取代耦合器项目方案初步分析

取代耦合器项目方案初步分析

1

问题引出

液力耦合器是一种柔性传动装置，其主要作用是消除冲击和振动，保护动力机。

在机械石油钻机系统中，柴油机与各工作机的动力连接主要通过链条箱和联动机实现。

使用联动机作为中间传动设备时，联动机与泥浆泵之间通过皮带连接，皮带具有缓冲消振作

用，此时不需要液力耦合器。使用链条箱作为中间传动设备时，由于链条箱与泥浆泵、绞车

等各设备连接均为刚性连接，所以需在柴油机和链条箱之间加上液力耦合器，从而消除因起

下钻、泵压突然升高等突发问题所带来的冲击在和振动，避免了柴油机零件的损坏和延长柴

油机寿命。

但是液力耦合器节能效果较低，特别是在低速时，有近

3/4

的能量被浪费。距测算，如

使用液力耦合器，在使用相同钻井设备情况下，一台

50

钻机一月消耗柴油大约

120

吨，如不

使用液力耦合器则消耗

90

吨柴油，相差

30

吨柴油。如能找到一种既有缓冲和减震作用又有

节约能耗的传动装置，这对减少钻井成本，节能降耗具有积极意义。

2

目的意义

寻找一种能代替液力耦合器的传动装置，使其既具有缓冲、消振的作用，又具有能量损

失小的特点。从而降低柴油机的能耗，减少钻井成本。

3

方案选择

3.1

方案一：为过载工况和载荷平稳工况分别设计传动线路。

3.2

方案二：根据伊顿刹车的原理，寻找一种具有过载保护、节能的缓冲离合器。

3.3

方案三：根据专利

CN03152716.7

原理寻找一种具有刚性与柔性两用的传动装置。

3.4

方案四：选择一种现有的装置使其具有节能、缓冲功能。

4

、四种方案的实施与分析

4.1

***种方案

把柴油机到链条箱的传动路径改为两路，一路通过液力耦合器，另一路通过钢鼓托盘连

接。钻井过程中需要事先判定工况，有极限载荷与冲击载荷的选择液力耦合器传动；载荷平

稳时候选择钢鼓托盘传动。