钻机盘刹液压控制系统
钻机刹车系统及计算.
刹把调节
在钻井过程中随着刹车块磨 损量的增加，刹把终刹位置逐渐 降低，当刹把终刹位置与钻台面 夹角小于30°时，操作不便，因 此，必须对刹带进行调节。调节 时，先用平衡梁上的专用扳手松 开锁紧螺母，调节拉杆的长度， 直到刹紧刹车鼓时，刹把与钻台 面的夹角为45°时为止，然后拧 紧锁紧螺母。
更换刹带
更换换刹车块
当刹车块磨损量达到其 厚度的一半时，就要更 换刹车块。更换时，最 好单边交叉更换，以免 滑
刹车机构上除平衡梁上支座 上的润滑点外，其余所有润滑 点均集中在平衡梁下面左、右 两块润滑孔板上，用锂基润滑 脂对各润滑点每天注油1次。 刹车机构的各销轴铰接处及平 衡梁两端的球面支座处应经常 浇30号机械油润滑。
钳架
钳架是一个弯梁， 工作钳及安全钳均安装 在其上。通常配备两个 钳架，钳架上下端通过 螺栓分别固定在绞车横 梁和绞车底座上，位于 滚筒两侧的前方。
刹车钳
刹车钳由浮式 杠杆开式钳（常 开钳）和浮式杠 杆闭式钳（常闭 钳）组成。
常开钳是工作 钳，用于控制钻 压、各种情况下 刹车。常闭钳用 于悬持情况下的 驻刹。
安全可靠 刹车不可靠而发生重大溜钻事故，造成设备
损失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。 灵活省力
刹车不灵活，会加重司钻的体力劳动，且 不能及时准确控制升降系统工作。 寿命长 减少辅助生产时间，节省成本。
刹车的分类
刹车按作用原理可分为： 带式 块式 盘式 石油矿场主要用带式，随着液压技术的发展，
电磁刹车
电磁涡流刹车主要由左、右定子和转子组成。定子中固定嵌装着激 磁线圈，当三相380V交流电过三相变压器降低电压后，输入桥式整 流 器，便可输出连续可调的直流电至电磁涡流刹车的激磁线圈，在线圈周 围产生固定磁场，转子处于此磁场中。当转子与绞车滚筒轴一起 旋转 时，转子切割磁力线，转子内磁通密度发生变化，在转子表面产生感应 电动势，从而产生感生电流，即涡流。
液压盘刹使用维护操作规程
液压盘刹使用维护操作规程1风险识别与控制措施1.1人身伤害1.1.1遇恶劣天气(大风、大雨、浓雾、大雪等)时，不得进行钻机液压盘刹安装作业。
1.1.2吊车操作人员证件齐全，开具吊装作业许可证，整个作业必须有专人统一指挥。
1.1.3吊臂旋转范围内不许有人，所有作业人员必须正确站位。
1.1.4安装液压盘刹时，在摘、挂绳套时，操作人要站稳、抓牢，防止滑跌，各处护罩与栏杆要齐全牢靠。
1.1.5高处作业挂好安全带，打榔头时戴好护目镜。
1.1.3.4严禁在未停车时检修保养液压盘刹系统，液压盘刹各固定螺丝及护罩齐全紧固，固定达标。
1.1.7在维修液压动力装置任何部分或管线之前，一定要先停泵，并卸掉蓄能器的压力1.2刹车块与刹车盘损坏在钻具下放过程中，特别是高速重载时，严禁长期在半刹（似刹非刹）状态下控制下放速度，以免摩擦块与刹车盘的先期损坏1.3刹车盘龟裂刹车盘在高温时严禁急淋冷水，以免产生聚冷龟裂。
下钻前要开动水泵进行冷却水循环，直到下钻完毕时持续循环10～15分钟后才能关闭水泵。
1.4刹车失灵严禁油类或硬物进入刹车盘与摩擦块之间，以免打滑或损坏刹车盘。
1.5上顶下砸过卷阀、数显防碰装置调整到合适位置，刹把操作要提前减速。
1.3.4液压盘刹的损坏起下钻过程中，特别在快速起下钻过程中，严禁操作驻车制动手柄、紧急制动按钮。
否则将造成钻机设备的严重损害。
2操作规程开机前的准备工作：检查各管路连接是否正确；开启吸油口阀门、柱塞泵泄油口阀门；关闭蓄能器组回油阀门；接通外部电源；开启气源。
！警告！开机前，必须确保柱塞泵吸油口和泄油口的截止阀都已经打开，否则将造成柱塞泵的严重损坏。
！注意！驻车制动只有安全钳参与制动。
为了确保安全钳油缸内大刚度碟簧有足够的弹力，每12个月至少更换一次碟簧组。
3维护与保养由于在盘式刹车装置应用了液压系统，它比传统的带刹车要复杂得多。
