北京石油机械厂
地面防喷器控制装置培训教材
2008版
目录
地面防喷器控制装置 (1)
一、企业简介 (1)
二、产品概述 (1)
二、控制装置工作原理 (3)
三、FKQ640-7控制装置 (7)
四、控制装置主要部件 (10)
五、控制装置的辅助功能 (25)
六、控制装置正常工作时的工况 (26)
七、控制装置常见故障与排除 (27)
八、控制装置在井场安装后的调试 (29)
九、安全需知 (30)
地面防喷器控制装置
一、企业简介
地面防喷器控制装置（以下简称控制装置）是钻井控制系统的核心设备之一，用于控制防喷器的开启和关闭，其质量和可靠性对钻井作业的安全至关重要。
八十年代初，北京石油机械厂生产了国内第一台地面防喷器控制装置。在以后的二十多年中，北京石油机械厂先后研制了几十种型号的控制装置，累计销售控制装置超过3000套，产品覆盖国内的中石油、中石化、中海油等油气田，以及国外42个国家和地区。Nabors、National、Cameron等国际知名公司先后批量采购我厂控制装置产品。北京石油机械厂已经成为世界上生产型号最多、总产量最多、年产量最多的控制装置供应商。
我厂生产的控制装置先后获得国家科技进步三等奖、部级优秀科技成果二等奖、部级优秀产品奖、北京市优秀产品奖、全国用户满意产品奖等多项荣誉称号。在国内和国际市场上，北京石油机械厂生产的控制装置产品都处于技术领先地位。产品经过不断地改进和创新，设计与制造已经达到了国内领先、国际先进水平。
北京石油机械厂是控制装置行业标准的起草单位，组织进行了控制装置等同采用API Spec 16D的标准编制工作。等同采用API Spec 16D标准，将促进我国控制装置产品技术水平的进一步提升和与国际接轨，提高国产井控装备走进国际市场的竞争力。
2002年1月，北京石油机械厂率先通过了美国石油学会的API认证，成为国内第一家取得API规范16D会标使用权的厂家。2005年5月和2008年1月我厂又通过美国石油学会的认证复评，同时取API规范7、8A和8C认证和复评证书。2007年5月，中国船级社完成了对我厂液控产品的设计认可、制造过程评估及型式认可现场审核，向我厂颁发中国船级社型式认可证书，我厂取得了国内控制装置产品唯一的船级社认证证书（工厂型式认可证书）。
北京石油机械厂是国内惟一连续取得国家工业产品生产许可证的控制装置制造厂，也是该许可证惟一覆盖全部型号产品的制造厂。
二、产品概述
液压防喷器都必须配备相应的控制装置。防喷器的开关是通过操纵控制装置实现的；防喷器动作所需液压油也是由控制装置提供的。同时，控制装置还可以对液动节流阀、压井阀及分流器等进行控制。
控制装置的功用就是预先制备与储存足量的液压油并控制液压油的流动方向，使防喷器等得以迅速开关。当液压油由于使用消耗，油量减少，油压降低到一定程度时，控制装置将自动补充储油量，使液压油始终保持在一定的高压范围内。
控制装置由远程控制台（又称蓄能器装置、远控台或控制台）、司钻控制台（又称遥控装置或司控台）以及辅助控制台（又称辅助遥控装置）等部件组成，还可以根据需要增加氮气备用系统、报警装置和压力补偿装置及油箱电加热装置等，如图1所示。
远程控制台是制备、储存液压油并控制液压油流动方向的装置。它由油泵、蓄能器组、控制阀件、输油管线、油箱等元件组成。通过操作三位四通转阀（换向阀）可以控制压力油输入防喷器油腔，直接使井口防喷器实现开关。远程控制台通常安装在面对井场左侧，距离井口25m远处。
图1 防喷器控制装置组成示意
司钻控制台是使远程控制台上的三位四通转阀动作的遥控系统，间接操作井口防喷器开关。司钻控制台安装在钻台上司钻岗位附近。
辅助控制台安置在值班房或队长房内，作为应急的遥控装置备用。
氮气备用系统可为控制管汇提供应急辅助能量。如果蓄能器和（或）泵装置不能为控制管汇提供足够的动力液，可以使用氮气备用系统为管汇提供高压气体，以便关闭防喷器。
报警装置可以在蓄能器压力较低、气源压力较低及油箱液位较低的情况下为系统提供声、光报警信号，并显示电机的运转状况，为井控操作人员提供帮助。
压力补偿装置是控制装置的配套设备，可以减少环形防喷器胶芯的磨损，同时也会在过接头后使胶芯迅速复位，确保钻井安全。
油箱电控制装置远程控制台油箱内的液压油进行加热。本装置采用先进的技术原理和元器件，加热过程全部自动化，工作安全可靠。可解决我国北部地区及国外高纬度地区冬季打井时，由于环境温度过低造成控制装置油箱内的液压油过稠甚至凝固的现象。
控制装置上的三位四通转阀的遥控方式有三种：即液压传动遥控，气压传动遥控和电传动遥控。此外，与小型钻机及修井机配套的控制装置则直接进行手动操作。据此，控制装置分为4种类型，即所谓液控液型，气控液型和电控液型及非遥控型。
1）液控液型
它是利用司钻控制台上的液压换向阀，将控制液压油经管路输送到远程控制台上，使控制防喷器开关的三位四通转阀换向，将蓄能器的高压液压油输入防喷器的液缸，开关防喷器。
2）气控液型
它是用司钻控制台上的气阀，将压缩空气经空气管缆输送到远程控制台上，使控制防喷器开关的三
位四通转阀换向，将蓄能器高压油输入防喷器的液缸，开关防喷器。
3）电控液型
它是用司钻控制台上的电按钮或触摸面板发出电信号，电操纵三位四通转阀换向而控制防喷器的开关。电控液型又可分为电控气－气控液和电控液－液控液型两种。
4）非遥控型
它是通过手动操作远程控制台上的三位四通转阀换向而控制防喷器的开关。
防喷器控制装置型号表示方法如下：
FK □ □ □ □
代表改进次数，用A、B、C、D表示
控制对象数量，用阿拉伯数字表示
蓄能器组公称总容积，L，用阿拉伯数字表示
遥控方式，Q—气控；Y—液控；DY—电液控；
DQ—电气控；非遥控，不标注符号
代表地面防喷器控制装置
示例：FKQ640-7表示气控液型，蓄能器公称总容积为640L、7个控制对象的地面防喷器控制装置。
目前，国内配套的控制装置中，FK型多与小型钻机及修井机配套使用；FKQ型为常用型，一般与大型钻机及井修井机；FKY型控制装置目前在国内外的很少见到；FKDQ及FKDY型控制装置是目前国际市场的一个发展方向，在国内市场中多用于海洋钻修井平台上。
二、控制装置工作原理
气控液型控制装置的工作过程可分为液压能源的制备；液压油的调节与其流动方向的控制；遥控等3部分，其工作原理并不复杂，现以气控型的电控气－气控液（简称电气控型）分别予以简述。
气控型：
1、液压能源的制备、储存与补充
如图2所示，油箱里的液压油经进油阀、滤油器进入电泵或气泵，电泵或气泵将液压油升压并输入蓄能器组储存。蓄能器组由若干个蓄能器组成，蓄能器中预充7MPa的氮气。当蓄能器中的油压升至21MPa时，电泵或气泵即停止运转。当蓄能器里的油压明显降低时，电泵或气泵即自动启动往蓄能器
图2 控制装置的液控流程——液压能源的制备
气泵的供气管路上装有气源处理元件、液气开关以及旁通截止阀。通常，旁通截止阀处于关闭工况，只有当需要制备高于21MPa 的压力油时，才将旁通截止阀打开，利用气泵制造高压液能。
2、压力油的调节与流动方向的控制
如图3所示，蓄能器里的液压油进入控制管汇后分成两路：一路经气手动减压阀将油压降至10.5MPa ，然后再输送至控制环形防喷器的三位四通转阀；另一路经手动减压阀将油压降为10.5MPa 后再经旁通阀（二位三通转阀）输至控制闸板防喷器与液动阀的三位四通转阀管汇中。操纵三位四通转阀的手柄就可实现相应防喷器的开关动作。
当10.5MPa 的压力油不能推动闸板防喷器关井时，可操纵旁通阀手柄使蓄能器里的高压油直接进入管汇中，利用高压油推动闸板。在配备有氮气备用系统的装置中，当蓄能器的油压严重不足时，可以利用高压氮气驱动管路里的剩余存油紧急实施防喷器关井动作。
管汇上装有泄压阀。正常工作状态下，泄压阀处于关闭工况，开启泄压阀可以将蓄能器里的液压油排回油箱。
3、气压遥控
上述两部分液控流程属于远程控制台的工作概况。为使司钻在钻台上能遥控井口防喷器开关动作则需要配置司钻控制台。
气压遥控流程如图4所示。压缩空气经气源处理元件（包括过滤器、减压器、油雾器）后再经气源总阀（二位三通换向转阀）输至各三位四通气转阀（空气换向阀或三位四通换向滑阀）。三位四通气转阀负责控制远程控制台上双作用气缸（二位气缸）的动作，从而控制远程控制台上相应的三位四通转阀手柄，间接控制井口防喷器的开关动作。
远程控制台上控制环形防喷器开关的三位四通转阀的供油管路上装有气手动减压阀。该气手动减压阀由司钻控制台或远程控制台上的气动调压阀调控。调控路线由远程台显示盘上的分配阀（三位四通气转阀）决定。通常，气手动减压阀应由司钻控制台上的气动调压阀调控。
当远程控制台上环形防喷器的气手动减压阀为马达调压阀时，则只需要扳动远程控制台或司钻控制台的三位四通气转阀，即可实现环形压力的增减。
图3 控制装置的液控流程——液压油的调节与流向的控制
图4 控制装置的气压遥控流程
图5 典型远程控制台结构组成示意图
1-气源处理元件；2-压力表；3-液气开关；4-气泵；5-1”滤油器；6-球阀；7-单向阀；8-蓄能器；9-球阀；10-气动压力变送器；11-接线盘（方板）；12-双作用气缸；13-截止阀；14-截止阀；15-三位四通转阀；16-滤油器；17-气手动减压阀；18-高压球阀；19-溢流阀；20-蓄能器压力表；21-管汇压力表；22-环形防喷器供油压力表；23-气动调压阀；24-气源压力表；25-分配阀(三位四通气转阀)；26-泄压阀；27-压力控制器；28-球阀；29-电控箱；30-滤油器；31-手动减压阀；32-旁通阀；33-电机；34-溢流阀；35-电泵；36-球阀；37-1 1/2”滤油器；38-单向阀；39-球阀
司钻控制台上有4个压力表，其中3个压力表显示油压。远程控制台上的3个气动压力变送器将蓄能器的油压值、环形防喷器供油压力值、管汇压力值（闸板防喷器供油压力值）转化为相应的低气压值。转化后的气压再传输至司钻控制台上的压力表以显示相应的油压。
