部件较多，本说明书仅提供了部分内容，未涉及到的或仅作简要介绍的配套零部件，其结构、使用、维护及保养详见其各自的使用说明书，特别注意安全警示有关条款。

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重要安全声明

产品的任何使用、管理、操作、维护保养及维修人员必需熟知本说明书的相关内容，并遵循其有关的使用、管理、操作、维护保养及维修的规范程序，并特别注意本说明书所提醒的安全警示、注意等内容，以及国家法律法规、行业规定及一般常识性的安全条规及本卷须知，以避免导致人身事故和设备的损坏。本说明书可能无法详尽列出所有的安全警示信息，因此在选用任何一种方法进行操作时，必需首先确认该方法既不会危害人身安全，也不会损坏设备。正确的维护保养是产品安全可靠运行的重要因素，维护保养人员应依照本说明书介绍的方法进行保养。产品正确的维修、更换原厂的零部件是设备安全可靠运行的重要因素，使用者必需根据厂方的授权范围进行维修和更换零部件。

本说明书使用以下标题、标志时，请认真阅读！

警告：用于假使不正确遵守操作步骤、方法等，可导致人身伤亡的状况；注意：用于假使不严密观测操作步骤、方法等，可能导致损伤或破坏设

备的状况；

注：用于注意或单独解释说明的状况。

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目录

第1章概述1

1.1.1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.

钻机采用的标准1钻机技术及结构特点2基本技术性能参数2钻机传动简介5钻机总体布置7ZJ40DB钻机配套件清单7

第2章钻机主要配套部件10

2.1.2.2.2.3.2.4.2.5.2.6.2.7.2.8.2.9.

TC-225天车10JJ225/43-K井架11JC32D绞车13转盘驱动装置21DZ225/7.5-S底座23气控系统24液控系统27司钻房30值班房31

2.10.井口机械化工具312.11.机泵组及高压泥浆管汇322.12.智能化参数仪表322.13.动力系统332.14.电控系统35

第3章钻机的安装与调试37

3.1.3.2.3.3.3.4.3.5.

钻机安装前的准备37钻机基础37钻机的安装38钻机的调试42钻机的起升45

第4章钻机的使用48

4.1.4.2.4.3.4.4.

警示48使用本卷须知48钻机的操作、维护与保养48钻机主要部件的操作、维护与保养49

第5章拆卸及运输52

5.1.5.2.

钻机下放52钻机的拆卸53

III

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第2章钻机主要配套部件

ZJ40/2250DB钻机的主要配套部件自上而下主要由天车、井架、绞车、转盘驱动装置、底座、机泵组、司钻房、值班房，以及动力系统、仪表系统、气控系统、液控系统、电控制系统等组成。2.1.TC-225天车2.1.1.用途

天车是安装在井架顶部的定滑轮组,与游车用钢丝绳联系组成一套滑轮系统，它可以大大降低快绳拉力，从而大为减轻钻机绞车在钻井各个作业(起下钻、下套管、钻进、悬挂钻具)中的负荷并减少发动机组的配备功率。2.1.2.技术参数

型号TC-225最大载荷2250kN适用钢丝绳直径Φ32mm主滑轮外径Φ1120mm导向轮外径Φ1270mm主滑轮数5个导向轮数1个起重架最大载荷50kN辅助滑轮外径Φ400mm辅助滑轮数3个

辅助滑轮适用钢丝绳直径Φ19mm

运输尺寸（长×宽×高）3285×2596×1960(mm)理论重量5582kg2.1.3、结构简述

图2-1.天车结构图（主视图）

TC-225天车由天车架、导向轮总成、主滑轮组、围栏等组成，其上还配有天车起重架、4个辅助滑轮及防

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1-铭牌2-天车架3-围栏4、5、7-挡绳架6-主滑轮总成8-导向滑轮9-起重架10防碰装置11-辅助滑轮总成12-吊耳13-螺钉14、17-螺栓15、16-螺母18-垫圈

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碰梁(松木)。TC-225结构主视图及俯视图分别见图2-1和图2-2所示。

1.天车架：采用整体焊接结构，上部用螺栓分别与主滑轮轴座、导向滑轮轴座连接，下部用螺栓与井架连接。

2.导向轮总成：由轮轴、支座、滑轮、轴承等组成。轴端设有1个M10×1黄油嘴，可便利地向轴承内加注润滑脂。

3.主滑轮总成：由主轴、支座、5个滑轮、轴承等组成。每个滑轮内均装有一付轴承，轴端设有给滑轮加注润滑脂的M10×1黄油嘴。

4.天车起重架：供维修天车用,为桁架式结构，最大起重量50kN(5t)。5.辅助滑轮：可分别用于两台气动绞车起吊重物、钻杆及悬吊液气大钳，每个滑轮的负荷为30kN(3t)。

为了保护滑轮和防止钢丝绳跳槽,所有滑轮外缘均装有挡绳架。

注：TC-225天车的使用详见其使用说明书。

2.2.JJ225/43-K井架2.2.1.用途

JJ225/43-K井架配套ZJ40DB钻机,用于安放天车，悬挂游动系统，排放钻杆等。2.2.2.技术参数

最大钩载(5×6轮系，无风载，无立根)2250kN注：加速度、冲击、排放立根及风载将降低最大钩载。井架有效高度43m顶部开裆(正面/侧面)1.8×2m底部开裆8.5m

