DQ40Y型石油顶驱装置液压系统(3)应用
1 辅助液压系统
DQ40Y顶部驱动钻井装置的辅助系统包括平衡系统、倾斜系统、背钳系统、锁紧系统、刹车系统、IBOP系统和回转系统。这些独立的系统通过阀块分别为各个分支系统提供高压油液,实现各个分支系统的动作。该辅助液压系统借鉴了DQ708SC交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统。
2 试验情况
DQ40Y顶驱装置液压系统已经进行试验,试验结果基本达到了最初的设计要求。试验的主要内容如下。
(1)空载试运转试验中,实际试验转速最高为178r/min,略低于设计初的转速;
(2)分别对单个柱塞泵进行了堵转试验,单台泵的堵转扭矩试验值达到28kN-m,此时对应的管路压力为23MPa;
(3)带载运转试验中,恒扭矩阶段的转速范围为0~98.5r/min,扭矩为20kN·m;
(4)卸扣试验中,加载扭矩达到22 kN·m时卸扣成功。
上述试验过程中,减速箱温升不明显,液压源油箱温度上升到49℃,基本属于正常温升。试验结果基本达到了最初的设计要求,只是高速手轮调速和中间速度调节的衔接处有8r/min左右的死区,这需要进一步对系统控制进行优化处理。
3 小结
(1)DQ40Y顶驱装置液压系统高压大流量的特征决定了该液压系统采用带插装阀结构的换向机构;
(2)主泵系统采用带功率限制的压力和流量调节机构P/Q控制模块,通过对主泵系统压力和流量的线性调节,实现了对钻井扭矩和速度的控制;
(3)动力马达具有摆角可调功能,通过改变马达排量实现了对钻井扭矩和钻速的调节;
(4)循环系统及冷却系统采用了备份设计,方便了系统的维护与保养;
(5)辅助系统借鉴了DQ70BSC交流变频电驱动顶驱的成功经验,沿用了其液压系统;
(6)性能试验结果表明,该系统基本达到了最初的设计要求,试验过程中发现调速部分有少数转速的死区,这属于控制优化的范畴,通过系统优化可以消除该死区。
DQ40Y顶驱装置的液压系统完全按照DQ40BC交流变频顶驱的相关参数进行设计,保证了DQ40Y与DQ40BC顶驱装置的互换性。同时,初步试验的结果表明了DQ40Y顶驱装置液压系统完全能够满足现场的使用要求,为DQ40Y顶驱装置进入市场奠定了基础。
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