液压能源的制备、压力油的调节与其流向的控制等工作都在远程控制台上完成，典型的远程控制台其元件组成与管路情况如图5所示。安装在钻台上的典型司钻控制台及其元件组成与管路连接情况如图6所示
图6 典型司钻控制台结构组成示意图
1-管汇压力表；2-环形防喷器供油压力表；3-控制环形防喷器用三位四通气转阀（环形防喷器开关）；4-控制旁通阀用三位四通气转阀（旁通阀开关）；5-控制半封闸板防喷器用三位四通气转阀（半封闸板防喷器开关）；6-控制全封闸板防喷器用三位四通气转阀（全封闸板防喷器开关）；7-控制液动阀用三位四通气转阀（液动阀开关）；8-方板；9-备用三位四通气转阀；10-气源处理元件；11-气源总阀；12-气源压力表；13-环形压力气动调压阀；14-蓄能器压力表
电气控型
电气控型控制装置的工作过程也分为液压能源的制备；液压油的调节与其流动方向的控制；电信号遥控等3部分，其前两部分的工作原理与气控型控制装置基本相同，不同之处主要是遥控部分，电气控型控制装置是通过电信号进行远程遥控。下面着重对电气控型控制装置的电信号遥控部分作一下说明。
电气控型液控装置使用了PLC，触摸屏，电磁阀组和传感器等元件，采用通讯电缆传递控制信号，采用供电电缆为按钮箱（司钻控制台）和HMI面板（辅助控制台）供电。对PLC编程，对触摸屏编辑界面。当需要操作防喷器时，按下按钮箱上的按钮或HMI面板上的触摸屏触板对远程控制台发出控制信号，通过信号电缆将信号传到远程控制台电控箱内的PLC上，PLC控制远程控制台上相应的电磁阀的动作，使双作用气缸动作，从而控制远程控制台上相应的三位四通转阀手柄。为防止误操作，在按钮箱和HMI面板上，当遥控远程控制台的三位四通转阀的动作时，需要同时按下二级操作按钮和相应的阀位操作按钮或触摸屏触板才能完成操作。在按钮箱和HMI面板上都有4个压力表用以显示远程台上的压力值；可以显示当前远程控制台上的三位四通转阀的开关位置；可以对远程台上的气手动减压阀调控压力。
当突然断电时，控制装置的不间断电源要为电控制部分提供至少2小时的备用能量。
安装在钻台上的按钮箱和安装在值班室里的HMI面板的示意图如图7所示。
开关蜂鸣器二级操作按
三、FKQ640-7控制装置
目前，国内现场使用的控制装置，它们的工作原理与结构组成以及操作要领基本相同，操作者使用具体设备时应按设备说明书的要求，熟悉结构，正确操作。
FKQ640-7型控制装置是国内常用的一种产品型号。图8和图9为该装置组成示意图和工作原理。
该控制装置可以控制一台环形防喷器；一台双闸板防喷器；一台单闸板防喷器；两个液动阀；一个备用控制油路，共计可控制7个对象。
该装置的蓄能器组由8个蓄能器组成，单瓶标称容积80升，因此蓄能器标称总容积为640升。井口防喷器开关动作所需的液压油由蓄能器提供，蓄能器所储存的液压油则由电泵或气泵供应与补充。
一台电泵，电源由井场发电机组提供并由压力控制器实行自动控制，压力控制器上限压力调定为21MPa，下限压力调定为19MPa。当蓄能器油压升至约21MPa时，压力控制器自动切断电源，电泵停止工作；当蓄能器油压降至约19MPa时，压力控制器自动接通电源，电泵启动运转，蓄能器里液压油的油压始终保持在21MPa～19MPa范围内。
两台气泵作为备用、辅助泵使用。气源来自井场钻机气控系统制备的压缩空气。0.65～0.8MPa压力的压缩空气经气源处理元件（包括过滤器，减压器，油雾器）、液气开关、气泵进气阀进入气泵。液气开关对气泵的启停进行自动控制，控制压力调定为21MPa。当蓄能器油压过低时，液气开关接通气源，气泵运转；当蓄能器油压升至21MPa时液气开关切断气源，气泵停止工作。当蓄能器油压降至约17.85MPa时，气泵启动。
11-接线盘（方板）；12-双作用气缸；13-截止阀；14-截止阀；15-三位四通转阀；16-滤油器；17-气手动减压阀；18-高压球阀；19-溢流阀；20-蓄能器压力表；21-管汇压力表；22-环形防喷器供油压力表；23-气动调压阀；24-气源压力表；25-分配阀(三位四通气转阀)；26-泄压阀；27-压力控制器；28-球阀；29-电控箱；30-滤油器；31-手动减压阀；32-旁通阀；33-电机；34-溢流阀；35-电泵；36-球阀；37-1 1/2”滤油器；38-单向阀；39-球阀
图9 FKQ640-7工作原理
蓄能器的压力油流经截止阀，一路经滤油器、气手动减压阀输至控制环形防喷器的三位四通转阀；另一路则经滤油器、手动减压阀输至控制各闸板防喷器和液动阀的管汇中。
该装置所控制的7个对象分别由相应的三位四通转阀操纵，扳动三位四通转阀手柄使之处于开位或关位即可使井口环形防喷器、闸板防喷器、液动阀开关动作。三位四通转阀手柄连接有双作用气缸，因此可在司钻控制台上操纵气控阀件遥控三位四通转阀手柄，实现井口防喷器开关动作闸板防喷器与环形防喷器供油管路上装有减压阀，其二次油压（输出油压）调定为10.5MPa。当闸板防喷器的闸板遇阻，10.5MPa的油压推不动闸板时，可手动操纵旁通阀或在司钻控制台上遥控旁通阀使之处于开位，直接利用蓄能器里19～21MPa的高压油迫使闸板动作。
电泵通向蓄能器的管路上装有蓄能器溢流阀，用来保护蓄能器。蓄能器溢流阀调定开启压力23MPa。管路上装有用于系统静压试验及使用超高压压力时（高于蓄能器溢流阀开启压力，此时应将蓄能器组及蓄能器溢流阀隔离）的管汇溢阀安全阀，用来保护高压管路。管汇溢流阀调定开启压力34.5MPa。
控制闸板防喷器的三位四通转阀供油管路上装有泄压阀。当控制装置停用或搬迁时，利用泄压阀将蓄能器里的液压油排回油箱。
电泵、气泵的进油管路上都装有进油阀与滤油器，输出管路上装有单向阀。
蓄能器里装有充氮胶囊，蓄能器下部装有球阀，单个蓄能器检修时不影响整套系统工作。
远程控制台上除气源压力表外还装有3个油压表，即蓄能器压力表；环形防喷器供油压力表；闸板防喷器供油压力表。为使司钻控制台上的操作者能随时了解远程控制台上的油压变化情况，蓄能器装置上装有3个气动压力变送器。气动压力变送器的作用是将油压的变化转变为气压讯号。气管线将气压讯号传输至司钻控制台上的二次仪表，由二次仪表显示油压值。
油箱容积1600升。液压油推荐L-HM32液压油，北方冬季选用低凝液压油，如L-HS32。
电泵进油管路上设计有外接油口并备有软管等附件，可将油桶中的液压油泵入油箱。
该装置有制备34.5MPa高压油的能力，以便为井场其它设施与工具提供压力试验的油源。制备高压油的操作要领是：将电泵与气泵输油管线汇合处的截止阀关闭；开启旁通阀；打开气泵进气管路上的旁通截止阀；开启气泵进气阀；气泵运转。就可以得到高达34.5MPa的液压油。油路恢复常态的操作要领是：关闭气泵进气阀，气泵停止运转；关闭气泵进气管路上的旁通截止阀；打开泄压阀，当闸板防喷器供油压力表显示10.5MPa时即关闭泄压阀；关闭旁通阀；打开气泵与电泵输油管线交汇处的截止阀；一切恢复正常。
管汇上设计有外接油口，可临时连接高压管线将高压油引出；亦可将备用液压源的高压油或氮气备用系统引入。
远程控制台的保护房分为非保温型、保温型及拖撬型。可根据不同的要求配置空调、电加热板、电暖气等。
司钻控制台由气控阀件组成，利用压缩空气遥控远程控制台上的7个三位四通转阀以及旁通阀。气源仍然来自钻机气控系统。压缩空气经气源处理元件、气源总阀进入各三位四通气转阀。当需井口防喷器开关动作时，司钻一手扳动气源总阀手柄；另一手操纵相应三位四通气转阀手柄使压缩空气输往远程控制台上的双作用气缸，推动三位四通转阀手柄动作。
通常，井口防喷器的开关动作都是由司钻在钻台上遥控操作的，只是在气控失灵或是井口严重井喷，钻台上不能容人时才在地面上的远程控制台上操作控制。务请注意：在钻台上操作司钻控制台只能使远程控制台上的三位四通转阀处于开位或关位，却不能使之处于中位。
司钻控制台上的三位四通气转阀都设有弹簧复位机构，操作者动作完毕松手后，三位四通气转阀会自动恢复中位，远程控制台上双作用气缸里的压缩空气立即逸入大气，因此远程控制台上的三位四通转阀随时可以手动操作。这样就保证了司钻控制台与远程控制台对井口防喷器的控制各自独立，互不干涉。
操作者在司钻控制台上同时操作气源总阀与三位四通气转阀时才能对远程控制台实行遥控。这样就避免了由于偶然碰撞、扳动三位四通气转阀手柄而引起井口防喷器误动作事故。
司钻控制台上装有4个压力表，显示气源气压、环形防喷器液控油压，闸板防喷器液控油压以及蓄能器油压。
司钻控制台具有操作记忆功能，每个三位四通气转阀分别与一个显示气缸相接，当操作转阀到“开”位或“关”位时，显示窗口便同时出现“开”字或“关”字，气转阀手柄复位后，显示标牌仍保持不变，使操作人员能了解前一次在司钻台上操作的状态。
四、控制装置主要部件
现以气控型控制装置为例，介绍控制装置上的主要部件。 1、蓄能器 1）功能
蓄能器用以储存足量的高压液压油，为井口防喷器、液动阀动作时提供可靠油源。
2）结构
蓄能器组由若干个蓄能器组成，FKQ640-7的蓄能器组由8个蓄能器组成。每个蓄能器中装有胶囊，胶囊中预充7±0.7MPa 的氮气。蓄能器结构如图10所示。
3）工作原理
电泵将7MPa 以上的压力油输入蓄能器内，瓶内油量逐渐增多，油压升高，胶囊里的氮气被压缩，直到蓄能器中油压达到21MPa 为止。此时胶囊里氮气体积约占蓄能器容积的1/3。在防喷器开关动作时，胶囊内氮气膨胀将油挤出，瓶内油量逐渐减少，油压降低，通常油压降至19MPa 时电泵立即启动向瓶内补充液压油，使油压恢复21MPa 。
防喷器开关动作所需压力油来自蓄能器，而电泵与气泵则为蓄能器充油与补油。在选用控制装置时其蓄能器应能保证在停泵不补油情况下，只靠蓄能器本身的有效排油量（蓄能器油压由21MPa 降至8.4MPa 时所排出的油量）即能满足全部控制对象各关闭一次的需要。因此蓄能器的数量较多，而电泵与气泵却小巧轻便。当电泵与气泵发生故障甚至停电、停气情况下，仅靠蓄能器本身的液压能量也能确保井口防喷器动作，不致影响井控作业。