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图2-2.天车结构图（俯视图）

ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书二层台安装高度24.5m/25.5m/26.5m二层台立根容量(Φ114mm钻杆，28m立根)4000m井架抗风能力a.等候天气（无钩载、二层台满立根）36m/sb.保全设备（无钩载、二层台无立根）47.8m/s井架起放≤8.3m/s配套天车型号TC-225理论自重79000kg2.2.3.结构及其特点JJ225/43-K井架结构上有如图2-3所示。JJ225/43-K井架在结构上有如下特点：?井架主体结构为前开口型。?井架主体共分为五段十大件，后面有斜拉杆，背横梁与主体各段相连。?主体与各背横梁之间为销轴连接，斜拉杆、井架体各段间均为双锥销连接。?井架左右两侧均配有通往天车台的梯子，在二层台处配有逃命装置。?井架配有立管台、可调式套管台(选配)、大钳平衡重、悬吊扒杆、图2-3.井架结构图登梯助力机构、防坠落装置等附件。?二层平台设有气动绞车，使井架工的操作更省力、便利。同时还设有钻铤卡板及钻杆排放架，便利了钻铤及钻杆立根的排放。-12-南阳二机石油装备（集团）有限公司ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书

?井架低位水平安装，使用钻机绞车的动力将井架整体起升到工作位置。在井架起升的同时，立根台和转盘梁与井架同时从水平位置起升到工作位置。

注：JJ225/43-K井架的详细资料请参阅其使用说明书。

2.3.JC32D绞车2.3.1.绞车主要功能

JC32D绞车在钻机上的主要功能如下：??????

利用绞车动力同时起放井架和立根台；

利用绞车动力，将底座的后台及设备从低位整体起升到工作位置；提升及下放钻柱和下套管；控制下钻速度；处理井下事故；其它辅助作业。

2.3.2.绞车特点

JC32D绞车具有如下特点：?

采用公司成熟的单轴绞车技术，且滚筒体上设置有里巴斯（Lebus）绳槽，

可将快绳切入摩损减小到最小程度，使大绳排绳整齐、快捷；?

传动简捷，动力配备合理。绞车动力由两台功率为400kW、最高转速为

2200rpm，YJ19型交流变频电机驱动，变频调速范围宽；?

绞车只设一档，无需专门的换挡机构，绞车输入转速在0～2200rpm范围内

可无级调速；???

绞车主刹车为液压盘式刹车，配单刹车盘；绞车辅助刹车采用主变频电机能耗制动；

绞车传动采用齿轮传动形式，齿轮采用大模数硬齿面斜齿轮，齿轮及轴承

润滑采用强制润滑方式；?

采用全数字自动送钻装置，由37kW交流变频电机及送钻减速机等实现，自

动送钻速度范围大，适合于衡钻压钻井及欠平衡钻井，满足现代钻井工艺的要求。

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?绞车电机、减速箱、滚筒轴及刹车系统等均安装在同个底座上，构成一个

独立的运输单元；?

绞车的所有控制（电、气、液）均集中在司钻房内，操作便利。

2.3.3.绞车主要技术参数

主电机型号/台数YJ19/2主电机功率（kW）400主电机额定转速/最高转速（rpm）660/2200自动送钻电机功率（kW）37自动送钻电机减速比180绞车型号JC32D绞车额定功率（kW/hp）735/1000快绳最大接力（kN）280提升系统绳系5×6钢丝绳公称直径（mm）Φ32滚筒尺寸（直径×长：mm）Φ640×1120主刹车液压盘式刹车辅助刹车变频电机能耗制动液压盘式刹车型号PSZ75刹车盘尺寸（直径×宽度：mm）Φ1520×76

绞车档数1正1倒（无级调速）大钩速度（m/s）0～1.36绞车橇外形尺寸（长×宽×高：mm）6739×3200×2359绞车橇理论重量（kg）310002.3.4.绞车传动系统

JC32D绞车传动原理示意图如前面图1-1所示。该绞车的传动系统主要由绞车主传动系统和自动送钻系统组成。主传动系统由两台400kW的主电机为动力，自动送钻系统由一台37kW的减速电机为动力。2.3.4.1.主传动系统

绞车主传动系统由两台400kW的交流变频电机经联轴器同步将动力输入齿轮减

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速箱输入轴，经二级齿轮减速后传给滚筒轴，绞车整个变速过程完全由主电机交流变频控制系统操作。2.3.4.2.自动送钻系统

绞车自动送钻系统由一台37kW的交流变频电机驱动，动力经减速器、ATD318H离合器输入齿轮减速箱，通过齿轮减速箱一级齿轮减速后传给滚筒轴，完成自动送钻过程。

2.3.5.绞车结构配置

JC32D绞车主要由主电机、减速箱总成、滚筒总成、液压盘式刹车装置、自动送钻装置、绞车架、联轴器以及护罩等部件组成。绞车结构如图2-4所示。

1-2-3-4-5-6-7-8-绞车架液压盘式刹车滚筒总成主电机机油润滑系统减速箱总成减速箱润滑系统自动送钻装置图2-4.绞车结构图2.3.6.绞车主刹车机构

滚筒主刹车采用单边液压盘式刹车。

液压盘式刹车系统由液压控制部分（简称液控部分）和液压制动钳（简称制动钳）两部分组成。液控部分地区由液压泵站和操纵台组成，它是动成源和动力控制机构，为制动钳提供必需的液压。动力钳是动力执行机构，为主机提供大小可调的正压力，从而达到刹车目的。制动钳分为工作钳和安全钳。

