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SL-450水龙头使用说明书


SL-450 水龙头

使 用 说 明 书

2003 年 3 月

SL-450 水龙头使用说明书

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主要用途和适用范围

1.1 主要用途 1.1.1 悬挂钻杆柱. 1.1.2 提升部件(不旋转)与旋转钻具之间的过渡联结功能. 1.1.3 高压泥浆输

入钻具的通道. 1.1.4 旋扣功能.在钻井作业过程中用于接单根或旋开方钻杆. 1.2 适用范围 SL-450 水龙头适用于 5000 米,7000 米石油钻机的配套.

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技术规范
型号 最大静负荷 最高转速 最高工作压力 中心管内径 接头螺纹: 和中心管接 和方钻杆接 风动马达型号 额定转速 功 率 额定气压 空气消耗量(自由空气) 进气管线 额定旋扣转速 最大旋扣转矩 水龙头外形尺寸(长×高×宽) 水龙头重量(包括空气管线) SL-450 4500kN 300r/min 35MPa 75mm REG(正规) 7 5/8"(左旋) REG(正规) 6 5/8"(左旋) FMS-20 型 2900r/min 14.7kW(20 马力) 0.6~0.8MPa 17m3/min 1 1/2" 92r/min 3000N.m 3015×1096×1065(mm) 3461kg

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主要结构及工作原理

3.1 主要结构(见图 1) SL-450 水龙头是由旋转部分,固定部分,密封部分和旋扣部分组成,旋转部 分由中心管和接头组成,固定部分由壳体(13) ,上盖(3) ,下盖(14) ,鹅颈管 (24) ,提环(25)和提环销(26)六部分组成.旋转部分由主轴承(39) ,防跳 (扶正)轴承(35)和下扶正轴承(42)组成.密封部分由冲管总成和上下油封 组成.旋扣部分由气马达,齿轮,单向式气控磨擦离合器等组成.

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图1

SL-450 水龙头
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中心管承受钻柱的全部重量和内部的泥浆压力,它与接头之间的联接螺纹以 及接头与方钻杆的联接螺纹均符合 API Spec 7(旋转钻柱构件规范)的螺纹规格 尺寸和测量办法. 中心管是中心通空零件,

图 2 冲管总成 1,上盘根盒压盖 2,上盘根盒 3,弹簧圈 4,上密封压套 5,泥浆盘根 6,上 衬环 7,冲管 8,下盘根盒 9,下衬环 10,下隔环 11,下隔环 12,下压密封压套 13,下盘根盒压盖 14,O 形密封圈 15,油杯 M10X1 16,紧定螺钉 M10X12 17,O 形密封圈

上端与冲管总成联接下端与接头联接,中部坐在主轴承上,两端有轴承扶正 它,上扶正轴承还防止中心管上移.它的上端装有橡皮伞(5)防止泥浆浸入水 龙头体内.中心管和接头之间还装有 O 形密封圈(47) ,防止高压泥浆冲坏丝扣, 同时也起密封作用. 提环由两个提环销与外壳连接.它使水龙头悬挂在大钩上.外壳是一个承载 零件,又是一个能润滑和冷却主轴承和扶正轴承的油池.它的上部和下部分别与 上盖和下盖连接,外侧面还装有缓冲器以免在钻井过程中吊环撞击外壳.上盖内 装有防跳(扶正)轴承和两个骨架式油封(34) ,这两个骨架式油封安装方向相 反,以免内部的油漏出,外面的泥浆和其他脏物侵入.上盖还加工有一螺孔,供 向壳体内加油和固定油标尺(28)用,油标尺的油塞上加工有一 90°的折角通 孔,用以排气.上盖的顶部法兰面上固定有鹅颈管,鹅颈管顶部有一锥螺纹孔, 它是为测井而设置的.打井过程中,用丝堵(1)拧紧以免高压泥浆溢出.鹅颈 管的一端与冲管总成(4)连接,另一端通过内接头与水龙带连接. (内接头的内 管线螺纹符合 API std 5B 标准) ,下盖内装有下扶正轴承(42) ,它的下部还装有 三个骨架式油封,用以密封水龙头体内的油. 冲管总成(图 2)连接鹅颈管和中心管,它们形成泥浆通道.冲管总成是密 封高压泥浆的重要部件,采用自封式密封和快速拆卸结构.当冲管和盘根摩损而 需要更换时,只需将上,下盘根盒压盖旋开,则可将整个装置从一侧取出,不需 拆卸鹅颈管和水龙带,更换简便,在钻井过程中可随时停钻更换. 3.2 工作原理 3.2.1 旋扣部分动力传动原理 旋扣部分动力传动原理见图 3
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图 3 旋扣部分动力示意图 1,气马达 2,小齿轮 m=3,z=16 3,大齿轮 m=3,z=53 4,单向式气控磨擦离合器 齿轮轴 m=5,n=12 6,大齿圈 m=5,z=110 7,中心管