我国的防喷器控制装置已标准化。根据SY/T5053.2-2001《地面防喷器及控制装置 控制装置》，标称总容积和控制对象数量应符合表1的规定。
图10 蓄能器
机能符号
表1 地面防喷器控制装置控制对象和标称总容积
控制对象数量（个） 1 2 3 4 5 6 7 8 公称总容积（升）≥ 40 ≥ 75 ≥ 125 ≥ 320 ≥ 400 ≥ 480 ≥ 560 ≥ 640 4）蓄能器的排液量
蓄能器的有效排液量对控制系统来说是至关重要的。表2给出了不同规格蓄能器在预充MPa氮气的情况下，压力从21MPa（系统额定工作压力）降至8.4MPa（防喷器组最小操作压力）时的理论排液量和实测排液量。使用者可以根据表中所组的参数，正确配置控制装置。
表2 蓄能器排液量
蓄能器充气压力7MPa，升压至21MPa后，降压至防喷器最小工作压力（8.4MPa）时的排液量蓄能器规格 理论排液量（L） 实测排液量（L） 25L 10.5 9
40L 16.8 16
80L 33.6 31
11GAL 16.8 16
15GAL 23.8 20 5）现场使用注意事项
（1）胶囊中只能预充氮气，不应充压缩空气，绝对不能充氧气。
（2）往胶囊充氮气时应使用充氮工具并应在充氮前首先泄掉蓄能器里的压力油，即必须在无油压条件下充氮。
（3）每月对胶囊的氮气压力检测一次。检测时使用充氮工具，检测前应首先泄掉蓄能器里的压力油。
（4）现场无充氮工具时可采取往蓄能器里充油升压的方法检测胶囊中的氮气预压力。方法是打开泄压阀使蓄能器压力油流回油箱，关闭泄压阀，启动电泵往蓄能器里充油。油压未达到氮气预压力时压力油进不了蓄能器，蓄能器压力表升压很快，当油压超过氮气预压力时压力油进入蓄能器，蓄能器压力表升压变慢。在往蓄能器里充油操作时，密切注视蓄能器压力表的压力变化，压力表快速升压转入缓慢升压的压力转折点即胶囊预充氮气的预压力。
（5）充氮
工具如图11所示。充氮操作时，旋开蓄能器上部的护帽，卸下充气阀螺帽，将接头与蓄能器充气阀嘴相接，另一接头与氮气瓶相接。顺时针旋转充氮工具旋钮将蓄能器充气阀压开，然后缓慢旋开氮气瓶阀旋钮并观察压力表。当表压显示7±0.7MPa时，关闭氮气瓶阀旋钮，逆时针旋转充氮工具旋钮使蓄能器充气阀封闭，打开充氮工具放气阀使圈闭在工具中的氮气逸出直至压力表回零，最后将两接头从蓄能器与氮气瓶上卸下。使用充氮工具时应熟悉操作顺序，确保安全作业。
蓄能器充氮的初始阶段充氮速度应较慢，以免损坏胶囊。
6）蓄能器数量的确定
在选用控制装置时应对蓄能器数进行确定，以确保井控作业安全可靠，现以35－70防喷器组为例加以说明：
若井口防喷器组为2FZ35－70双闸板，FZ35－70单闸板与FH35－35环形的组合，控制装置选用FKQ 640-7。已知FH 35－35关闭一次耗油94升，2FZ35－70，FZ35－70关闭一次耗油33.2升×3，液动平板阀开启一次耗油3升。则控制对象各关闭一次（液动平板阀开启一次）所需总油量为：
94升＋33.2升×3＋3升=196.6升
根据蓄能器的选配原则：在停泵不补油情况下，只靠蓄能器本身的有效排油量应能满足操作井口全部控制对象（开或关）一次的需要。因此，控制装置的总有效排油量应不少于：196.6升。
已知FKQ 640-7的使用的是80L 的蓄能器，每个蓄能器瓶实际有效排油量为31升。则理论上所需要蓄能器的数量至少应为：
196.9升÷31=6.35个
根据蓄能器（单个或一组）失效时容量损失不大于蓄能器总容积的25％，并且实际操作时会有连接管线等会有一定损失，所以适当增大蓄能器容积来保证安全，于是蓄能器数量设计为8个。FKQ 640-7的蓄能器数量为8个，因此FKQ 640-7控制装置可以满足上述防喷器组的控制的基本要求。
2、电泵 1）功用
电泵用来提高液压油的压力，往蓄能器里输入与补充压力油。电泵在控制装置中作为主泵使用。 2）结构与工作原理
电泵为三柱塞、单作用、卧式、往复油泵，由三相异步防爆电机驱动。电泵的结构与井场钻井泵类似，其工作原理也相同。电泵结构如图12所示
电机通过双排滚子链条驱动电机动力端的曲轴，曲轴的旋转运动经连杆、十字头转变为拉杆与柱塞的水平往复运动。柱塞向后运动时，吸入阀进油；柱塞向前运动时，排出阀排油。电泵无缸套，柱塞即活塞。液力端有柱塞密封装置。柱塞与拉杆采用挡圈与联接螺帽的连接方式（图13）。
图11 充氮工具示意图
1-壳体；2-液力端；3-吸入阀；4-排出阀；5-密封圈套筒；6-衬套；7-密封圈；8-柱塞
9-压套；10-压紧螺帽；11-联接螺帽；12-拉杆；13-十字头；14-连杆；15-曲轴
电泵的排量固定，不可调节。 3）主要技术规范
不同厂家所生产的控制装置，其电泵的额定工作压力都是21MPa ，但泵的排量与电机功率却不相同。FKQ640－7控制装置配备QB21-80型电泵，其主要技术规范如下：
额定工作压力 21MPa 理论排量 41L/min 实际排量 40L/min 每转排量 82 mL/r 电机功率 18.5kW 4）现场使用注意事项
（1）电源不应与井场电源混淆，应专线供电，以免在紧急情况下井场电源被切断而影响电泵正常工作。
（2）电源电压应保持380V ，电压过低或电源线过细等都将影响电泵的正常补油工作。
（3）控制装置投入工作时电泵的启停应由压力控制器控制，即电控箱（磁力启动器）旋钮应旋至自动位。压力控制器上限压力调定为21MPa ；下限压力调定为19MPa 。
（4
）电机接线时应保证曲轴按逆时针方向旋转，即链条箱护罩上所标志的红色箭头旋向。其目的
图12电泵
图13 柱塞密封装置，柱塞与拉杆的连接示意图
是使十字头得到较好的飞溅润滑。
（5）曲轴箱、链条箱注入20号机油并经常检查油标高度，机油不足时应及时补充。半年换油一次。
（6）柱塞密封装置中的密封圈应松紧适度。密封圈不应压得过紧，以有油微溢为宜。通常调节压紧螺帽，使该处每分钟滴油5～10滴。
（7）拉杆与柱塞应正确连接。当挡圈折断须在现场拆换时，应保证拉杆与柱塞端部相互顶紧勿留间隙。否则将导致新换挡圈过早疲劳破坏。
（8）使用中应注意避免由于油箱液位过低或吸油过滤器堵塞以及泵的液力端部分没有排尽余气来造成的泵吸空和噪音等现象。
3、气泵
1）功用
气泵用来向蓄能器里输入与补充压力油。当电泵发生故障、停电或不许用电时启用气泵；或当控制装置需要制备21MPa以上的高压油时启用气泵。气泵在控制系统中作为辅助泵来用。
2）结构与工作原理
气泵上部为气动马达，下部为抽油泵。气动马达由钻机气控系统制备的压缩空气驱动。抽油泵为单柱塞、立式、往复油泵。气泵结构如图14所示。
压缩空气经换向机构进入气缸上腔推动活塞下行，此时气缸下腔与大气相通。稍后，随着活塞的继续下行，往复杆与梭块亦被迫下行。当活塞抵达下死点时，梭块刚过换向机构的中点，于是在顶销弹簧推动下梭块与滑块被迅速推向下方，换向机构实现换向。
压缩空气经换向机构进入气缸下腔推动活塞上行，此时气缸上腔与大气相通。稍后，伴随活塞的继续上行，往复杆与梭块亦被迫上行。当活塞抵达上死点时，梭块刚过换向机构中点，顶销将梭块与滑块迅速推向上方，换向机构又实现换向。如此，往复变换气流，活塞与活塞杆即连续上下往复运动。带动油泵活塞杆上下往复运动，油泵随即吸油、排油。
气泵的工作特点是：间歇吸油，连续排油。
如果气缸与油缸内腔断面的面积比为60:1，则进气压力与排油压力的理论比为1:60。当钻机气控系统的气压为0.6～0.8MPa时可获得相应油压36～48MPa。为了保护气泵与液压管线的安全，通常限定气源压力不超过0.8MPa。制造厂家在制造控制装置时，通常在气泵供气管线上装设有空气减压阀，用来调定供气压力低于0.8MPa。
气泵的排油量与耗气量都不稳定，随排油压力高低而变化。当排油压力低时泵冲次增多；排油量增多；耗气量增多。当排油压力高时泵冲次减少，排油量减少，耗气量减少。
气泵往蓄能器里补油工作时，启动平稳，无需卸压启动。
3）现场使用注意事项
（1）气泵耗气量较大。当钻机气控系统气源并不充裕时，不宜使气泵长期自动运转工作。通常关闭气泵进气阀，停泵备用。
（2）气泵的油缸上方装有密封盘根，当漏油时可调节盘根压帽，盘根压帽不宜压得过紧，不漏即可。否则将加速盘根与活塞杆的磨损。
（3）气泵应保持压缩空气的洁净与低含水量。在设备气路上的气源处理元件中的过滤器（分水滤气器）应半月清洗一次，每天打开底部放水阀放掉杯内积水（图15）。
（4）气路上装有油雾器。压缩空气进入气缸前流经油雾器时，有少量润滑油化为雾状混入气流中，
机能符号用来润滑气缸与活塞组件。油雾器的结构如图16所示15）。
（5）应每班动作一下气泵，避免长期闲置造成气泵内部零件的锈蚀。
油雾器使用时的注意事项：
①油杯中储存10号机油。
②油杯中盛油不可过满，2/3杯即可。油杯盛满机油时油雾器将失效。
③
控制装置投入工作时，每天检查油杯油面一次，酌情加油。加油时不必停气，可以“
带压”操作，即将油杯上螺塞旋下直接往杯中注油，油杯中存油不会溅出。
④手调顶部针型阀以控制油雾器喷油量。通常，逆时旋拧针型阀半圈即可。
随着科技的不断进步和发展，北京石油机械厂现在已经生产出高压大排量的气动油泵，能够同时满足输出高压和大排量的要求，以满足不同的使用工况。图17即为型号为QYB40－165的高压大排量气动油泵，气动油泵的气缸与油缸内腔环型断面积比为50:1，因此，进气压力与排油压力的理论比为1:50。当气源压力为0.6～0.8MPa时，理论上最大输出油压可达到30～40MPa，单冲排油量可达165ml。
图17 QYB40-165型气动油泵
4、三位四通转阀
1）功用
远程控制台上的三位四通转阀用来控制压力油流入防喷器的关井油腔或开井油腔，使井口防喷器迅速关井或开井。
2）结构与工作原理