特别是一些对污染物敏感的液压泵、液压阀及液压油缸等，这些高性能元器件引入需要比带刹车装置给予更多、更精心地保养。
盘刹及液压站操作维护保养规程
盘刹及液压站操作维护保养规程一、盘刹及液压站操作规程（一）准备工作1.检查所有外围接线是否正确。
2.检查各管路连接是否正确。
3.打开蓄能器截止阀。
4.合上电控箱空气开关接通电源。
5.开启气源；（二）启动正常工作1.工作刹车正常钻井时，工作钳为主刹车。
刹车手柄的位置由零位到最大位置对应着零刹车力到最大刹车力。
在工作中，若发现工作钳刹车滞后，应及时调整刹车块与刹车盘之间的间隙以及检查蓄能器压力并补充氮气。
司钻应根据刹车钳压力表的显示来确定刹车力大小，且勿猛拉猛推刹车手柄。
2.紧急刹车正常工作时应旋出紧急制动按钮。
当司钻离开操纵台、停机、或者遇到紧急场合时按下紧急制动按钮，工作钳和安全钳同时参与制动进行刹车，工作钳压力表显示为系统压力，安全钳压力表显示为零。
司钻离开司钻房或者停机时必须按下紧急制动按钮，确认工作钳压力为系统压力，安全钳压力为零。
否则会造成严重事故。
3.驻车刹车正常工作时将驻车阀手柄扳到“释放”位置，使安全钳缸进油，压缩蝶簧从而解除安全钳的刹车。
当停机、司钻离开操纵台或调整安全钳间隙时（需要单独打开或者锁紧安全钳），驻车阀手柄扳到“驻车”位置，安全钳刹车。
4.辅助刹车电磁涡流刹车或其它型式的刹车为辅助刹车，为了降低摩擦块及摩擦盘磨损，减少摩擦盘的发热量，特别是悬重大、井深、游车下放速度快时用好辅助刹车尤为重要。
5.防碰刹车当防碰过卷阀、天车防碰阀或电子防碰起作用时，将一个气信号送给控制回路，工作钳和安全钳同时进行刹车，实现防碰紧急刹车。
二、盘刹及液压站维护保养规程1.在滚筒缠绳后，检查安全钳和工作钳两控制管线是否接反，否则控制手柄的释放和刹车功能相反，紧急制动按钮按下去后则变成了完全打开的状态，容易造成重大安全事故。
2.检查电控盘刹的电控开关常开与常闭端子是否接反，否则同样会造成控制手柄释放和刹车功能相反，容易造成重大安全事故。
3.在绞车缠绳后，严禁盘刹管线、不同型号阀类零件、电气元件互相替代，防止发生重大事故。
钻机液压系统简介
液压阀件位 在司钻房内，安装在操 在液压站里，液压阀件不进
置
作台上。
司钻房。
液压管线
须进司钻房，包括与液 不进司钻房，只信号电缆与 压站的连接管线和与制 液压站相连。 动执行机构的连接管线。
液压盘刹功能描述
➢ 工作制动: 通过操作刹车阀的控制手柄，调节工作钳对制动盘 的正压力，从而为主机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、 起下钻等不同工况的要求。
➢ 紧急制动: 遇到紧急情况时，按下紧急制动按钮，工作钳、安 全钳全部参与制动，实现紧急刹车。
➢ 过卷保护:当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它 原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀发出信号，工作 钳和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰天车事故。
➢ 驻车制动: 当钻机不工作或司钻要离开司钻房时，拉下驻车制 动手柄，安全钳刹车，以防大钩滑落。
电磁换向阀
两位四通
液控换向阀
3WH6B53图形符号
比例减压阀
气控换向阀 4WP6D50图形符号
继动阀
液控式与电控式的区别
操作方式
液控式
电控式
操作原理
手动液压控制。 由司钻直接操作液压司 钻阀、驻车阀和紧急制 动阀来实现工作刹车、 驻车和紧急制动等功能 的操作。
电控液压控制。 由司钻直接操作电子刹把、 驻车按钮和紧急制动按钮来 控制相关的电磁阀件，从而 实现工作刹车、驻车和紧急 制动等功能的操作。
➢压力控制元件 ➢流量控制元件 ➢方向控制元件
电液换向阀
中位
左位
右位
