液力傳動技術(shù)在機械傳動中占據(jù)重要地位，其應(yīng)用形式也多種多樣，但鉆機應(yīng)用則主要為液力變矩器和液力耦合器。液力變矩器和液力耦合器可實現(xiàn)鉆機柔性傳動，可根據(jù)輸出載荷變化，有限度地調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速。輸出轉(zhuǎn)速相同時液力變矩器的高效區(qū)在75%~85% 之間，液力耦合器的高效區(qū)在95%~98% 之間。液力耦合器按照功能可分為普通型、限矩型和調(diào)速型，其中調(diào)速型的液力耦合器因其有較高的傳動效率，且與普通型液力耦合器相比適應(yīng)外載荷變化的性能更好，能夠提高鉆機起下鉆時效，在石油鉆機上有著廣泛的應(yīng)用前景。
液力耦合器性能強、優(yōu)勢多
調(diào)速型液力耦合器具有以下優(yōu)勢性能：無級調(diào)速性能好，調(diào)速型液力耦合器可以在動力機轉(zhuǎn)速不變的情況下根據(jù)外載荷的變化，通過控制調(diào)節(jié)閥的進口或出口開度來改變工作室內(nèi)油環(huán)的厚度，也就是充入工作室的油量，實現(xiàn)負載的無級調(diào)速，對機械傳動效率影響不大；適應(yīng)外載能力強，泵輪轉(zhuǎn)速不變時，泵輪的力矩隨載荷改變而變化，超負荷運行時，液力偶合器可自動停機；防震、隔震性能強，能夠減弱動力機的震動和隔離載荷的振動，延長動力機和傳動裝置的壽命；可實現(xiàn)多級并車，當工作機采用多臺動力機驅(qū)動時，調(diào)速型液力耦合器通過改變充油量來改變傳遞的扭矩，使各驅(qū)動單元的功率趨于平衡，允許各臺動力機的轉(zhuǎn)速和負載分配稍有差距；傳動效率高，液力耦合器的效率95%~98%，同時調(diào)速型液力耦合器能使電動機空載啟動，不必要選擇大功率余量能力的電動機和其它動力機，并可減少網(wǎng)電負荷的波動。
力耦合器正在逐步取代液力變矩器，其主要原因是其良好的綜合經(jīng)濟性能。調(diào)速型液力耦合器克服了普通液力耦合器的不足，可實現(xiàn)當負荷增大時轉(zhuǎn)速自動減少，當負荷減少時，轉(zhuǎn)速自動增大。調(diào)速型液力耦合器這種自動適應(yīng)性，進一步提高了工作效率，故在石油鉆機上應(yīng)用更經(jīng)濟、更高效。另外，調(diào)速型液力耦合器的傳動部件之間無直接機械接觸，使用壽命相對更長。
配合網(wǎng)電鉆機可節(jié)本增效
國內(nèi)以柴油機為動力的機械鉆機占到80% 左右，以柴油機作為動力的機械設(shè)備的碳排放、噪聲污染越來越有背于國家節(jié)能減排綠色低碳的方針政策。相比之下，電動機驅(qū)動鉆機具有節(jié)能環(huán)保、結(jié)構(gòu)簡單、可靠耐用、易維護、運行成本低等特點，更符合國家關(guān)于綠色低碳節(jié)能減排的要求。機械鉆機雖然投資成本低，但是鉆機的技術(shù)性能、調(diào)速特性、工作平穩(wěn)性等比電動鉆機差。使用柴油機發(fā)電的費用是網(wǎng)電費用的2 倍，網(wǎng)電鉆機相對于以柴油機動力的機械鉆機節(jié)約了更寶貴的成品油資源，減少了鉆井隊油料運輸、儲用損耗及柴油機組維護保養(yǎng)、檢修、耗材費用，減少了鉆井作業(yè)現(xiàn)場柴油、潤滑油、噪聲等污染，減少了井場周邊自然環(huán)境影響，提高了清潔生產(chǎn)水平，改善了井隊員工工作環(huán)境。
調(diào)速型液力偶合器傳動模塊，由調(diào)速型液力偶合器、正車減速箱、油冷卻系統(tǒng)、氣動調(diào)速控制箱等組成。其主要優(yōu)點是 ： 提高了交流電動機的啟動性能，通過調(diào)速型液力偶合器，減少了電機的沖擊載荷；具有較高的機械效率和工作的可靠性，同時減少了設(shè)備的故障率，節(jié)省了設(shè)備的維護保養(yǎng)時間，提高了鉆井時效；能夠?qū)崿F(xiàn)泥漿泵低泵沖特殊鉆井的需要；具有良好的經(jīng)濟性；實現(xiàn)了機械傳動鉆機無極調(diào)速功能。通過有效的傳動單元組合，不僅提高了鉆機自動化性能，降低了鉆機的運行成本，還進一步提高了鉆機安全可靠性。調(diào)速型耦合器在機械鉆機改網(wǎng)電鉆機驅(qū)動已在勝利油田20 套鉆機得到了推廣應(yīng)用，經(jīng)濟效益顯著。
以 中 石 化SL40600 鉆 井 隊2014年1 至5 月 份 施 工 的5 口同 臺 井 為例， 濱649- 斜48 井 使 用 柴 油機 和發(fā)電機作為動力，消耗柴油64 噸，費用為492,800 元，平均每天能耗費用23,466 元，改電機驅(qū)動調(diào)速型耦合器機組的濱649- 斜48 井耗電量為326,784 千瓦時， 費用為261,427 元，平均每天能耗費用約11,883 元。相比使用柴油機、發(fā)電機每天僅從能耗上節(jié)約費用11,583 元，單井節(jié)約21 萬元，節(jié)能效果到達40% 以上。同時，改為電機驅(qū)動調(diào)速型耦合器機組后，大大減少了柴油機、發(fā)電機維修成本及材料、配件消耗，綜合成本節(jié)約能達到50% 以上。由于電機驅(qū)動調(diào)速型耦合器機組性能穩(wěn)定可以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，避免了柴油機、發(fā)電機出現(xiàn)的機械故障停機時間，提高了鉆井速度，有效縮短了施工周期，經(jīng)濟效益進一步提升。
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