三位四通转阀的手柄连接双作用气缸，既可手动换向又可在司钻台遥控气动换向。
三位四通转阀的结构如图18所示。 该阀装有推力球轴承，手柄操作轻便灵活。阀盖上部装有由弹簧、钢球、定位板组成的定位机构，手柄转动到位后即被锁住实现定位。阀体装有3个阀座，阀座下面装有波形弹簧使阀座与阀芯紧贴密封。液压油作用在阀座底部
起油压助封作用。3个阀座的油口与回油口各自与管线连接。上方油口为P 口，接液压油管路；下方油口为T 口，接通油箱管路； A 口与B 口则连接通向防喷器的开、关油腔管路。阀芯有4个孔口但两两相通形成两条孔道。手柄有3个工作位置：中位、关位、开位。
当三位四通转阀手柄处于中位时，阀体上的P 、T 、A 、B 四孔口被阀芯封盖堵死，互不相通。当手柄处于关位时，阀芯使P 与B ；A 与T 连通，液压油由P 经B 再沿管路进入防喷器的关井油腔，防喷器关井动作，与此同时防喷器开井油腔里的存油则沿管路由A 经T 流回油箱。手柄处于开位时，阀芯使P 与A ；B 与T 相通，防喷器实现开井动作。
在三位四通转阀手柄由关位或开位扳向中位过程中，阀芯孔口将相对阀座孔口转移，当阀芯孔口一部分已移离阀座孔口；而另一部分却仍与阀座孔口相通时，与阀座油口相连管路里的液压油就绕经阀芯孔口溢流回油箱，结果导致管路里的油压迅速降低。这就是闸板防喷器在关井，手动锁紧后，只需将三位四通转阀手柄扳至中位就可使液控管路液压油卸压的缘故。值得注意的是：三位四通转阀手柄由关位或开位扳至中位时，来自蓄能器管路的液压油也将有一部分溢流回油箱，从而增加蓄能器液压油的损耗。
三位四通转阀的工作原理如图19所示。
控制装置投入工作时，三位四通转阀的操纵应由司钻在司钻控制台遥控，气动换向。但在司钻控制
台上操作只能使转阀处于开位或关位而不能使之处于中位。欲使转阀处于中位时，必须在远程控制台手动操作。
图 19 三位四通转阀工作原理
3）现场使用注意事项
（1）操作时手柄应扳动到位。
（2）遥控操作的控制装置不能在手柄上加装其它锁紧装置。 （3）定期对双作用气缸进行润滑保养。
三位四通转阀性能可靠，经久耐用，很少出现故障。使用中出现问题，现场拆装检修也很方便。 针对环形防喷器开关井所需流量大不断加大的要求，我厂在传统的油口为一寸的三位四通转阀的基础上，研发了一寸半的三位四通转阀，用户可根据需要自行选择，以达到快速开关环形防喷器的要求。
5、旁通阀 1）功用
远程控制台上的旁通阀用来将蓄能器与闸板防喷器供油管路连通或切断。
当闸板防喷器使用10.5MPa 的正常油压无法推动闸板封井时，须打开旁通阀利用蓄能器里的高压油实现封井作业。
2）结构与工作原理
老式的旁通阀为二位二通转阀，其结构、工作原理与前述三位四通转阀类似（图20）。阀体上装有两个阀座，两油口与两条油管连接。阀盘上有两孔。手柄有两个工位，即开位与关位。手柄处于开位时两条油路相通；手柄处于关位时两油路切断，通常手柄处于关位。阀盖上有定位机构可锁住手柄，手柄下方连
接双作用气缸。该阀不与油箱相通，因此开关换位时蓄能器无液压损耗。使用此阀的控制装置，其结构设
计容易导致高压管路压力随温度变化而急剧升高，因此，近年来这种结构的旁通阀已经逐渐被新型的二位三通转阀所取代。
采用二位三通转阀的旁通阀，当旁通阀的手柄处于关位时，减压溢流阀的二次油进入旁通阀流入管汇，管汇压力表显示二次油压10.5MPa ；当旁通阀的手柄处于开位时，蓄能器里的一次油直接进入旁通阀流入管汇，管汇压力表显示一次油压19~21MPa 。这种二位三通旁通阀开关换位时蓄能器有液压损耗。所以开关时手柄一定搬到位。通常手柄处于关位。这种结构的旁通阀，能够保证当高压管汇内的压力由于温度而
升高后，其较高的压力会经旁通阀，再通过减压溢阀的后得到消减，确保高压管汇压力的稳定性。
6、减压阀 1）功能
机能符号
图21 手动减压阀
液压式离合器操纵机构的使用与调整 离合器操纵机构分为机械式和液压式。液压式离合器操纵机构具有摩擦阻力小，质量小，布置方便，接合柔和，不受车身变形的影响。由离合器踏板、贮油杯、离合器主缸、离合器工作缸及分离叉总成等组成。它们的功用是，驾驶员借以离合器踏板，使之柔和接合或分离的一套机构。 一、离合器操纵机构的正确使用 1．不要使用半脚离合或将脚习惯地压在踏板上。离合器在正常行车时，是处在紧密接合状态，离合器应无滑转。而离合器的分离是通过踩离合器踏板来控制的。在开车时除汽车起步，换挡和低速刹车需要踩下离合器踏板外，其他时间都不要没事踩离合器踏板上。否则使离合器经常处于接合、分离或半滑转状态，加快了离合器摩擦片、压盘的磨损，使发动机的动力不能全部传到驱动车轮，导致行车费油、费车，增加行车费用。 2．起步时离合器踏板的操作要领是“一快、二慢、三联动”，起步之前最好试一脚离合器踏板，体会一下离合器踏板的自由行程、工作行程和踏板的脚感。 3．在换挡时，操纵离合器踏板应迅速踩下并抬起，不要出现半联动现象，否则，会加速离合器的磨损，操作时注意与油门配合。 二、离合操纵机构的调整 1．离合踏板的自由行程 为了操作的方便性和可靠性，离合踏板必须有一定的自由行程。FY2815型农用运输车离合踏板的自由行程为20～35 mm。这里的自由行程，实际上是分离拨叉与分离轴承的间隙(1.5～2 mm)和离合总泵推杆与活塞的间隙(1～1.5 mm)反映到离合踏板上的行程。 (1)离合总泵推杆与活塞间隙的调整。此项调整是在踏板限位调好之后，通过调整推杆后端的调节叉固定螺母来进行的。其调整方法是：拧松调节叉后端两个固定螺母，调节好推杆至调节叉销孔的长度，然后锁紧固定螺母。 (2)踏板高度的调整。在保证自由行程的前提下，通过调整限位螺钉来调整离合器踏板距离(驾驶室)地板的高度。踏板的行程应不少于180 mm，踏到底后，离地板的间距应在40 mm左右，并保证踏板放松时离地板的高度约185 mm。 2．液压传动系统的空气排放 离合器液压操纵机构在经过拆装以后，管路中可能进入空气，在添加制动液时也可能使液压系统中进入空气。空气进入后，由于缩短了主缸推杆行程即踏板自由行程，从而离合器分离不彻底。因此，离合器液压操纵机构在经过拆装以后
液压防喷器常见故障判断与排除方法 一、闸板防喷器密封不严，试不起压 故障原因： 1、闸板与钻具封闭尺寸不符。 2、闸板胶芯损伤，密封失效。 3、壳体顶密封面锈蚀严重，如凹坑、深槽、麻坑等影响密封的损伤。 4、侧门盘根密封失效。 5、侧门与闸板轴间漏。 6、闸板防喷器闸板前端被硬物卡住。 7、油压不够。 排除方法： 1、更换相同型号尺寸的闸板总成。 2、更换闸板胶芯。 3、回厂大修。 4、更换侧门密封件。 5、更换闸板轴密封件。 6、清除杂物。 7、控制油压在10.5MPa。 二、闸板防喷器关闭后打不开 故障原因： 1、油路错误或不畅。 2、储能器储备压力油不够，或储能瓶氮气压力不足。 3、检查换向阀是否卡死，不起换向作用，气控换向阀操作时间太短（小于5s)。 4、闸板防喷器手动锁紧轴未解锁，或粘连、锈蚀。 5、闸板总成下部或与侧门之间有水泥或沉沙等。 6、闸板体与闸板轴处挂钩断裂，或闸板体与压块之间螺钉剪断。 排除方法： 1、检查管线是否接对，是否堵塞或破裂，回油滤清器是否太脏。 2、补充储能器压力油，给储能瓶冲充足氮气。 3、检查控制台上的换向阀，正规操作。 4、将手动锁紧轴解锁到位。 5、打开侧门清除杂物。 6、修复或更换闸板总成。 三、井内介质从壳体与侧门连接处流出 故障原因： 1、壳体与侧门之间的密封圈损坏。 2、壳体与侧门连接螺栓未上紧。 3、密封面有污物、泥砂。 4、侧门盘根损伤或尺寸不符。 5、长期使用中，侧门盘根槽锈蚀，尺寸变大。 6、侧门密封面有损伤锈蚀。
7、侧门盘根质量差，回弹力不够。 排除方法： 1、壳体与侧门之间的密封圈损坏：更换密封圈即可。 2、壳体与侧门连接螺栓未上紧：紧固该部位全部连接螺栓。 3、密封面有污物、泥砂：除去泥沙污将密封面清洗干净。 4、侧门盘根损伤或尺寸不符：更换侧门盘根，换上尺寸相符的盘根。 5、长期使用中，侧门盘根槽锈蚀，尺寸变大：补焊后重新加工。 6、侧门密封面有损伤锈蚀：补焊后重新加工。 7、侧门盘根质量差，回弹力不够：更换质量好的盘根。 四、井内介质窜到油缸内，使油中含水、气 故障原因： 1、活塞杆密封圈损坏，活塞杆变形或拉伤。 排除方法： 1、更换损坏的活塞杆密封圈，修复操作的活塞杆。 五、侧门观察孔（注脂孔）漏（油、水） 故障原因： 1、闸板轴密封件老化、变形、损伤：更换密封件 2、闸板轴损伤或变形。 3、观察孔与注脂孔加工位置偏移过大。 排除方法： 1、更换闸板轴密封件。 2、更换闸板轴。 3、调节密封件隔环安装位置。 六、侧门螺钉拆不下 故障原因： 1、螺钉预紧力过大（侧门盘根，高度不够致使上得过紧）加大拆卸力度 2、螺钉与螺孔配合尺寸较差，或螺钉材质（40CrMo）不稳定。 排除方法： 1、加大拆卸力度。 2、更换符合要求的螺钉。 建议：由于螺栓存在弹余变形，在紧固侧门螺钉时，应不要一次上得太紧，给它一个恢复时间。一般侧门与壳体应有一定间隙。 七、油缸内漏 故障原因： 1、活塞与缸套、闸板轴间的密封件老化失效。 2、油缸套、活塞变形。 排除方法： 1、更换密封件。 2、更换或修复油缸套或活塞总成。