5,

由风动马达的转动带动两对齿轮二级变速,将扭矩传递给中心管起到接单根 或旋开方钻杆的作用. 3.2.3 气路控制原理 见图 4

图 4 气路原理图 ⑴ 气源 ⑵ 截止阀 ⑶ 油雾器 ⑷ 油水分离器 ⑸ 二位三通气控阀;⑹ 气马达 继气器 ⑻三位四通换向阀 (9)梭阀 (10)节流阀



压缩空气经过油雾器,分水滤气器,二位三通气控阀到继气器,继气器与三 位四通换向阀配合实现正,反转的换向动作,三位四通换向阀的手柄Ⅰ位置可以 使二位三通气控阀芯动作,达到断开或接通气源与工作气的功能,三位四通换向 阀的手柄Ⅱ的两个位置控制旋扣器的正转和反转以及延时接通的功能.

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新水龙头的使用

SL-450 水龙头出厂前已进行负载,水压和上,卸和性能试验,出厂时水龙 头体内是无油的. 4.1 拧下油标尺用 90 号硫磷型极压工业齿轮油(SAE 90)注满(到油标尺最高 刻度为止) ,并保证油干净. 4.2 检查中心管,由一人施力于 1 米长的链钳手柄上时,能均匀地转动. 4.3 用油枪润滑各油杯. 4.4 检查上,下盘根盒压盖(图 2 中 1,13) ,鹅颈管总成(图 1 中 24)中由壬 连接螺纹和转换接头(图 1 中 20)是否上紧.为了保证联接良好,丝扣不受到破 坏,必须将接头拧下来涂抹丝扣油,并用大钳拧紧. 4.5 检查气路管线连接是否正确, 通气是否通畅, 空气过滤器必须垂直位置安装. 4.6 根据油田使用经验,新水龙头应经浅井(小于 1200 米)使用至深井,确保 水龙头的使用寿命.

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润滑

5.1 水龙头体内的油位每班都要检查一次. 检查油面是否在要求的位置上 (油位 不得低于游标尺尺杆最低刻度) ,润滑油每两个月更换一次,对新的或新修理过 的水龙头,在使用满 200 小时后应更换.换油应将脏油排净.用冲洗油洗掉全部 沉淀物,再注入干净的 90 号硫磷型工业齿轮油(SAE 90) . 5.2 提环销,冲管总成,上部和下部油封用 SY1412-75 2 号锂基润滑脂润滑, 每班润滑一次.当润滑泥浆盘根时应在没有泵压的情况下进行,以便使润滑脂能 挤入冲管总成的各个部位,更好地润滑冲管和各个泥浆盘根.