液压盘式刹车与传统的带刹相比较，具有刹车力矩容量大，制动效能稳定，刹车幅动作惯性小，刹车确凿灵敏，操作便捷，调整维修便利的特点。液压系统结构简单、紧凑、布局合理，性能可靠，使用安全。

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注：液压盘式刹车装置的使用、操作、维护，详见其使用操作维护手册。2.3.7.自动送钻装置

自动送钻装置主要由37kW交流变频电机、大传动比减速机、推盘离合器、护罩等部件组成。

自动送钻装置主要实现以下两种功能：

⑴.应急功能：当主系统发生故障时，用该系统进行应急操作，能提升最

大钻柱重量。

⑵.自动送钻功能：当送钻时，由数字化变频拖动系统设定恒扭矩，反拖

滚筒，自动调速和保护，可达到恒压稳速送钻目的。2.3.8.天车防碰装置

JC32D绞车配置过圈防碰、电子防碰双重保险防碰系统。

防碰装置的作用是当游动系统上升到限定位置时，通过限位装置作用，协同刹车系统紧急刹车，使游动系统中止上升，防止碰见天车，确保安全。2.3.8.1.过圈防碰

天车过圈防碰装置主要由过圈阀、继气器、梭阀、安全钳、防碰控制阀等组成。过圈阀安装在滚筒上方，可沿轴向左右调整，过圈阀拨杆的长度依据游车上升到极限高度时钢丝绳在滚筒上缠绳量来调整（游车上升距天车梁下平面6m～7m处）。当游车上升处于极限高度时，快绳触碰拨杆，通过气液控制阀，盘刹安全钳进行紧急刹车，将滚筒刹死，同时主电机中止工作。

每次使用后，滚筒挂合前必需按下防碰释放阀，放掉安全钳回路中的液压油，并将过圈阀顶杆扳至垂直工作位置。

警告：1.天车防碰过圈阀（肘阀）及控制系统，要每班进行检查，切勿疏忽大意。2.天车防碰装置起作用时，游车大钩顶部到天车梁底部防碰枕木之间的距离不得小于2.5米;天车防碰装置起作用后，应及时使其恢复。

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2.3.8.2.电子防碰

绞车的自动减速、自动停车及防止游车大钩“上碰下闸〞是通过位置传感器实时检测游车大钩位置，由PLC分析运算实现位置控制，使绞车工作时可靠地实现了自动减速及自动停车，防止游车大钩上碰下闸，并可实时确切指示大钩当前位置。2.3.9.模块功能

JC32D绞车的功能主要是由传动部分、提升部分、控制部分、润滑部分、以及支撑部分等几个模块来实现的。2.3.9.1.传动部分

传动部分主要包括联轴器、减速箱输入轴、中间轴、输出轴、滚筒轴总成、传动齿轮、自动送钻装置等部件，其主要功能是引入并传递动力。2.3.9.2.提升部分

提升部分主要包括滚筒轴总成等部件，其主要功能是通过主大绳来起放井架、起下钻具、下套管、起吊重物等。2.3.9.3.控制部分

控制部分主要包括液压盘式刹车、推盘离合器及电、气、液路阀件、管线等部件，其主要功能是控制绞车滚筒的运转及调速。2.3.9.4.润滑部分

润滑部分主要由两部分组成，一是减速箱机油润滑系统，二是滚筒、联轴器黄油润滑系统。

减速箱机油润滑系统主要包括两台电动油泵（其中一台为备用）、先导式溢流阀、自封式吸油过滤器、各种管线及接头等部件，其主要功能是为减速箱齿轮及轴承提供润滑油。

黄油润滑系统主要包括油杯、铜管线及接头等，主要为滚筒轴承、联轴器提供脂润滑。

2.3.9.5.支撑部分

支撑部分主要包括绞车架、绞车底座、电机及箱体安装座等部件，其主要功能是支撑各传动部件，使其确凿的定位。2.3.10.润滑系统

JC32D绞车润滑系统采用机油强制润滑及脂润滑。

转盘驱动箱内的链条采用机油飞溅润滑，轴承采用脂润滑。

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2.3.10.1.润滑油润滑2.3.10.1.1.齿轮减速箱

齿轮减速箱内齿轮和轴承，润滑方式均采用机油独立油站强制润滑。机油润滑系统主要由KCG5/1.0防爆电动齿轮油泵、自封式吸油过滤器、先导式溢流阀、吸油、回油管线及各种管接头等部件组成，电动齿轮泵（其中一台为备用）安装在绞车底座上平面上。该泵通过吸入绞车底座内部油箱中的润滑油送至齿轮箱各润滑部位。

另外，为保证油路系统内部压力恒定（压力可自由调理），管路上设有保持压力恒定的限压溢流阀、压力传感器和电子式压力控制器，能够实时显示当前油压值，并提供两个可任意调理压力值的报警点给PLC，实现报警及保护功能。减速箱正常工作时，压力值调定在0.1MPa～0.2MPa范围内，并设置两个低压点(出厂时设定为0.1MPa、0.05MPa)。当压力低于较高低压点(如0.1MPa)时，通过系统压力传感器和二次仪表报警系统报警，同时启动其次台备用泵；当压力继续降低至低于较低低压点(如0.05MPa)时，系统报警并使主电机停机，说明系统基本无压力。以上两种状况均需对油路系统进行认真检查，待系统压力正常后，减速箱方可正常使用，以免系统压力低或无压力而导致减速箱内齿轮及轴承因缺油而损坏。