外挂式电泵井防喷器控制装置升级改造 摘要：外挂式电泵井防喷器控制装置，专门为适应修井作业而设计的一种同修井机配合使用的便携式小型外挂式电泵井防喷器控制装置。该装置分体安装在XJ450修井机上，不需另外吊装，方便快捷。由操作手操作，节省操作工一名，而且发现情况后，操作手能够立即关井，缩短关井时间，减少了损失和保护了环境。 关键词：外挂式控制装置；电泵井；升级改造 引言 随着安全作业要求的提高，液压防喷器以其动作迅速、性能可靠等优势已经逐步取代了使用中的手动防喷器。而传统的液压防喷器控制装置结构复杂，体积庞大，增加运输和安装工作量，这给修井作业中液压防喷器的推广造成了一定的障碍。针对现场使用中存在的问题和作业过程中遇到的新情况，提出液压控制装置外挂修井机升级改造，把防喷器控制装置小型化，安装在修井机上。 1外挂式电泵井防喷器控制装置 外挂式电泵井控制装置是专门为适应修井作业而设计的一种同修井机配合使用的便携式小型外挂式电泵井防喷器控制装置。该型控制装置具有安全、质量可靠、使用维护方便、适用性强能特点，（常规控制箱外形尺寸长2400×宽1290×高1850mm）。结构紧凑液压油泵与电机串在一起，常规油泵与电机通过链条和链轮传动），为蓄能器提供动力，蓄能器储蓄液压能，关闭或打开防喷器由蓄能器储蓄液压能提供动力。 2、外挂式电泵井防喷器控制装置升级改造 2.1改造背景
FH28-21环形防喷器，关闭所需最大油量46升，开启最大油量33升，液控压力8.4-10.5Mpa。油泵系统工作压力21Mpa，控制对象1个。按蓄能器可用液量比例选用合适蓄能器组即可满足环形防喷器关闭所需最大油量要求。 2.1总体思路 在现有指定修井机上适当位置放置一个蓄能器组，液压泵输出高压油口通过单向阀向蓄能器组供油，电动油泵带有自动启动、停止的控制装置。在正常工作中即使自动控制装置失灵，溢流阀可以迅速溢流，保证系统安全。当蓄能器压力达至设定压力21MPa时，液压泵停止工作，当蓄能器压力达至设定压力17.5MPa时，液压泵启动开始工作，当需要操作打开或关闭防喷器时，由蓄能器组输送压力打开或关闭防喷器，蓄能器组压力经过调压阀设定到防喷器所的控制压力。 2.2控制装置系统总成 油箱与油泵电机组一部份，油箱与油泵电机组底座用8#槽钢制作，方便吊装移动，压力开关安装油箱侧面、电磁换向阀、压力表用支架固定在底座，都油箱有效容积近200升。蓄能器组合在一起，蓄能器液压油汇流φ60管中向防喷器提供压力。蓄能器组固定一块30mm 铁板上。 2.3工作零部件 （1）蓄能器：用以储备足量的高压油，为井口防喷器提供可靠油源。另外还具有稳定压力、降低噪声、补偿系统卸漏等功能。蓄能器公称容积为25升、公称压力为31.5Mpa.；充气压力推荐在6-7Mpa。选用小型蓄能器替代常规用的蓄能器外径φ219mm长度1160mm），蓄能器出口压力（系统压力）由操作面板上表显示，本系统工作压力设定为21Mpa。（2）三位四通换向阀电磁换向阀：是指阀有三个工作位状态，有四个油口（一般两进两出），属于电磁操纵式滑阀，用于使蓄能器高压液压油流入防喷器油缸开、关闭腔，实现开、关井
地面防喷器控制装置 使用手册 上海神开石油化工设备有限公司
目录 1. 概述-----------------------------------------------------------------------------------------1 2. 型号-----------------------------------------------------------------------------------------1 3. 主要技术参数------------------------------------------------------------------------------ 1 4. 结构及特点--------------------------------------------------------------------------------- 2 4.1 远程控制台--------------------------------------------------------------------------------- 3 4.2 司钻控制台--------------------------------------------------------------------------------- 3 4.3 空气管缆------------------------------------------------------------------------------------ 3 4.4 液压管线------------------------------------------------------------------------------------ 4 5.工作原理及使用说明--------------------------------------------------------------------- 4 5.1 电动油泵的启、停控制------------------------------------------------------------------ 4 5.2 液压系统控制原理------------------------------------------------------------------------ 5 5.3 气动油泵的控制--------------------------------------------------------------------------- 7 6.安装与试运转------------------------------------------------------------------------------ 10 6.1 安装------------------------------------------------------------------------------------------ 10 6.2 试运转--------------------------------------------------------------------------------------- 11 7. 使用、维护与润滑------------------------------------------------------------------------ 13 7.1 使用须知------------------------------------------------------------------------------------ 13 7.2 维护保养------------------------------------------------------------------------------------ 14 7.3 润滑须知------------------------------------------------------------------------------------ 14 8. 故障与排除--------------------------------------------------------------------------------- 15 9. 订货须知------------------------------------------------------------------------------------ 16 附录A 常用公英制计量单位换算-------------------------------------------------------- 17 附录B 防喷器液压系统推荐用液压油-------------------------------------------------- 18 附录C FKQ型地面防喷器控制装置零配件图册---------------------------------------- 18
毕业设计（论文）开题报告 学生姓名系部汽车与交通工程 学院 专业、班级 指导教师姓名职称副教授从事 专业 车辆工程是否外聘否 题目名称拉线操纵式离合器电子线控系统设计 一、课题研究现状、选题目的和意义 （一）线控技术的现状 目前，线控技术已经被广泛用于航空业，用线控制系统来取代传统的液压和机械系统已经成为技术发展的趋势，采用线控技术的制动系统、转向系统、传动系统有望在未来汽车上率先获得应用，不久的将来线控离合器也将会出现在汽车上。国外GM、DELPHI、KOYO、TRW、BENZ等公司已运用线控技术开发了概念车。 汽车的各种操纵系统正向电子化、自动化方向发展，在未来十年内，传统的汽车机械操纵系统将变成通过高速容错通信总线与高性能CPU相连的电气系统。如汽车将采用电气马达和电控信号来实现线控驾驶(steerbywire)、如线控制动（brake by-wire）、线控转向（steer by-wire）、线控油门（throttle by-wire）、线控悬架（suspension by-wire），线控离合器等正在加紧研究开发。当线控这一目标实现时，汽车将是一种完全的高新技术产品，发动机、变速器、传动轴、驱动桥、转向机全都不见了，线控系统将完全取代现有系统中的液压和机械控制,汽车可以说是一台装在轮子上的计算机。 例：线控技术在可驾驶燃料电池汽车上的应用—通用HY HY线控汽车一改传统机械连杆的传动方式，采用电子信号来操纵油门、制动和转向机构。取消了传统的转向盘、油门、制动踏板，所有的操作都集中在一个手柄上，驾驶员可以用一只手完成所有的操作。当驾驶员要加速或减速时，可以向左或者向右推动手柄；制动按钮也安装在这个手柄上，要制动时按一下制动按钮；当转弯时，驾驶员只需向上或者向下推动手柄。 电子线控装置构成了一套操作灵活方便的控制单元，这一套控制单元被称为“X-drive”。它取代了传统的转向盘等，使得驾驶员用一只手就可以完成所有的加速、减速（制动）、转弯等操作。 传统的汽车是通过一套机械装置，比如转向杆等，通过操纵转向盘转动而使车轮转动。线控技术是将驾驶员要转向的指令转化为电子脉冲信号，传感器捕捉电子脉冲信号，这个电子脉冲信号驱动由电子控制的电机来使得车轮转向架转动。线控系统就是将驾驶员的指令转化成电信号，用这个电信号去驱动电机。由于软件决定了汽车行驶特征，比如加速、
