滴，以便经油水分离 器排出。
按冷却方式分类
水冷式
风冷式
2 空气过滤器
• 空气过滤器的作用是滤除压缩空气中含有的液态
水滴、油滴、固体粉尘颗粒及其他的杂质。 • 空气过滤器的组成：壳体和滤芯。
• 注意：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。（注： 若使用有油压缩机，则要在干燥器入口处 安装除油器。）
流量和流动方向，以便使执行机构完成预
1 定运动规律的元件。
储气罐
（4）辅助元件：使压主气缩路 空气净化、消声及元
件间连接等所需要的装置。
图6-1
• 1:导气龙头 • 2： • 3：调压继气器 • 4：转盘手柄调压阀 • 5：旋塞阀
第二节 供气设备
• 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。
• （4）与机械控制相比，气控制容易布局和 操纵，调速方便易于实现快速的直线往复 运动、摆动和旋转运动。
三、钻井气控制系统的特点
• （5）元件结构简单，容易实现标准化，系 统化，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，工作安全可靠。
• （7）空气有可压缩性，因而在载荷时，传 递运动不够平稳、均匀。
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。
三、钻井气控制系统的特点
• （1）经济可靠。 • （2）空气的粘度小，管内流动压力损失小，
系统简单，适用于远距离输送和集中供气。
• （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。
1· 单作用式气缸一般用于短行程或对活塞杆推力、运
动速度要求不高的场合。 2.薄膜式气缸
薄膜式气缸：利用压缩空气使膜片变形来推动活塞
杆做直线运动的气缸。 薄膜式气缸由缸体、膜片、膜盘和活塞杆等组成。 膜片形状有盘形膜片和平膜片两种。 膜片材料有：夹织物橡胶、钢片和磷青铜片。常用的
为夹织物橡胶，金属膜片只用于行程较小的膜片式气缸。
和排污阀等附件。此外，储气罐还必须符合锅炉 及压力容器安全规则的要求，如使用前应按标准 进行水压试验等。
第三节 执行元件
• 执行元件的作用是将压缩空气和压力能转 换为机械能，驱动工作部件工作。
• 常用组件：气缸、气动马达和气动摩擦离 合器。
一 气缸
• 定义：气缸是输出往复直线运动或摆动运 动的执行元件。
• 混合气体中的杂质会对整个系统带来不良 影响，因此，在气动传动系统中，设置除 气、除油、除尘和干燥等气源净化装置。
• 常用净化装置有冷却器、空气过滤器、空 气干燥器、除油器、分水排水器和油雾器。
1 冷却器
• 冷却器的作用是将空
气压缩机排除的气体 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
容积式压缩机
活塞式
膜片式
螺杆式
速度式压缩机
• 速度式压缩机是通过改变气体的速度，提高气体 动能，然后将动能转化为压力能，来提高气体压 力。
速度式压缩机
离心式
轴流式
混流式
二 空气净化装备
• 在气动传动中使用的低压压缩机多采用油 润滑，由于它排出的压缩气体温度一般在 140~170℃之间，使压缩空气中的水分和 部分润滑油气化，在与吸入的灰尘混合， 形成了水、油和灰尘的混合气体。
二、钻井控制系统的作用
• （1）对于整体起升的井架，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。
二、钻井控制系统的作用
• （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
3.回转式气缸
回转式气缸由导气头体、缸体、活塞、活塞杆等组成。 回转式气缸的缸体连同缸盖及导气芯可被携带回转； 活塞和活塞杆只能作往复直线运动；导气头体外接管路， 固定不动。
• 供气设备的组成： • ①气压发生装置（如空气压缩机） • ②储气罐 • ③压缩空气的净化装置
空气压缩机
• 定义：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）
• 空气压缩机分类：
按工作原理分
容积式 速度式
容积式压缩机
• 容积式压缩机是通过运动部件的位移，周期性 的改变密封的工作容积来提高气体压力。在气 压传动中一般多采用容积式空气压缩机。
钻井机械辅助设备系统研究
第六章 钻井气控制系统
第一节 概 述
• 钻机的控制系统是整套钻机 必不可少的组成部分，是钻 机的中枢神经系统。
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。
三 储油罐
• 储油罐的作用是储存空气压机排除的压缩空气，
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 金和其他杂质颗粒。
• 分类：立式和卧式（立式结构应用较为普通） • 使用要求：储气罐使用时应附有安全阀、压力表
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，并及时排除。
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。
• 分类：油雾型和微雾型 • 使用要求：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。
• （8）工作压力不能太高，传递效率低，不 易获得较大的力或力矩。
• （9）排气是噪音设备：是获得压缩空气的装置。 （2）执行元件：是以压缩机为工压作缩机介质产生
机械运动，并将气体的压力能变成机械能 至转的能量转换装置。
盘
（3）控制元件：用来控制压缩空气的压力、