电子式控制器的设置方法如下：①1.开机显示

将LED数显表头串入“4～20mA〞回路中（极性接反时候不显示），显示表头自检后显示生产厂家名“SENS〞，进入表头显示界面。

2.设置零点（在回路中电流4mA下设置）

按“A+B〞键进入零点设置菜单“SET2〞。设置（OP4）的零点数值“0400〞。初次使用显示厂默认值“4mA〞（零点可设为4mA，百分比等其化物理量）。

按“A〞键移动光标，“B〞键改变光标所在位数置。设置好后，按“A+B〞键确认并返回菜单。3.满量程设置（在回路中电流20mA下设置）

继续按“A〞键显示满量程设置菜单“SETS〞。按“A+B〞键进入满量程设置，界面显示当前设置的满量程数值“20.00〞（出厂默认值为20mA）。

其余操作同2，设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。①

在下面的描述中，“A〞表示“?〞按键，“B〞表示“?〞按键，按“A+B〞键表示同时按下“?〞和“?〞键。南阳二机石油装备（集团）有限公司

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4.小数点设置

继续按“A〞键显示小数点设置菜单“DOT〞。同时按“A+B〞键进入小数点设置，界面显示当前小数点位置“--.--〞

“A〞键左移到小数点“-.〞,“B〞键右移到小数点“.-〞,设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。

5.阻尼时间设置

继续按“A〞键进入阻尼时间菜单“DAP〞，设置方法同2，阻尼认定范围0～20s,设置时间数值按0.5s倍数改变。

设置完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。

注意：以上5项内容钻机出厂时已设置好，不要轻易改变。6.报警开关设置（接线电缆从侧面出）

继续按“A〞显示报警开关菜单“HILO〞，按“A+B〞键进入报警开关设置，显示当前设置“OFF〞，表示以下报警参数不生效。按“A〞或“B〞键可切换为“ON〞，表示以下的设置报警参数生效。不管是何种状况报警，都由最终一点闪烁表示。

设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单，出厂设定为“OFF〞。7.第一报警设置

继续按“A〞显示第一报警菜单“STPL〞。设置方法同2，报警点的设定数值按满量程的百分比计算，（出厂时设置为“5.00〞即0.1MPa），设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。

8.其次报警设置

继续按“A〞显示其次报警菜单“STPH〞，其余同7。（出厂时设置为“2.50〞即0.05MPa），设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。

9.第一报警点报警方向设置

继续按“A〞键显示第一报警点报警方向设置菜单“LDI┎〞，按“A+B〞键显示当前设置值“UP〞，表示数值由低向高变化报警。按“A〞或“B〞可切换为“DN〞，表示数值由高向低变化报警。

设定完毕，按“A+B〞键确认并返回菜单。10.其次报警点报警方向设置

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继续按“A〞键显示其次报警点报警方向设置菜单“HDI┎〞其余同9。11：报警延迟时间设置

继续按“A〞键显示报警延迟时间设置菜单“DELA〞，设置报警延迟时间范围0-30s。

设定完毕，继续按“A+B〞键确认并返回菜单。继续按“A〞回到显示界面，所有设置终止。

绞车底座油箱上平面设有油尺，绞车在开始使用及使用过程中应注意油尺的观测，油量低于尺体上圆刻痕时应及时补充润滑油，以防油泵吸不到润滑油而造成油泵及轴承等元件的烧坏。

钻机正常运转时，应每周清洗一次自封式吸油过滤器，保证吸油畅通。2.3.10.1.2.转盘驱动箱

转盘驱动箱内的链条采用润滑油飞溅润滑，轴承采用脂润滑。

转盘驱动箱体上设有油标，转盘驱动箱开始使用及使用过程中也应注意油标的观测，油量低于下限时应及时补充润滑油，以防造成轴承烧坏等不良事故。2.3.10.1.3.油池内所加油品：

⑴.绞车油箱内所加油品

夏季0℃～30℃时，为N320中负荷工业齿轮油，冬季-20℃～0℃时，为N220中负荷工业齿轮油（冬季）。

⑵.转盘驱动箱内所加油品

夏季推荐使有N100机油，冬季推荐使用N68号机油。

注入油时油面一定要加到油尺刻度线之上。油面静止时，观测油位低于油标尺标记位置时，应及时加油。加新油时，必需将润滑油过滤一次。假使油被污染，应当视状况更换油品。2.3.10.2.润滑脂润滑

绞车主要黄油润滑部位包括滚筒两侧滚筒轴支撑轴承，连接电机与齿轮箱齿式联轴器，连接滚筒轴与齿轮箱输出轴齿式联轴器，滚筒轴端仪表传动装置及齿轮等部位；转盘驱动箱主要黄油润滑部位有箱体安装轴承、万向轴连接部位、电机与转盘驱动箱之间联轴器等。

各润滑脂润滑点除滚筒轴支撑轴承加注黄油部位设在机架侧板上，其余各润滑

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点均设在需要润滑的部位。加注润滑脂时，应注意对于中间有接铜管的油腔加注口，应先将油杯拆下，接上干油站的接头后通过干油站注入润滑脂；对油杯直接连接润滑脂腔的油杯，可直接使用润滑脂枪加注润滑脂，也用干油站加注。