一、产品名称及型号 2fz18-35液压双闸板防喷器 二、主要用途 液动双闸板防喷器是为试油（气）过程中有效地控制井喷而设计的，同时也用于低压井口的修井、测数据等。液动双闸板防喷器可以单独使用，也可和单闸板组合使用，还可与环型防喷器配套使用。 三、工作原理 1、开关动作原理 当液控系统高压油进入左右液缸关闭腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成沿闸板室限定的轨道分别向井口中心移动，实现封井。当高压油进入左右液缸开启腔时，推动活塞带动闸板轴及闸板总成离开井口中心方向运动打开井口。闸板开关由液控系统换向阀控制防喷器的开、关动作。 2、密封原理： 闸板防喷器要有四处密封才能有效地封闭井口，即：闸板顶密封与壳体的密封。闸板前密封与管子及前密封相互之间的密封。壳体与侧门之间的密封。闸板轴与侧门间的密封。 闸板的密封过程分为两步：一是在液压油作用下闸板轴推动闸板前密封胶芯挤压变形密封前部，顶密封胶芯与壳体间过盈压缩密封顶部，从而形成初始密封。二是在井口有压力时，井压从闸板后部推动闸板前密封进一步挤压变形，同时井压从下部推动闸板上浮贴紧壳体上密封面，从而形成可靠的密封，称为井压助封作用。 具体作业为： 1、当井里有管具时，它可以封闭套管和油管之间的环形空间，可配备2 3/8?、2 7/8?、3 1/2?和全封闸板，能封闭以上规格的管具，还有电缆闸板可供选择。（具体规格按客户要求配置） 2、当井里无钻具时，用全封闸板可以封空井。 3、为了有效控制地层压力，它可以与试油（气）管汇配合使用，实现平衡压力作业。 4、可以在封闭井口的情况下实现压井、洗井等特殊作业。 四、防喷器主要技术参数
名称：液动双闸板防喷器 型号：2fz18-35 额定工作压力：35mpa 公称通径：180mm（7 1/16?） 强度试验压力：52.5 mpa 闸板规格：上腔装2 7/8?、下腔装全封闸板 顶部连接：350法兰 底部连接：350法兰 五、结构简介 液动双闸板防喷器主要由壳体、侧门、油缸、活塞、锁紧轴、闸板轴、闸板等主要零部件组成，侧门为平行式结构，方便闸板的更换。 胶芯拆装过程如下: 拆缷胶芯： a.先取下顶密封，再取前密封。 b.安装胶芯时，则先装前密封，后装顶密封。 闸板锁紧装置： 我厂的闸板锁紧装置主要为手动锁紧。 手动锁紧装置是靠人力旋转锁紧轴来实现锁紧。其作用是：当需要长时间封井时，在液压关闭闸板时将闸板锁定在关闭位置，此时液压可泄掉。液压关闭闸板后进行手动锁紧时，向右旋转锁紧轴，由锁紧轴台肩抵在缸盖上，不能后退，只能驱动闸板轴向井口中心移动，锁紧闸板。 手动锁紧装置只能关闭闸板而不能打开闸板，若要打开已被手动锁紧的闸板，必须先使手动锁紧装置复位解锁，再用液压打开闸板，这是唯一的方法，具体操作如下： a.向左旋转锁紧轴直至终点，然后再向右旋转1/8~1/4圈，以防温度变化时锁紧轴在锁紧位置被卡住。
地面防喷器控制装置使用手册 北京石油机械厂 2005年5月
执行标准： z API SPEC 16D 2nd Edition《钻井控制设备控制系统及分流设备控制系统规范》 z SY/T5053.2－2001《地面防喷器及控制装置控制装置》 z Q/JS J070101－2003《地面防喷器控制装置出厂试验方法》 美国石油学会API Spec 16D 2nd Edition会标使用许可 证书编号：16D－0016 质量体系： GB/T 19001-2000 — ISO 9001:2000 证书编号： 00603Q10513R3M 全国工业产品生产许可证： 编号：XK14－209－00001 地址：北京市海淀区志新路41号 邮编： 100083 电话： (010) 62097657（销售） (010) 62097692（技术） 石油专网： 901－7657，901－7692 传真： (010) 62311837 网址： https://www.doczj.com/doc/59647135.html, E－mail： sales@https://www.doczj.com/doc/59647135.html, bpm.sales@https://www.doczj.com/doc/59647135.html,
安全须知 ?操作和维修地面防喷器控制装置的人员，必须经过适当的技术培训，具有操作和维修资格证书。操作人员在使用和维护过程中应当注意到压力容器和管道的破损可能对自己或者他人产生人身伤害，并采取适宜的防护措施。 ?操作和维修防喷器控制装置前，必须首先阅读本使用手册，以及与其相关的井控设备安全操作的有关规定，并按要求正确地安装、使用和维修。 ?蓄能器组是保证地面防喷器控制装置正常工作的主要压力源，使用者应定期检查蓄能器瓶预充氮气的压力，正确判断是否有胶囊破损或氮气压力不足等故障。 ?蓄能器组只能预充氮气，任何情况下均不得充入氧气、压缩空气或其它可燃气体，以免导致设备及人身事故。本控制装置长距离运输时，蓄能器中氮气压力宜在1MPa左右。 ?油箱应在蓄能器未充油的情况下按规定充满液压油。油箱内的液压油应及时更换，保证其清洁度，以免对元件造成损害。蓄能器组充油并升压后，不得向油箱补油。 油箱内严禁加入柴油、煤油等燃料油。 ?地面防喷器控制装置应当在使用后及时进行安全检查和维护保养，对溢流阀等压力保护元件进行调校，对压力表等计量器具按规定校准。 ?在正常使用和维修条件下，控制装置的正常使用期限不宜超过八年。产品投入使用年限较长、发生过重大故障、或者经过多次维修可能影响产品的安全使用，应当考虑对控制装置进行大修或报废更新。控制装置维修时所使用的元器件，应当优先选用本厂提供或推荐的产品。 ?由于设计改进、特殊定货等原因，出厂产品与本手册会有细微的差异，请查阅有关随机文件。
北京石油机械厂 地面防喷器控制装置培训教材 2008版
目录 地面防喷器控制装置 (1) 一、企业简介 (1) 二、产品概述 (1) 二、控制装置工作原理 (3) 三、FKQ640-7控制装置 (7) 四、控制装置主要部件 (10) 五、控制装置的辅助功能 (25) 六、控制装置正常工作时的工况 (26) 七、控制装置常见故障与排除 (27) 八、控制装置在井场安装后的调试 (29) 九、安全需知 (30)
地面防喷器控制装置 一、企业简介 地面防喷器控制装置（以下简称控制装置）是钻井控制系统的核心设备之一，用于控制防喷器的开启和关闭，其质量和可靠性对钻井作业的安全至关重要。 八十年代初，北京石油机械厂生产了国内第一台地面防喷器控制装置。在以后的二十多年中，北京石油机械厂先后研制了几十种型号的控制装置，累计销售控制装置超过3000套，产品覆盖国内的中石油、中石化、中海油等油气田，以及国外42个国家和地区。Nabors、National、Cameron等国际知名公司先后批量采购我厂控制装置产品。北京石油机械厂已经成为世界上生产型号最多、总产量最多、年产量最多的控制装置供应商。 我厂生产的控制装置先后获得国家科技进步三等奖、部级优秀科技成果二等奖、部级优秀产品奖、北京市优秀产品奖、全国用户满意产品奖等多项荣誉称号。在国内和国际市场上，北京石油机械厂生产的控制装置产品都处于技术领先地位。产品经过不断地改进和创新，设计与制造已经达到了国内领先、国际先进水平。 北京石油机械厂是控制装置行业标准的起草单位，组织进行了控制装置等同采用API Spec 16D的标准编制工作。等同采用API Spec 16D标准，将促进我国控制装置产品技术水平的进一步提升和与国际接轨，提高国产井控装备走进国际市场的竞争力。 2002年1月，北京石油机械厂率先通过了美国石油学会的API认证，成为国内第一家取得API规范16D会标使用权的厂家。2005年5月和2008年1月我厂又通过美国石油学会的认证复评，同时取API规范7、8A和8C认证和复评证书。2007年5月，中国船级社完成了对我厂液控产品的设计认可、制造过程评估及型式认可现场审核，向我厂颁发中国船级社型式认可证书，我厂取得了国内控制装置产品唯一的船级社认证证书（工厂型式认可证书）。 北京石油机械厂是国内惟一连续取得国家工业产品生产许可证的控制装置制造厂，也是该许可证惟一覆盖全部型号产品的制造厂。 二、产品概述 液压防喷器都必须配备相应的控制装置。防喷器的开关是通过操纵控制装置实现的；防喷器动作所需液压油也是由控制装置提供的。同时，控制装置还可以对液动节流阀、压井阀及分流器等进行控制。 控制装置的功用就是预先制备与储存足量的液压油并控制液压油的流动方向，使防喷器等得以迅速开关。当液压油由于使用消耗，油量减少，油压降低到一定程度时，控制装置将自动补充储油量，使液压油始终保持在一定的高压范围内。 控制装置由远程控制台（又称蓄能器装置、远控台或控制台）、司钻控制台（又称遥控装置或司控台）以及辅助控制台（又称辅助遥控装置）等部件组成，还可以根据需要增加氮气备用系统、报警装置和压力补偿装置及油箱电加热装置等，如图1所示。 远程控制台是制备、储存液压油并控制液压油流动方向的装置。它由油泵、蓄能器组、控制阀件、输油管线、油箱等元件组成。通过操作三位四通转阀（换向阀）可以控制压力油输入防喷器油腔，直接使井口防喷器实现开关。远程控制台通常安装在面对井场左侧，距离井口25m远处。
Q/SY 中国石油天然气股份有限公司企业标准 Q/SY TZ 0205—2011 代替Q/SY TZ 0205-2008 液压防喷器控制装置检修规范 Hydraulic BOP control device maintenance specifications 2012–04–20发布2012–05–01实施中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司发布