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6.1

更换冲管总成

拆卸(参看图 2) 锤击上, 下盘根盒压盖 (1, 13) 松开后推动上, 下盘根盒压盖直至与冲管 (7) 齐平,即可从一侧推出冲管. 6.2 检查 6.2.1 将下盘根盒(8)与冲管(7)分开,去掉油杯(15) ,再去掉下盘根盒压 ,隔环 盖(13)反转螺钉(16)两,三转,从下盘根盒中取出下密封压套(12) ( 10,11),下衬环(9)和泥浆盘根(5) . 6.2.2 从冲管顶部拿去弹簧圈(3) ,去掉冲管(7)和上盘根盒压盖(1) ,再从 上盘根盒中取出上密封压套(4) ,泥浆盘根(5)上衬环(6) . 6.2.3 取出 O 型密封圈(14,17) ,彻底清理各零件内部的润滑脂和泥浆. 6.2.4 检查上密封压套和冲管的花键是否磨损,检查冲管是否偏摩和冲坏,如有 损坏必须更换. 6.3 安装 将经检查的合格零件和更新的零件重新安装. 6.3.1 用润滑脂装满泥浆盘根(5)的唇部和上衬环(6) ,上密封压套(4)的槽 里,按(图 2)依次将上衬环,泥浆盘根,上密封压套装入盘根盒(2)中,并装
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入上盘根盒压盖里.它们一起从冲管带花键那一端小心地装到冲管上,再把弹 簧圈(3)卡入冲管的沟槽里. 6.3.2 先在泥浆盘根(5)的唇部,下衬环(9) ,隔环(10,11)和下密封压套 (12)的 V 形槽内涂满润滑脂,按图 2 所示依次将下衬环,隔环,泥浆盘根,下 密封压套装入下盘根盒(8)中,必须注意,隔环(11)的油孔应对准下盘根盒 压盖从冲管另一端装入. 6.3.3 在上,下密封压套(4,12)上装入 O 型密封圈(14,17) ,在下盘根盒 (8)上装上油杯(15) ,然后将冲管总成装入水龙头,上紧上,下盘根盒压盖.

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7.1

维护及保养

维修时拆卸,应按下列步骤进行: 1) 建议水龙头从钻机上拆下来以前,把中心管下部接头丝扣松开. 2) 拆卸时应将水龙头竖直. 3) 打开丝堵(15)然后打开(16 ,43)排油. 4) 按"更换冲管总成"方法,拆卸冲管总成. 5) 拆下中心管上端的橡皮伞(5) . 6) 拆下鹅颈管(24)和上盖(3) (包括油封(34)和上扶正轴承(35) 外圈) . 7) 拆下调整垫(9) . 8) 拆下中心管总成(包括中心管,主轴承上座圈,上,下扶正轴承内 圈和上,下隔套(6,19) . 9) 从壳体内取出主轴承保持架,滚柱和下座圈. 10) 拆下下盖(14) ,并轻轻敲击下扶正轴承外圈,从下盖里拆下,并从 下盖拆下压盖 (18)从而可从下盖中取出三个油封 , (44) 和隔环 (17) , 再拆下油杯,取下 O 型密封圈(40) . 7.2 检查和更换零部件 7.2.1 建议当拆卸水龙头进行检查和更换零部件时,都要换上新的油封和 O 型 密封圈. 7.2.2 检查全部轴承滚柱和座圈有无破碎,腐蚀和裂纹.当主轴承上发现有任何 缺陷,都必须更换,以保证良好的工作性能.上下座圈不能互换.主轴承上座圈 与中心管是过渡配合, 拆卸时通常可以将其座圈击离中心管即可. 但如果有必要, 可加热 65~100℃拆卸较易. 7.2.3 禁止气马达无负荷空转 7.2.4 定期检查油雾器油面高度:油雾器应加注 10#机械油.冬季及北方寒冷地 区须用 5#轻质锭子油. 7.2.5 气马达叶片为易损件.应根据使用情况,定期由有关修理厂修磨或更换, 不得随意拆装. 7.2.6 在井场迁移,拆运过程中,所有零部件,管线的开口处,应加密封,防止 泥沙,灰尘和泥水进入,影响使用寿命. 7.3 重新安装 7.3.1 将油封 (34) 的唇部涂满润滑脂, 装入上盖, 注意两密封的安装方向相反. 并用隔环(7)隔开,以便润滑密封圈.用孔用挡圈(8)固定,再把扶正轴承(35) 轻轻敲入上盖.
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7.3.2 将下扶正轴承(42)的外圈轻轻敲入下盖(14) ,将下盖装到外壳. 7.3.3 将装好的外壳竖直放于支架上,将主轴承下座圈,滚柱和保持架放入壳体 内. 7.3.4 将中心管总成装入壳体内. 7.3.5 轻微转动中心管总成,以保证主轴承坐稳. 7.3.6 把已装好的上盖装到外壳上. 7.3.7 再转动中心管总成,检查全部轴承是否坐稳. 7.3.8 这时,检查上盖法兰下端面和外壳上端面的间隙,取下上盖,加入足够的 调整垫(9)使轴承的轴向间隙处于 0.15mm~0.25mm. 7.3.9 再把上盖装于外壳上,用螺栓 32 ,33 拧紧. 7.3.10 装橡皮伞,鹅颈管,冲管总成和接头. 7.3.11 装上油杯,拧上丝堵,注满油即可重新使用.