润滑脂油品为：

夏季推荐使用ZL-3锂基润滑脂（0℃～30℃）；冬季推荐使用ZL-1锂基润滑脂（-30℃～0℃）。注：JC32D绞车的使用详见其使用说明书。2.4.转盘驱动装置2.4.1.用途

转盘驱动装置主要用于为钻具的旋转提供动力，以实现钻井工艺的要求。转盘驱动装置的传动原理见前面图1-2所示。2.4.2.技术参数?电机

型号YJ19功率（kW）400额定转速/最高转速（rpm）660/2200最高恒功率转速（rpm）1060额定转矩5787Nm额定电压600V（AC）额定电流517A额定频率33.5Hz额定功率因数0.81加热器电压220V（AC）加热器功率200W

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注：转盘电机系用户自配套设备，正确使用和维护详见其使用维护手册。冷却方式独立风冷

?转盘通孔直径φ698.5mm?最高转速300rpm?最大静负荷4500kN?链条箱传动比1.35?链条型号160-2-56?惯刹型号LT500/125?转盘档数1+1R（无级变速）2.4.3.结构简述ZJ40DB钻机转盘采用独立驱动方式，由一台400kW交流变频电机经联轴器、链条箱、万向轴驱动转盘，整体沉于钻台面下，并与钻台面平齐。电机、冷却风机及通风管均布置在底座一橇内，形成一个整体运输单元。转盘驱动装置主要有交流变频电机、联轴器、链条箱、转盘惯刹、万向轴等部件组成。转盘驱动装置如图2-5所示。-22-南阳二机石油装备（集团）有限公司1-转盘2-电机3-联轴器4-链条箱5-惯刹6-传动轴7-风机图2-5.转盘传动装置ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书

注：ZP-275转盘系用户自配套设备，正确使用和维护详见其产品使用说明书。2.5.DZ225/7.5-S底座2.5.1.用途

DZ225/7.5-S底座配套ZJ40DB钻机，用以安放井架、绞车、转盘及放置立根和钻井工具等，并提供井口装置的安装空间和钻井作业的操作平台，它承受钻井工作载荷、井架起升载荷与设备自重载荷并把这些载荷传递到基础与地面上。2.5.2.技术参数

钻台高度7.5m

钻台面积11.5m×11.5m转盘梁底面高度6.22m转盘最大载荷2250kN额定立根盒容量（41?2钻杆、28米立根）142柱

转盘最大载荷与额定立根载荷的最大组合：

转盘最大载荷2250kN额定立根载荷1200kN配套钻机型号ZJ40DB钻机配套井架型号JJ225/43-K井架配套转盘型号ZP-275转盘理论自重116000kg2.5.3.结构及其特点

DZ225/7.5-S底座结构如图2-6所示。DZ225/7.5-S底座具有以下特点：??

底座设计采用平行四边形机构的运动原理，从而实现了高台面设备的低位安装。采用绞车动力，利用大钩通过绳系使底座的立根台随井架一同从低位起升到工作位置；再用井架的起升大绳将底座的后台及设备从低位整体起升到工作位置。?

底座采用了高台面、大空间的结构，从而满足了深井钻机对井口安装防喷器高

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ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书度的要求，并可使泥浆回流管有足够的回流高度。图2-6.底座结构图?根据高钻台的特点，底座配置了安全滑梯，钻井作业过程有紧急状况时保证操作人员能迅速撤离钻台。???

在底座后台中设有液压缓冲装置，既便利了底座的起升和下放，又安全可靠。钻机上的各种管线尽可能地预制终究座中，使钻台整齐、美观。在转盘梁下设有井口起吊装置导轨，便利井口装置的安装。

注：DZ225/7.5-S底座的使用详见其使用说明书。2.6.气控系统

ZJ40DB钻机气控系统是钻机压缩空气的供气、空气处理、配气以及控制的完整系统，用以控制钻机各部分的启停、变速、制动、限位等。

钻机的气控系统操作阀集中在司钻控制室内的操作台上。钻机的气控系统主要实现以下功能：?????

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自动送钻离合器控制；盘刹控制；转盘惯刹控制；防碰天车控制；

水龙头风动旋扣器控制；

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??

气喇叭控制低压报警。

2.6.1.技术参数

1.电动螺杆压缩机组

(1)型号SA-230A(2)排气量3m3/min(3)排气压力1MPa(4)冷却方式风冷(5)配套电动机功率22kW2.系统工作压力0.7～0.9MPa3.冷冻式枯燥机

(1)型号RH235A/W(2)流量5.6m3/min(3)功率0.7kW4.适应环境温度-40℃～60℃5.额定露点降5℃6.成品气含油量≤5mg/m37.成品气含尘量≤5mg/m38.储气罐容积2.5m3+2.5m3(设在钻机底座上)9.气动绞车

ZJ40DB钻机上采用的气动绞车见表2。

表2.气动绞车型号数量5tXJFH5/3520.5t12.6.2.气控系统流程

ZJ40DB钻机气控系统原理示意图如图2-7所示。

气源由2台电动螺杆压风机组提供，输出的压缩空气经冷冻式枯燥机处理后进入气源房2.5m3的储气罐。钻机主机用气储存在设在底座上的2.5m3储气罐内，主要供气给绞车、风动旋扣器、两台5t风动绞车、一台0.5t风动绞车、液气大钳等设