Q/SY TZ 0205—2011 目次 前言................................................................................ II 1 范围 (1) 2 检验维修内容 (1) 3 设备档案 (2) 附录A（规范性附录）防喷器控制装置设备跟踪表 (4) 参考文献 (5) I
Q/SY TZ 0205—2011 II 前言 本标准依据GB/T 1.1-2009 规则起草。 本标准代替Q/SY TZ 0205-2008《液压防喷器控制装置检修规范》。 本标准与Q/SY TZ 0205-2008相比，主要变化如下： ——细化了远程控制台保护房的检修要求（见2.1.1）； ——增加了电器、电路的防爆要求（见2.2.8）。 本标准由塔里木油田分公司标准化技术委员会提出。 本标准由石油工程专业分委会负责解释。 本标准归口单位：塔里木油田分公司质量安全环保处。 本标准起草单位：塔里木油田分公司工程技术部。 本标准主要修订人：李军刚、蒋光强、林发权、邹光贵、杜锋辉、杨树民。本标准历次版本发布情况为： ——Q/SY TZ 0205-2008。
FKDQ系列地面防喷器控制装置使用手册 北京石油机械厂
执行标准： z API SPEC 16D 2nd Edition《钻井控制设备控制系统及分流设备控制系统规范》 z SY/T5053.2－2007《钻井井口控制设备及分流设备控制系统规范》等同采用API Spec 16D 2nd Edition z Q/JS J070101－2007《地面防喷器控制装置出厂检验、试验方法》 美国石油学会API Spec 16D会标使用许可 证书编号：16D－0016 质量管理体系证书： z APIQR ISO9001 证书号：0770 z API Specification Q1 证书号：Q1-0513 z API ISO/TS 29001 证书号：TS－0330 全国工业产品生产许可证： 编号：XK14－001－00016 地址：北京市海淀区志新路41号 邮编： 100083 83597657（销售） 电话： (010) (010) 83597692（技术） 石油专网： 901－7657，901－7692 62311837 传真： (010) 网址： https://www.doczj.com/doc/59647135.html, E－mail： sales@https://www.doczj.com/doc/59647135.html, bpm.sales@https://www.doczj.com/doc/59647135.html,
重要说明 ?操作和维修地面防喷器控制装置的人员，必须经过适当的技术培训，具有操作和维修资格证书。操作人员在使用和维护过程中应当注意到压力容器和管道的破损可能对自己或者他人产生人身伤害，并采取适宜的防护措施。 ?操作和维修防喷器控制装置前，必须首先阅读本使用手册，以及与其相关的井控设备安全操作的有关规定，并按要求正确地安装、使用和维修。 ?蓄能器组是保证地面防喷器控制装置正常工作的主要压力源，使用者应定期检查蓄能器瓶预充氮气的压力，正确判断是否有胶囊破损或氮气压力不足等故障。 ?蓄能器组只能预充氮气，任何情况下均不得充入氧气、压缩空气或其它可燃气体，以免导致设备及人身事故。本控制装置长距离运输时，蓄能器中氮气压力宜在1MPa（145psi）左右。 ?油箱应在蓄能器未充油的情况下按规定充满液压油。油箱内的液压油应及时更换，保证其清洁度，以免对元件造成损害。蓄能器组充油并升压后，不得向油箱补油。 ?油箱内严禁加入柴油、煤油等燃料油。 ?地面防喷器控制装置应当在使用后及时进行安全检查和维护保养，对溢流阀等压力保护元件进行调校，对压力表等计量器具按规定校准。 ?在正常使用和维修条件下，控制装置的正常使用期限不宜超过八年。产品投入使用年限较长、发生过重大故障、或者经过多次维修可能影响产品的安全使用，应当考虑对控制装置进行大修或报废更新。控制装置维修时所使用的元器件，应当优先选用本厂提供或推荐的产品。 ?由于设计改进、特殊定货等原因，出厂产品与本手册会有细微的差异，请查阅有关随机文件。 ?本装置自备的压力表及传感器等仪表应根据产品使用地国家有关仪器、仪表的相关要求进行定期检测。
离合器操纵机构开发设计流程 1.离合器操纵机构简介 离合器操纵机构时离合器系统的重要组成部分，是驾驶人员借以使离合分离、接合的一套装置，它起始于离合器踏板，终止于离合器分离轴承。 离合器操纵结构的型式主要有机械式和液压式。 2.离合器操纵机构的基本要求 1）操纵机械要尽可能地简单，操纵轻便，踏板力要小，以减轻驾驶员的劳动强度。 对于轿车，踏板力应为80N~120N。 2）结构紧凑、效率高，踏板行程要适中，一般应在80mm~150mm的范围内。 上述两项要求往往是相互制约的，设计时，要在满足踏板行程要求的前提下，来确定踏板力，因为踏板行程往往受到车的空间、周边条件的限制和人体工程学的要求。若踏板力超过通常推荐允许值，则应采用相应措施（例如加大传动比，采用助力装置等）。 3）在操纵机构中应有调整自由行程的装置。 4）踏板行程应有限位装置 5）踏板回位要快捷，防止离合器在接合时回位滞后。 3.机械式操纵机构 机械式操纵机构有杆系传动机构和绳索式传动机构两种型式，针对我公司的车型，这里只介绍绳索式传动机构。 3.1绳索式传动机构简介 绳索式传动机构结构简单、成本较低，不占用发动机仓内的有效空间，便于采用吊挂式踏板，有利于车内密封。但受自身工作曲率要求，布置上要求较高，且传动效率随使用时间增长会逐渐变低。这种结构一般应用在普通型轿车和微型汽车上。发动机排量在1.6L以下、离合器从动盘直径在200mm以下的汽车，一般采用这种结构。绳索式传动机构分手动调整式和自动调整式。 3.2绳索式传动机构组成见图1所示，
在设计绳索式操纵机构时，要防止钢丝绳索与绳索护套内壁的干摩擦，一般在钢丝绳索表面及绳索护套内壁挂有一层注塑膜，以使操纵轻便，消除噪声。 3.3 绳索式操纵机构的自动调节装置 绳索式操纵机构的自动调节装置是通过绳索总成中的调节器，伸缩绳索护套，来达到绳索的相对缩短或伸长目的，使离合器操纵系统在使用中无需维修和保养。即使在离合器摩擦片磨损时，也能进行自动调节，保证离合器的使用性能。 4.液压式操纵机构 4.1液压式操纵机构简介 液压式操纵机构是目前最广泛的一种操纵型式，其摩擦阻力小，传递效率高，随动性好。车身、车架变形时，不影响操纵机构的正常工作，占用空间位置小，便于布置，可采用吊挂式离合器踏板，便于室内密封，改善驾驶员的工作条件。此外液压式操纵机构的结构较为简单，离合器主缸、工作缸的结构也不复杂，容易实现离合器的自动调节。在中高级轿车、旅行客车和轻型车上得到广泛的应用。如我公司的B11、A15、T11、A21均为液压式操纵机构。 4.2液压式操纵机构组成，如图2所示，
转键离合器及其操纵机构
转键离合器及其操纵机构 ?转键离合器按转键的数目可分为单转键式和双转键式两种；按转键的形状可分为半圆形转键离合器和矩形转键离合器，后者又称为切向转键离合器。 ?下图2-28是半圆形双转键离合器，它的主动部分包括大齿轮１、中套５和两个滑动轴承２和６等；从动部分包括曲轴４、内套３和外套８等；接合件是两个转键（一个工作键１２也叫主键，一个副键１０）；操纵机构由关闭器１６等组成（见图２－３２Ｃ－Ｃ剖面，详细结构见图２－３６）。 ?双转键离合器工作部分的构成关系如图２－29所示，中套５装在大齿轮内孔中部，用平键与大齿轮连接，跟随大齿轮转动。内套４和外套６分别用平键与曲轴２连接。内、外套的内孔上各加工出两个缺月形的槽，而曲轴的右端加工出两个半月形的槽，两者组成两个圆孔，主键７和副键９便装在这两个圆孔中，并可在圆孔中转动。 ?转键的中部（与中套相对应的部分）加工成与曲轴上的半月形槽一致的半月形的截面，当这两个半月形轮廓重合时，与曲轴的外圆组成一个完整的圆，这样中套便可与大齿轮一起自由转动，不带动曲轴，即离合器分离，如图２－28Ｄ－Ｄ剖面的左图所示。中套内孔开有４个缺月形的槽，当转键的半月形截面转入中套缺月形的槽内时，如图２－28Ｄ－Ｄ剖面的右图所示，则大齿轮带动曲轴一起转动，即离合器接合。 ? 2
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? ?主键的转动是靠关闭器１６和弹簧１４对尾板１５的作用来实现的（见图２－28Ｃ－Ｃ剖面）。尾板与主键连接在一起（见图２－29）。当需要离合器接合时，使关闭器１６转动，让开尾板１５，尾板连同工作键在弹簧１４的作用下，有向逆时针旋转的趋势。所以，只要中套上的缺月形槽转至与曲轴上的半月形槽对正，弹簧便立即将尾板拉至图示虚线 4