PSL 德国HAWE比例多路换向 型阀
PSL-5多路阀，“O”机能，控制B口压
力
P
P
P
PSL-5多路阀，“J”机能，控制A、B口压力
利用DDVC技术改造盘刹控制系统
写 ， 为 直接 驱 动 容 积 控 制 ， 典 型 的控 制 原 理 如 称 其 图 １ 交 流伺 服 电机 既担 任 系统 的驱 动 ， 能 同 时按 。 也 指令 （ 速 、 向、 转 矩 ） 变 电机 自身 的动 作 ， 变 变 限 改 且
应 有驱 动 器与其 配套 使 用 ， 动器 主要 由变 频 器 的 驱
控制器 组成 。
ＤＤ ＶＣ控制 系统 具有 如 下特 点 ： ａ 液 压 回路是 闭式 回路 ， 箱很 小 。 ） 油 ｂ 油泵 为 双旋 向定 量泵 。 ）
１ 交 流 伺 服 电机 ；一 双 向 液 压 马 达 ； 液 控 单 向阀 ； ２ ３
４ 蓄 能器 ；一 单 向 阀 ；一 溢 流 阀 ； ５ ６
术 水平 。
关 键 词 ： 机 ； 井 机 ；盘 刹 ； ＤＶＣ； 化 设 计 钻 修 Ｄ 优 中 图 分 类 号 ： Ｅ ２ Ｔ ９３ 文献 标识 码 ： Ｂ
近几 年 ， 钻机 、 修井 机技 术 朝着 机 、 液一 体化 电、
损 失小 ， 热量 少 。 发
ｄ 一 般液 压 系统 中必用 的换 向阀 、 流 阀 、 ） 节 溢
方 向发展 ， 高 了 自动 化 、 械 化水 平口 。盘 刹 就其 提 机 ］ 技术本 身 而 言是 机 、 、 一体 化 的技 术 产 品 ］ 相 电 液 ， 对 于带 刹其 使用 功 能上 有 所 扩 展 ， 制 性 上 有 很 大 控 提 高 ， 就 系统本 身 而言 存 在着 如下 问题 ： 系统 较 但 ① 复 杂 ， 其是 液 控 系统复 杂 ， 尤 主要 是 由各 功能 阀或 相
选 择交 流伺 服型永 磁 同步 电机 。 转矩平 衡方 程为
Ｔ。 一 ＋ Ｄ （ ４）
石油钻机液压盘式刹车安装操作与维护保养规程
石油钻机液压盘式刹车安装操作与维护保养规程1 范围本规程规定了液压盘式刹车的安装、操作及维护保养的方法。
本规程适用于液压盘式刹车。
2 安装2.1 安装刹车盘2.1.1 刹车盘的工作表面对滚筒轴的跳动不大于0.3mm。
2.1.2 刹车盘清洗干净，摩擦面严禁沾染任何油污。
2.1.3 对于水冷式刹车盘，还需联接进、出水管。
2.2 安装刹车钳、钳架2.2.1 将上、下过渡板紧固于钳架上。
2.2.2 将刹车钳安装于钳架上，应转动灵活、无卡阻、无蹩劲现象。
安装安全钳时，需旋转调节螺母，使两个刹车块之间的距离最大，以便钳体的安装。
2.2.3整体安装到绞车。
2.3 安装找正要求：2.3.1 刹车盘外圆与钳架内圆之间的间隙应均匀，不允许与钳架有干涉现象。
2.3.2 钳架与刹车盘应平行、对中，偏差为±1mm。
2.3.3 刹车块应包容在刹车盘之内。
2.3.4 所有刹车块应平行、完整的贴合刹车盘，贴合面不少于75%。
2.3.5 调整找正后，分别将上、下过渡板焊接在绞车底座的设计位置。
2.4 安装液压站、操作台将液压站、操作台安装于设计位置。
2.5连接液压管路2.5.1 用高压软管将液压站、司钻操作台、制动执行机构按照设计要求连接成一个完整的液压系统。
在需要拆开运移的地方，设有快速接头，以方便拆卸，防止污染液压管线。
2.5.2安装前要注意所使用管线内洁净，金属管道内无锈蚀，管接头安装密封件，应严格按照油口标记连接液压管线。
2.5.3保证快速接头在工作状态中，不得受外力及重力的作用。
不得带压插拔，拔下后用护帽封堵；插接时，注意清洁，不得虚接。
2.5.4 液压管路间隔1.5～2米应有管夹固定。
2.5.5 管路布置应位于安全地带，避免损伤。
2.6 连接气路管线气路管线的连接就是将过卷阀的气信号与操作台的气动接口连接好。
2.7 电路的连接液压站电控箱的接线请参照液压站电控原理图进行接线。
接线的插头或插座应符合相关技术标准和安全防爆规范。