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检查与调整

检查与调整是装配过程中的重要环节,调整的好坏直接影响零部件的使用寿 命,建议按下列程序进行检查与调整. 8.1 检查主轴承上座圈的端面与中心管端面的贴合情况, 最大间隙处 0.03mm 塞 尺不能通过. 8.2 上盖与外壳之间的调整垫(9)是用来调整上扶正轴承(35)的轴向间隙, 间隙为 0.15mm~0.25mm. 8.3 用千分表检查以下径跳: 8.3.1 按图 5 检查上盖孔,径跳量为 0.20mm

图 5 装配时的检查与调整
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8.3.2

按图 6 检查鹅颈管,径跳量为 0.30mm.

图 6 装配时的检查与调整

8.3.3

按图 7 检查泥浆管,径跳量为 0.30mm.

图 7 装配时的检查与调整
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如果径跳量不在上述范围内,可松开上,下盘根盒压盖,轻轻敲击冲管等 改变螺栓的拧紧程度来调整上盖和鹅颈管的径跳量,保证径跳量在以上范围内使 冲管总成在最佳工作条件下工作.

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包装发运

把鹅颈管上的内接头,气马达上的各管线用塑料布包扎或用木塞堵上,中心 管下部的接头装上护丝,裸装发运.

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推荐备件清单
图 号 104.05.30.00 104.05.30.08 104.05.30.05-1 104.05.30.03 104.05.30.09 104.05.30.10 D4-4-66 D4-4-66 D4-4-66 D4-4-66 D4-5-73 D7-1-67 D7-1-67 104.07.06.07 104.07.06.08 104.07.06.09 104.07.06.10 104.07.06.11 104.07.06.31
104.07.06.32 104.07.06.33

名 称 冲管总成 泥浆盘根 弹簧圈 冲管 上衬环 下衬环 O 型密封圈 120×5.7 O 型密封圈 135×5.7 O 型密封圈 155×8.6 O 型密封圈 165×8.6 O 型密封圈 560×8.6 弹簧密封圈 220×260× 18 弹簧密封圈 250×290× 18 外磨擦片 I 外磨擦片 II 外磨擦片 III 外磨擦片 IV 外磨擦片 V 内磨擦片 I
内磨擦片 II 内磨擦片 III

数 量 1 10 1 1 1 1 5 3 1 3 1 2 3 1 1 1 1 1 1
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11 专用工具一览表 名 称 内六角扳手 s=10 内六角扳手 s=12 内六角扳手 s=17 数 1 1 1
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轴承一览表 代 号 19954EQ 2007140 32148 规 格 270×550×130 200×310×70 240×360×56 数 1 1 1 量 备 注

本水龙头承受的最大载荷应不低于-18℃温度使用, 注意: 如果在低于此温度 下使用时,必须对材料低温性能给予确认,并采取必要的防护措施后才能使用.

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