防喷器是用于试油、修井、完井等作业过程中关闭井口，防止井喷事故发生 以及在紧急情况下切断钻杆的安全密封井口装置。石油钻井时，安装在井口套管 头上，用来控制高压油、气、水的井喷装置。 在海上使用钻井浮船和半潜式钻井平台钻井时，因钻井浮船和平台是在漂浮 状态下工作的，钻井井口和海底井口之间会发生相对运动，必须装有可伸缩和弯 曲的特殊部件，但这些部件因不能承受井喷关井或反循环作业时的高压，因此要 将钻井防喷器安放在可伸缩和弯曲的部件之下，即要装在几十米至几百米深的海底，我们将它称之为海底井口装置。 防喷器将全封和半封两种功能合为一体，具有结构简单，易操作，耐压高等 特点。 （一）防喷器工作原理 在井内油气压力很高时，防喷器能把井口封闭（关死）。从钻杆内压入重泥 浆时，其闸板下有四通，可替换出受气侵的泥浆，增加井内液柱的压力，以压住 高压油气的喷出。 （二）防喷器分类 防喷器分普通（单闸板、双闸板）防喷器、环形（万能）防喷器和旋转防喷 器等。 普通（单闸板、双闸板）防喷器有闸板全封式的和半封式的，全封式防喷器 可以封住整个井口；半封式封住有钻杆存在时的井口环形断面。环形（万能）防 喷器是可以在紧急情况下启动，应付任何尺寸的钻具和空井；旋转防喷器是可以 实现边喷边钻作业。 各种防喷器适应井眼内各种不同钻具的情况，为了保证任何时候都能有效地 使用防喷器组，根据所钻地层和钻井工艺的要求，可将几个防喷器组合同时使用。在深井钻井和海上中常是除两种普通防喷器外，再加上万能防喷器、旋转防喷器，使三种或四种组合地装于井口。 现有钻井防喷器的尺寸共15 个规格，尺寸的选择取决于钻井设计中的套管 尺寸，即钻井防喷器的公称通径尺寸，必须略大于再次下入套管接箍的外径。防 喷器的压力从3.5～175 兆帕共9 个压力等级，选用的原则由关井时所承受的最 大井口压力来决定。 防喷器的称呼都是指它的通径，18 3/4“就是它的通径。国内防喷器的称呼是， FZ指单闸板，FH是环形，如FZ35-21是指通径为346mm也就是约350mm，350mm 也就是13 5/8”，防喷器有7 1/16“，9”，11”，13 5/8”，16 3/4”，18 ?”，20 3/4”，21 1/4“，26 3/4”，30”等这几种。 水深3000m 的用18 3/4“-15000PSi 的防喷器组in nominal sizes 3 1/16" to 30", with w.p. ratings from 5000 - 20000 PSI。 （三）防喷器控制装置 防喷器控制装置是防喷器开、关动作的指挥系统, 它须能满足远距离、准确、 可靠、快速等要求。 目前防喷器主要有三种控制形式, 液压控制、气一液控制和电一液控制。液 压控制系统成本低, 工作可靠, 防喷性能好, 技术相对成熟, 但只适用于近距离 和浅水钻井防喷器控制。气一液控制采用压缩空气和气动元件的控制方式和压力 变送机制, 防火防爆性能好, 适用于中距离控制, 但空气中水分容易析出而引发 事故,而且不适合于水下钻井工况。电一液控制采用电源及电气控制元件和电传 感元件, 先导控制时间短, 从而缩短了防喷器开、关所需的时间, 适合于远距离
第六节 离合器的操纵机构 1．对操纵机构的要求 1)踏板力要小，轿车一般在80～150N 范围内，货车不大于150～200N 。 2)踏板行程对轿车一般在80—150mm 范围内，对货车最大不超过180mm 。 3)踏板行程应能调整，以保证摩擦片磨损后分离轴承的自由行程可以复原。 4)应有对踏板行程进行限位的装置，以防止操纵机构因受力过大而损坏。 5)应具有足够的刚度。 6)传动效率要高。 7)发动机振动及车架和驾驶室的变形不会影响其正常工作。 2．操纵机构结构形式选择 常用的离合器操纵机构主要有机械式、液压式等。 机械式操纵机构有杆系和绳索两种形式。杆系传动机构结构简单、工作可靠，广泛应用于各种汽车中。但其质量大，机械效率低，车架和驾驶室的变形会影响其正常工作，在远距离操纵时布置较困难。绳索传动机构可克服上述缺点，且可采用适宜驾驶员操纵的吊挂式踏板结构。但其寿命较短，机械效率仍不高。此形式多用于轻型轿车中。 液压式操纵机构主要由主缸、工作缸和管路等部分组成，具有传动效率高、质量小、布置方便、便于采用吊挂踏板、驾驶室容易密封、驾驶室和车架变形不会影响其正常工作、离合器接合较柔和等优点。此形 式广泛应用于各种形式的汽车中。 3．离合器操纵机构的主要计算液 压式操纵机构示意，如图2—17所示。 踏板行程S 由自由行程S l 和工作行程 S 2两部分组成： 图2-17 液压式操纵机构示意图 211122 2212021)(d b a d b a c c S Z S S S S f ?+=+= （2-36）
式中，Sof 为分离轴承自由行程，一般为1．5～3．0mm ，反映到踏板上的自由行程Sl 一般为20—30mm ；d l 、d 2分别为主缸和工作缸的直径；Z 为摩擦面面数；S ?为离合器分离时对偶摩擦面间的间隙，单片：S ?=0．85～1．30mm ，双片：S ?=0．75—0．90mm 。a 1、a 2、b l 、b 2、c 1、c 2为杠杆尺寸(图2—17)。 踏板力Ff 可按下式计算 Fs i F F f +=∑η` (2-37) 式中，F 为离合器分离时，压紧弹簧对压盘的总压力；∑i 为操纵机构总传动比，∑i = 211122 22d b a d b a ;η为机械效率，液压式：η=80％～90％，机械式： η=70％～80％；Fs 为克服回位弹簧1、2的拉力所需的踏板力，在初步设计时，可忽略之。 工作缸直径d 2的确定与液压系统所允许的最大油压有关。考虑到橡胶软管及其管接头的密封要求，最大允许油压一般为5—8MPa 。 对于机械式操纵机构的上述计算，只需将d 1和d 2取消即可。
外挂式电泵井防喷器控制装置升级改造 发表时间：2019-07-18T09:43:21.497Z 来源：《科技尚品》2019年第1期作者：杜延涛 [导读] 外挂式电泵井防喷器控制装置，专门为适应修井作业而设计的一种同修井机配合使用的便携式小型外挂式电泵井防喷器控制装置。该装置分体安装在XJ450修井机上，不需另外吊装，方便快捷。由操作手操作，节省操作工一名，而且发现情况后，操作手能够立即关井，缩短关井时间，减少了损失和保护了环境。 中油辽河油田分公司曙光采油厂工艺研究所 引言 随着安全作业要求的提高，液压防喷器以其动作迅速、性能可靠等优势已经逐步取代了使用中的手动防喷器。而传统的液压防喷器控制装置结构复杂，体积庞大，增加运输和安装工作量，这给修井作业中液压防喷器的推广造成了一定的障碍。针对现场使用中存在的问题和作业过程中遇到的新情况，提出液压控制装置外挂修井机升级改造，把防喷器控制装置小型化，安装在修井机上。 1外挂式电泵井防喷器控制装置 外挂式电泵井控制装置是专门为适应修井作业而设计的一种同修井机配合使用的便携式小型外挂式电泵井防喷器控制装置。该型控制装置具有安全、质量可靠、使用维护方便、适用性强能特点，（常规控制箱外形尺寸长2400×宽1290×高1850mm)。结构紧凑液压油泵与电机串在一起，常规油泵与电机通过链条和链轮传动），为蓄能器提供动力，蓄能器储蓄液压能，关闭或打开防喷器由蓄能器储蓄液压能提供动力。 2、外挂式电泵井防喷器控制装置升级改造 2.1改造背景 FH28-21环形防喷器，关闭所需最大油量46升，开启最大油量33升，液控压力8.4-10.5Mpa。油泵系统工作压力21Mpa，控制对象1个。按蓄能器可用液量比例选用合适蓄能器组即可满足环形防喷器关闭所需最大油量要求。 2.1总体思路 在现有指定修井机上适当位置放置一个蓄能器组，液压泵输出高压油口通过单向阀向蓄能器组供油，电动油泵带有自动启动、停止的控制装置。在正常工作中即使自动控制装置失灵，溢流阀可以迅速溢流，保证系统安全。当蓄能器压力达至设定压力21MPa时，液压泵停止工作，当蓄能器压力达至设定压力17.5MPa时，液压泵启动开始工作，当需要操作打开或关闭防喷器时，由蓄能器组输送压力打开或关闭防喷器，蓄能器组压力经过调压阀设定到防喷器所的控制压力。 2.2控制装置系统总成 油箱与油泵电机组一部份，油箱与油泵电机组底座用8#槽钢制作，方便吊装移动，压力开关安装油箱侧面、电磁换向阀、压力表用支架固定在底座，都油箱有效容积近200升。蓄能器组合在一起，蓄能器液压油汇流φ60管中向防喷器提供压力。蓄能器组固定一块30mm铁板上。 2.3工作零部件 （1）蓄能器：用以储备足量的高压油，为井口防喷器提供可靠油源。另外还具有稳定压力、降低噪声、补偿系统卸漏等功能。蓄能器公称容积为25升、公称压力为31.5Mpa.；充气压力推荐在6-7Mpa。选用小型蓄能器替代常规用的蓄能器外径φ219mm长度1160mm），蓄能器出口压力（系统压力）由操作面板上表显示，本系统工作压力设定为21Mpa。 （2）三位四通换向阀电磁换向阀：是指阀有三个工作位状态，有四个油口（一般两进两出），属于电磁操纵式滑阀，用于使蓄能器高压液压油流入防喷器油缸开、关闭腔，实现开、关井操作，操作时，只需按动面板上的控制按扭，便可迅速实现防喷器的开关动作。三位四通电磁阀为"0"型机能，阀在"中"位时，各腔互不相通，而当手柄处于"开"位或"关"位时，随着压力油进入防喷器中油缸的一端，另一端的油液便经三位四通转阀而回油箱。 （3）直通单向阀：用来控制压力油单向流动，防止倒流。 （4）溢流阀：控制系统的最高工作压力，顺时针旋转手轮，系统压力升高，逆时针旋转手轮，系统压力降低，本系统工作压力设定为21Mpa，防喷器开关控制压力推荐在8.4-10.5Mpa。 （5）油泵电机组：油泵排量16ml/min，防爆电机功率5.5KW，安装方式，立式安装(可卧式双用)。 2.4室内实验 控制装置系统分体完成后，在室内进行了简单的开关防喷器试验，先开启油泵电机向蓄能器充能，在开启电机后1分钟多，蓄能器压力达到21MPa,电机停止工作。启动蓄能器控制防喷器，在20多秒内防喷器关闭，能完全达到正常控制装置防喷器的要求。 2.5安装 控制装置系统分体主要根据XJ405修井机空间定制，油泵电机组安装在驾驶室旁边的空间；储能器组安装车尾操作室旁边。为人员活动留下安全行走的空间。操作按钮安装在操作室外，操作手可以直接操作按钮开关防喷器。 3 结论 （1）控制装置系统比较独立，不需要作业系统任务能源提供动力，不受作业机的影响，能单独承担开关防喷器。防喷器控制按钮安装在操作室附近，可以随时开关防喷器，节省关井时间。 （2）控制装置系统主要涉及要求控制电泵井防喷器，内通径大，需液压油量大，所以油箱体积和储能器容量较大，可以根据具体防喷器型号和需液压油量改变储能器个数和油箱体积。 参考文献： [1] 派山林.防喷器控制系统发展趋势的探讨. 胜利油田职工大学学报.2005.8 [2] 李明枢，雷远明，向云高.石油天然气钻探用地面防喷器电液控制装置研制田.四川联合大学学报，1999(3):72-78，92.