•
(4)易于实现快速的直线往复运动、摆动和旋转运动，调速方便。
与机械控制相比，气 控制容易布局和操纵。
Hale Waihona Puke •(5)元件结构简单，容易实现标准化、系列化，制造容易。
•
(6)对工作环境适应性好，在寒冷的条件下，仍能保证正常工作。
特别是在易燃、易 爆、多尘埃、强磁、潮湿和温度变化大等恶劣场合
下，工作安全可靠。
除油器和分水排水器、油雾器。
• 1．冷却器
• 冷却器的作用是将空气压缩机排出的气体由140～ 170℃降至40“--50℃，使压缩空气中的油雾和水汽迅速达 到饱和，大部分析出并凝结成水滴和油滴，以便经油水分 离器排出。冷却器按冷却方式不同分水冷式和风冷式两种。
• 2．空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中所含的液态水滴、 油滴、固体粉尘颗粒及其他杂质。过滤器一般由壳体和滤 芯组成。按滤芯采用的材料不同可分纸质、织物-、陶瓷、 泡沫塑料和金属等形式。常用的是纸质式和金属式。
三、储气罐
•
储气罐的作用是储存空压机排出的压缩空气，
减小压力波动；调节压缩机的输出气量与用户耗
气量之间的不平衡状况，保证连续、稳定的流量 输出；进一步沉淀分离压缩空气中的水分、油分
•
(7)空气有可压缩性，因而在载荷变化时，传递运动不够平稳、均
匀。
• (8)工作压力不能太高，传动效率低，不易获得较大的力或力矩。
• （9) 排气时噪声较大。
四、气动控制系统的组成
•
如图6—1所示，气动控制系统主要由四部分组成。
•
(1)供气设备：是获得压缩空气的装置。主体是空气压缩机(包括储
气罐、空气净化装
第六章 钻机气控制系统
第一节概述
一、钻井工艺对控制系统的要求 (1)控制要迅速、柔和、准确及安全可靠； (2)操作要灵活方便、省力，维修以及更换元件容易； (3)操作协调，便于记忆。 二、钻机控制系统的作用 (1)对于整体起升的井架，如A形井架和前开口的Ⅱ形井架，在起升时缓冲的控制，
放落时推开井架的控制。 (2)对动力机的启动、调速、并车、停车的控制。 (3)对钻井绞车、钻井泵、转盘等启动与停车的控制。 (4)对钻井绞车滚筒和转盘的转速及旋转方向的控制。 (5)对钻井绞车滚筒制动与放松的控制。 (6)对绞车猫头摘挂的控制。对动力大钳、动力卡瓦等起下钻操作机械的控制。 (7)对辅助装置，如空气压缩机、发电机以及钻井液搅拌器的控制。
活塞3向左运动时，吸气阀9关闭，随着活塞的左移，气缸
工作室容积减小，缸内空气受到压缩而使压力升高，在压
力达到足够高时，排气阀1被打开，压缩空气进入排气管
内，此过程为排气过程。图示为单缸活塞式空气压缩机，
大多数空气压缩机是多
• 缸多活塞式的组合。
二、空气净化装置
•
常用净化装置有冷却器、空气过滤器、空气干燥器、
阀、方向控制阀等。
•
(4)辅助元件：使压缩空气净化、消声及元件间连接等所需要的装
置。如防凝器、低压警报器、旋转接头(导气龙头)和管件等。
第二节 供气设备
• 供气设备是气控系统的动力源， 它提供清洁、干燥且具有一定压力 和流量的压缩空气，以满足不同条 件的使用场合对压缩空气质量的要 求。供气设备一般包括产生压缩空 气的气压发生装置(如空气压缩机)、 储气罐和压缩空气的净化装置三部 分。
• 过滤器使用中要定期清洗和更换滤芯，
否则将增加过滤阻力，降低过滤效果，甚
至堵塞。
• 3．空气干燥器
• 空气干燥器的作用是降低空气的湿度，为系统 提供所需要的干燥压缩空气。它有冷冻
• 式、无热再生式和加热再生式等形式。如果使用 的是有油压缩机。则要在干燥器入口处安装除油 器，使进入干燥器的压缩空气中的油雾重量与空 气重量之比达到规定要求。
三、钻机气控制系统的特点
•
•
(1)经济可靠。气控制系统的工作介质是空气，来源方便。使用后
可直接排至大气中， 即使泄漏也不会造成污染。
•
(2)空气的粘度小，管内流动压力损失小，适用于远距离输送和集
中供气，系统简单。
•
(3)压缩空气在管路内流速快，可直接用气压信号实现系统的自动
控制，完成各种复杂 的动作。
• 4．除油器和分水排水器
• 除油器和分水排水器的作用是滤除压缩空气中 的油分和水分，并及时排出。
• 5．油雾器
• 油雾器的作用是将润滑油雾化后喷入压缩空气管道的 空气流中，随空气进入系统中润滑相对运动零件的表面。 它有油雾型和微雾型两种。图6—4(a)为油雾型固定节流 式油雾器结构图。喷嘴杆上的孔2面对气流，孔3背对气流。 有气流输入时，截止阀10上下有压力差，被打开。
• 置)。它将原动机(电动机、内燃机等)的机械能转变为气体的压力能。
•
(2)执行元件：是以压缩空气为工作介质产生机械运动，并将气体
的压力能变为机械能．
• 的能量转换装置。执行元件包括气缸、摆动气缸、气马达以及气动摩 擦离合器等。
•
(3)控制元件：用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向，以便
使执行机构完成预定运动规律的元件。如各种压力控制阀、流量控制
• 油杯中的润滑油经吸油管11，视油帽8上的节流阀7滴到喷 嘴杆中，被气流从孔 3引射出去，成为油雾，从输出口输 出。图6—4(b)为油雾器的图形符号。
• 在气源压力大于o．1MPa时，油雾器允许在不关闭气 路的情况下加油。供油量随气流大小而变化。
• 油杯和视油帽采用透明材料制成，便于观察。油雾器 要有良好的密封性、耐压性和滴油量调节性能。使用时， 应合理地调节起雾流量等参数，以达到最佳润滑效果。
一、空气压缩机
•
空气压缩机是将机械能转换为气体压力能的装置(简
称空压机，俗称气泵)。
•
如图6—2所示为活塞式空气压缩机的工作原理图。曲
柄8作回转运动，通过连杆7和活塞杆4带动气缸活塞3作往
复直线运动。当活塞3向右运动时，气缸内工作室容积增
大而形成局部真空，吸气阀9打，外界空气在大气压力作
用下由吸气阀9进人气缸腔内，此过程称为吸气过程；当
•
图6—3(a)为空气过滤器结构原理图。
空气进入过滤器后，由于旋风叶片1的导向
作用而产生强烈的旋转，混在气流中的大
颗粒杂质(如水滴、油滴)和粉尘颗粒在离心
力作用下，被分离出来，沉到杯底，空气
在通过滤芯2的过程中得到进一步净化。挡 水板4可防止气流的漩涡卷起存水杯中的积 水。图6—3(b)为空气过滤器的图形符号。