XJ60—Z自走轮式修井机的研制

摘 要 为解决修井机作业半径限制，根据修井机对移运作业的要求，开发出XJ60-Z自走轮式修井机，其作业系统进行通过科学整合，使修井作业实现气-液集中控制。

关键词 自走轮式；修井机；车机一体；气-液集中控制

中图分类号：TE935 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）20-0026-01

吉林油田井队使用的修井机是履带式和车载式的，尤其是在低洼地带，移运起来不太容易。而且，现在常规修井机其底盘车的驾驶室与修井作业控制操纵的操作室是分开、独立的，不利于驾驶和操作综合性作业。而通过研制出新型修井机械——XJ60-Z型自走轮式修井机，具有修井作业和驾驶操作集中控制，其结构紧凑、机械操作便捷，同时，配备的宽基大轮胎，能够较好的适应泥泞、低洼、沟坎等复杂井场作业需要。

1 结构设计

该机械的结构设计采用“车机合一”的理念，将操纵控制系统、修井作业系统、自走底盘车系统三大部分科学组合，采用一体化车架，将滚筒总成、绞车减速箱总成、刹车装置等部件布置在中车架上面，同时，为了方便修井机作业，配备井架和起升装置，在驾驶室内可以完成对修井作业的全部控制及整车的行进控制。通过自制的自走式底盘车，配备卡特彼勒C6121ZG091型四冲程水冷式柴油发动机，宽基大轮胎，4X4驱动，工程机械越野桥，有效的提高了修井机械的作业和行走能力。

2 工作原理（见图1）

XJ60-Z型自走轮式修井机通过发动机输出动力，采用液力机械传动进行动力传输，其主要作用力的传递是通过液力变距器来完成，传递至变速装置。其他变速装置的输出状态主要有两个：

1）通过传动轴将将动力传递到分动箱，分动箱将输出两条路径：①是通过绞车减速箱、滚筒轴、气动推盘离合器传递到滚筒，然后，经钢丝绳、滑轮，带动游车大钩完作起下作业；②是将动力传递到前驱动桥，这个主要通过传动轴来实现，从而使前桥得到驱动力实现行驶。

2）通过传动轴传递到后驱动桥，使该机后桥驱动行驶。

3 主要技术参数

修井深度：3800 m（73 mm加厚油管），2500 m（73 mm钻杆）；

装机功率：210 kW（2200P·r·n）；

井架高度：18 m；

起升钢丝绳直径：Φ21.5；

大钩最大起升速度：1.73 m/s；

公称钩载：600 kN；

最大钩载：875 kN；

游动系统（3×4）；

有效绳数：6。

4 技术特征

一是合理设计底盘实现车机合一，以适应湿地路况修井作业的特点；二是设计合理、紧凑的传动方式，确保动力高效传输；三是研制有效的转向、刹车助力及行走制动装置；四是实现行走、修井作业气-液集中统一控制；为此本机着重从以下几方面进行了技术创新。

1）在一个动力源的作用下，经液力机械进行动力传递，从而完成绞车驱动和行车驱动。同时，通过液路系统，完成液压动力钳、液压转盘、千斤伸缩并驱动液压锚头、井架起升等作业。

2）为了缩小整机转变半径，修井车采用双节液压伸缩式井架。为了提高修井作业的安全性和平稳性，采用了防碰天车和气动控制井架锁紧装置，整体提高的可靠性能。

3）绞车刹车助力系统与转向系统共用同一液压源，其绞车系统的液压刹车功能和底盘转路控制均通过手动换向阀来完成，将多功能控制与简便操作相结合，从而实现驾驶室集中控制。

4）为了在操作上实现“车机合一”的设计构想，通过气-液集中统一控制方式，使整机的可操纵性有了很大提高，在驾驶室除了完成行进操作，还实现了修井作业的全部操作控制。

5 性能特点

1）通过实现“车机合一”的设计构想，使整机机械操作便捷、结构紧凑、重心得到降低，机稳定性能得到提高。

2）采取液力机械传动系统，对发动机和传动系统起到一定的保护，也提高了系统工作时对负荷和速度的自我调节能力，变速范围更广，易于开展操纵作业。

3）自走式设计移运方便，井口对中性好。

4）发动机、变速箱的操纵装置及仪表配置两套，操作方便，其适用性强。

5）采用气、液控制系统，操作轻便灵活、平稳可靠，机械化程度高。

6 总结

在新木采油厂这个典型的湿地地带，通过30多井次的现场使用验证，本机离地间隙大，越野性好，特别适于地质条件恶劣的环境作业。液力机械传动系统运用，提高了修井机的作业可靠性，其动力效率更高，传递更准确，结构更合理；通过“车机合一”、“气-液统一控制”的实现，在驾驶室内可完成车辆行进和修井作业的操作，提高作业效率；另一方面，该机缩短了起下作业时间、提高了移动速度、操纵作业方便，易于拆卸和安装等，这些综合性能的提高，为修井作业提供了良好的技术支持。

参考文献

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