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备。整个钻机气控系统的设计考虑了钻机的整体安装、使用、检修、拆卸和搬迁需要，能充分满足钻井作业的要求。

图.2-7气控系统原理示意图

2.6.3.气源及空气净化系统

气源及空气净化系统主要包括SA-230A电动螺杆压缩机2台，冷启动压缩机1台，冷冻式枯燥机1台，2.5立方米储气罐1台，管路及其阀件等。

注：该钻机所配套的气源及空气净化系统由用户自备，具体的使用、维护及保养详见其使用说明书。-26-

南阳二机石油装备（集团）有限公司ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书

2.6.4.储气罐

储气罐的容积为2.5m3，安装在钻机底座后部，其上设有进气口、安全阀、压力表、排污口和备用供气口。正常使用时接左、右两路供气口，临时用气可接备用供气口，每个供气口处均设有阀门。用气时，开启阀门即可。储气罐的供气管线从气源及空气净化装置上的2.5m3储气罐引出，经固定在折叠式管线槽上的气管线接到储气罐上。2.6.5.防碰天车装置

钻机设有双重保险装置，一是绞车上采用过卷阀防碰，另一个是电子防碰。

注：过卷阀防碰、电子防碰在绞车使用说明书中有详述，本节不再重复。2.7.液控系统

ZJ40DB钻机液控系统是由液压站、BOP吊装装置、液压大钳、液压猫头、井架起升缓冲缸、后台起升缓冲缸、缓冲控制箱，以及各种阀件、管线等部件组成，用以控制钻机各部分的油缸、马达等。

钻机的液控系统操作阀集中在司钻房、缓冲操纵箱及BOP操作箱内。2.7.1.功能

钻机的液控系统主要实现以下功能：??

井架及立根台起升将要到位时起缓冲作用；

井架及立根台下放时利用缓冲装置使井架重心前移达到井架能自由下落的程度；?????

后台起升将要到位时起缓冲作用；

后台下放时利用缓冲装置将底座重心后移达终究座能自由下落的程度；控制液压猫头的伸出及缩回对钻杆或油管进行紧扣或松扣作业；控制液压大钳上、卸扣；用于井口吊装设备。

2.7.2.技术参数

1.额定压力：16MPa2.排量：120L/min

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ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书2.7.3.液控系统流程ZJ40DB钻机液控系统原理示意图如图2-8所示。图2-8.液控系统原理示意图动力源由液压站提供，通过一个气控比例两联阀控制两个液压猫头和液压大钳，实现钻杆的上卸扣等作业；缓冲控制箱内的进口两联阀用以控制井架及后台起放时的四个缓冲液缸。另外，通过快换接头可为BOP吊装装置操作箱提供压力油，通过控制该操作箱可实现井口设备的吊装。整个钻机液控系统的设计考虑了钻机的整体安装、使用、检修、拆卸和搬迁需要，能充满足钻井作业的要求。2.7.4.液压站-28-南阳二机石油装备（集团）有限公司ZJ40/2250DB电驱动钻机使用说明书

液压站是为该钻机液压大钳、液压猫头、液压缸及液压马达等液压机具配套的液压动源。液压站主要由液压源、电动加油系统及防爆电控箱等部分组成。

液压站的主要技术参数如下：

1)型号ZKYZ6302)额定流量120L/min3)额定压力16MPa4)有效容积630L5)配套电动机功率37kW6)电加热器功率3kW

7)外形尺寸（长×宽×高）150×1260×1700mm

注：液压站的组成、使用、故障分析等详见其使用说明书。2.7.5.液压猫头

液压猫头是ZJ40DB钻机的机械配套部件，它与吊钳配套使用，主要用于钻杆、钻铤、套管等机械化上卸扣作业。

液压猫头的主要技术参数如下：

1)型号YM-10Ⅱ2)额定流量120L/min3)额定压力16MPa4)钢丝绳牵引力10t5)钢丝绳牵引行程1.5m

注：液压猫头的安装、使用、维修及保养等详见其使用说明书。2.7.6.BOP吊装装置

BOP吊装装置也是ZJ40DB钻机的机械配套部件之一，主要由起升机构、行走机构、承载机构等部件组成。BOP吊装装置悬挂于钻台下部底座内的两根导轨上。

BOP吊装装置通过操纵箱的控制可以实现以下功能：?同步起升、下放；?分别起升、下放；

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?同步前移、后移；

?有限分距离（最大分距离≤1m）的分别前移、后移；?行走和起升、下放速度的控制。

BOP吊装装置不配备单独的液压源，它和液压大钳、液压猫头及缓冲液缸共用一个液压源，使用时通过快换接头进行切换。由于采用了液压驱动，和原来的手拉葫芦等井口吊装设备相比，不但减轻了工人的劳动强度，而且更加快捷、安全。

BOP吊装装置的主要技术参数如下：

1)型号DZ5002)额定流量120L/min3)额定压力16MPa4)最大起升负荷500kN5)最大起升行程3.2m6)最大起升速度26.3mm/s7)最大下放速度55.8mm/s8)最大水平行走速度（双向）12m/min9)钢丝绳直径φ28mm

注：BOP吊装装置的安装、使用、维修及保养等详见其使用说明书。

2.8.司钻房

司钻房外形为五边形，内壁采用镀膜铝合金板装饰，除底部外其余墙体中间采用隔热阻燃材料。房内地板为3mm厚花纹铝板，可以揭开布置管线。

司钻房门向外开，门上设按压式安全门锁，房门开启后设置有风钩。侧墙上设一上下推拉窗户，其余窗户为整体式，所有窗户玻璃为夹胶玻璃，顶窗和司钻台前面窗户设置气动雨刮器，所有窗玻璃设置均防护栏，所有玻璃窗设置遮阳卷帘（司钻正面玻璃窗除外）。

房体外侧设置小门，便于维修，房顶设置有喇叭；

司钻房内设置司钻操作台，操作台分为左右两个，分别固定于司钻左右两侧。

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司钻主要控制手柄均布置在主控制台上。

司钻房周边为辅助控制台，其上安装有工业监视器与控制器、自动送钻系统开关、触摸屏、钻井仪表显示器及指重表、泵压表等钻井仪表。

司钻房主要设有工业监控系统、喊话系统、通讯系统、防爆空调系统、照明系统、清洗系统等辅助设备，司钻操作安全舒适。

司钻房的吊装位置设在底座四角，并设有明显吊装标识，房体上部设置吊绳导向块；

注：司钻房的详细资料请参阅其使用说明书。2.9.值班房

ZJ40DB钻机配有一个值班房。

值班房外表面采用瓦棱钢板，内壁采用镀膜铝合金板装饰，地板及墙体中间采用隔热阻燃材料。值班房门为外开式，门上带窗户，并设安全门锁。后墙上设四个推拉窗户，所有窗户玻璃为夹胶玻璃，房内地板为3mm厚花纹铝板。

值班房内配分体式单冷防爆空调1台（2P），设电脑写字台及电脑椅子一套。配五座椅一排。配1.5kW电加热器两台。设置衣柜、工具柜、钳台及电控柜安装板。所有电线采用暗线布置。

注：值班房的详细资料请参阅其使用说明书。2.10.

井口机械化工具

井口机械化工具主要用于钻进接单根、起下钻、下套管作业中上、卸丝扣。采用液压或气动控制，可大大降低钻井工人的手动操作强度，节省钻井时间，提高钻井效率。

钻机上配有钻杆动力钳、液压套管钳和上、卸扣液压猫头、BOP吊装装置以及为这些设备提供动力的液压动力站。

注：井口机械化工具的安装、使用、维修及保养等详见各自的使用说明书。南阳二机石油装备（集团）有限公司-31-

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2.11.机泵组及高压泥浆管汇

2.11.1.机泵组

ZJ40DB钻机配备3NB1300泥浆泵一台，3NB1600泥浆泵一台。

3NB1300泥浆泵由一台800kW直流电机驱动，3NB1600泥浆泵由两台800kW直流电机驱动。2.11.2.高压泥浆管汇

高压泥浆管汇是从泥浆泵出口到水龙头鹅颈管入口的全部管汇及固定装置，它是高压喷射钻井的主要设备之一，将钻井泵排出的泥将通过高压阀门组控制，将高压泥浆液输入钻杆内腔，从钻头喷出，产生高压泥浆激流，实现高压喷射钻井。同时也实现放空、灌注泥浆等钻井作业。

高压泥浆管汇主要由地面管汇、立管、鹅颈管、水龙带、闸阀和压力表等组成。其中立管采用加高双立管结构。

高压泥浆管汇主要技术参数如下：?工作压力35MPa?公称通径104mm

高压泥浆管汇满足钻井、固井及压井等作业要求。

注：3NB1300、1600泥浆泵组及高压泥浆管汇系用户自备配套设备，详细资料见其使用说明书。2.12.

智能化参数仪表

仪表系统主要监测如下参数：

?大钩悬重?转盘转速?钻压?转盘扭矩?井深?泵冲?大钳扭矩?泵压……

智能化参数仪表系统主要包括传感器部分、仪表显示部分、数据采集部分、仪表记录部分、安装附件、连接电缆、插接件、接线盒等。仪表显示台采用不锈钢板制作，安装在司钻操作室内，与司钻控制台总体设计一致。仪表的传感器安装在钻

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机的各相关部位，数据采集箱安装在司钻操作室内。能实现以数字和曲线方式记录钻井过程中各钻井参数的变化，并能存储和打印各参数，还能进行各参数的历史回放和打印。

注：钻井仪表系用户自备配套仪器，详细资料见分供方使用说明书。2.13.

动力系统

ZJ40/2250DB钻机动力系统主要由柴油发电机组、辅助柴油发电机组、交流变频电动机、直流电动机、以及发电机机房等组成。2.13.1.主要技术参数?

主柴油机发电机组

型号/台数CAT3512B/2柴油机功率1310kW柴油机转速1500rpm发电机型号/容量SR4B/1900kVA发电机电压/频率/功率因数600V/50HZ/0.7

?

辅助发电机组VOLVO

台数×功率1×300kW电压/频率/功率因数400V/50HZ/0.8

2.13.2.主要性能

动力系统的配置满足4000米电动钻机的钻井工艺要求，且防爆、防震、防潮、防火、防噪、防砂。

在环境温度-30℃～+50℃,下,动力机组能够稳定、可靠地运行。

主柴油机气马达起动,辅助柴油机电瓶启动,自带吸油泵。排气管安装有消音器。

每台主机组全部或任意两台以上机组可按需并网运行，负荷均衡分派，电网频率、电压正常平稳。2.13.3.交、直流变频电动机

ZJ40/2250DB电动钻机绞车及转盘共配备4台交流变频电动机；泥浆泵共配备3台直流电动机。

?执行标准

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IEC349-2《电子变流器供电的交流电动机》

?适应环境条件

环境温度-30℃～+50℃海拔高度≤1500m

湿度+20℃时相对湿度≤90%

?主要技术参数

交流变频电动机主要技术参数见表3。

表3.交流变频电动机主要技术参数表

电机型号绞车电机YJ19自动送钻电机转盘电机泥浆泵电机YZ083800750DC115097015008034K187DM225S4/V/C/0S1/IGYJ19137380/660AC501400600AC517660220033.55787电机数量（台）2额定功率（kW）400额定电压（V）600AC额定电流（A）517额定转速（rpm）660最高转速（rpm）2200额定频率（Hz）33.5额定转矩（Nm）57872.13.4.发电机房

单台机组(主、辅)均配置机房，主机房外形尺寸：9×2.94×3000m,底座高450mm。柴油机风扇侧设对开门，1号机房(距井口最近的)外侧墙两端设推拉门（宽度2米），其余墙板为可拆卸式。房顶有排雨槽。2栋主发电机房和1栋辅助发电要房（含气源系统）与一座电控房垂直靠齐摆放，形成整体机房，各房顶之间搭接防风防雨。

辅助发电机房安放300kW发电机、冷冻式枯燥机、2.53方储气罐、冷启动空压机组及管线等。

每个房内动力、控制电缆布置在房子上部，经电缆桥架引入电控房。照明采用防爆、防震荧光灯，并设应急灯和机房用电配电箱。各房内设灭火器1套。

注：主发电机组、辅助发电机组、绞车电机、转盘电机及发电机房系用户自南阳二机石油装备（集团）有限公司-34-备配套设备，详细资料见分供方使用、操作、维护、保养手册。

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导轨（件38），穿上销轴和别针在立跟台上安装斜撑（件5）。3.3.1.20.依照井架使用说明书要求，将井架起升至垂直位置。

3.3.1.21.将井架起升大绳从人字架滑轮上拆下，挂到后台绞车后梁(件10)两侧的起升滑轮上，装好挡绳杆。

3.3.1.22.安装底座缓冲液缸，并用U型螺栓M20（件25）、螺母M20（件74）连接。3.3.1.23.安装部分气路软管及硬管线。3.3.1.24.安装栏杆。

3.3.1.25.另外，假使要将左后基座（件12）和左后基座（件13）在工作位置时竖起，则需安装连接梁(件11)，穿上销轴和别针。3.3.1.26.在铺台（件27）上挂好斜梯（件1）。

至此底座低位安装已经完成。

注意：大门坡道、梯子、逃命滑道及上固控罐梯子等均在底座起升后安装。3.3.2.绞车的安装

绞车已在出厂前已进行了试组装，并在钻机底座相应位置配焊有定位块。安装绞车时，将整个绞车橇安装在钻机底座绞车梁上，按定位块位置就位后，紧固与绞车梁连接的9条螺栓。3.3.3.转盘驱动装置的安装

转盘驱动装置在出厂前已找正，并将电机安装在钻机底座上座内。

安装转盘驱动装置时，首先将转盘梁与底座用销轴联接，然后完成万向轴联接。连接转盘链条箱与转盘输入轴之间的万向轴时,应保证万向轴两法兰端面平行,误差≤1mm,万向轴倾斜角≤3°～5°。3.3.4.井架的安装

3.3.4.1．安装前需对井架构件进行外观检查，有损坏的应修复或更换，各导绳滑轮处均应注满7011#润滑脂，直至润滑脂从滑轮端面溢出，滑轮应能用手转动灵活为止。

3.3.4.2．按底座说明书的要求安装好底座，并找正尺寸。

3.3.4.3．井架体安装遵循先下后上，先主体后附件的顺序（套管台待井架立起后再装）。

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3.3.4.4．交替移动低支架装好井架主体及附件后再利用高支架将井架支起，然后再装二层平台。

3.3.4.5．销子连接处在销子穿入后应全部穿上别针。

3.3.4.6．螺栓连接处是单螺母的应有弹簧垫，并穿上开口销。3.3.5.天车的安装

天车与游车之间的钢丝绳采用顺穿法安装。

天车架与井架用M30的螺栓连接。为了保证天车工作和运转正常，天车架底面应保持水平，且使天车中心与井架中心对正，然后用螺栓安装好。天车附件，如辅助滑轮、悬臂吊应安装齐全。3.3.6.游车、大钩的安装

穿好游车、天车之间的主大绳，穿绳方式为顺穿，并用死绳稳绳器把死绳固定在井架上，挂好大钩上的起升大绳。3.3.7.司钻房的安装

将值班房吊装终究座偏房支房架上，并连接可靠。3.3.8.司钻房的安装

将司钻房吊装到绞车橇的盘式刹车一端，摆放到位后连接稳固。3.3.9.液路系统及井口机械化工具的安装

3.3.9.1．按图册ZJ40DB-17：液路系统原理图连接液压管线，应保证紧固、牢靠。3.3.9.2．钻杆动力钳固定在井架下方图示位置。

3.3.9.3．分别将上、卸扣液压猫头与底座的支架连接好。3.3.9.4．将液压套管钳放置在值班房的