石油钻机盘式刹车液压系统浅析
- 21 -第9期1-液压站；2-操作台；3-液压盘式刹车图1 液压盘式刹车及其液压站石油钻机盘式刹车液压系统浅析张向龙1，肖生珺2，武哲1，邓文杰1，张海万1（1.兰州兰石重工有限公司， 甘肃 兰州 730314）（2.兰州兰石国际工程公司， 甘肃 兰州 730314）[摘 要] 液压盘式刹车广泛运用于石油钻机中，液压站是专门为石油钻机设计配套的液压辅助设备，主要为石油钻机液压盘式刹车的工作提供动力源。
本文结合盘式刹车工况，分析了几种较常用的盘刹液压系统，钻机设计应选择更合理、更安全可靠的液压系统。
[关键词] 液压盘式刹车；石油钻机；液压站；分析比较作者简介：张向龙（1983—），男，甘肃靖远人，本科学历，工学学士，工程师。
研究方向：石油钻机总体设计、锻压操作机设计。
1 液压盘式刹车及液压站简介本世纪初，随着液压技术逐步运用于多种工程技术领域，石油钻采行业装备技术水平随之更新换代，液压盘式刹车技术开始广泛运用于石油钻机绞车的制动中。
它有着制动可靠、制动力矩大、反应灵敏、能量损耗小等优点。
经过多年的优化改进，现已成为石油钻机中至关重要的设备。
1.1 液压盘式刹车液压盘式刹车为钻机的制动装置，它由刹车钳、钳架、刹车盘组成，刹车钳分为常开式工作钳和常闭式安全钳两种型式。
可实现实际工况中工作制动、紧急制动、驻车制动、过卷制动等几种制动方式。
1.2 盘式刹车所配液压站此装置为盘式刹车提供动力源，通常分为动力单元、控制单元、辅助单元。
动力单元通常选用恒压变量柱塞泵及三相异步交流防爆电机，恒压变量柱塞泵具有压力平稳、噪音低、输出功率大、系统发热低等优点，能满足盘刹液压系统的工作要求。
控制单元中通常采用电磁阀控制刹车钳，为保证系统安全正常工作，在动力单元后配系统安全阀。
系统配备加油组件，加油组件由一台手摇泵、过滤器组成，油箱加油时，通过加油泵组完成，以保证油液的清洁度。
辅助元件：为保证系统正常工作需要设置油温液位计、进油滤清器、回油滤清器、空气过滤器、电加热器等辅助元件。
石油钻机盘式刹车制动系统
液压盘式刹车装置应安全使用刹车系统是钻井机械的关键要害装置。
钻井作业过程中主要承担以下工作：起下钻时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度，悬持钻柱；旋转作业时，控制滚筒转动，调节钻压，送进钻具。
在美国，刹车系统被认为“对钻井效果影响极大”；在欧洲，刹车系统被称为“一种非常危险的装置”；在我国油田，广泛流传着“司钻手中三条命”的说法，这些都表明了刹车装置对于钻井作业的重要性。
重视安全作业问题液控盘式刹车是一项集液压动力、液压传动及控制和机构执行于一体的新技术。
该产品是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统。
近年来，液压盘式刹车装置已经成为钻机的标准配置，修井机和通井机也逐步开始安装使用液压盘式刹车装置。
液压盘式刹车装置的应用，不但改变了传统的带式刹车长期制约钻井技术进步的现状，提高了钻井的技术性能，改善了一线操作人员的劳动条件，提高了钻井的安全可靠性，而且为自动化钻井、智能化钻井解决了一项钻机核心部件的基础性关键技术。
但是，近几年随着石油勘探任务的加重，钻井作业队的数量不断增加，钻井作业过程中安全问题不容乐观。
特别是替代传统的带式刹车的新型液压盘式刹车装置是近几年才推广的新技术，由于仿冒产品的相继流入市场，过去使用带式刹车经常发生的顿钻、溜钻事故现在又重新抬头，时有发生，给钻井生产带来了严重的安全隐患。
钻机刹车装置是一个应引起包括研发、设计、采购、生产、使用及维修各个环节都要高度重视的关键部件。
为推广、应用好液压盘式刹车装置，尽量避免钻修井设备再因刹车问题产生事故，作为国内最早进行石油设备用液压盘式刹车技术的研究，并一直推广其应用的科研机构，中国石油勘探开发研究院采油采气装备所（原石油机械研究所）液压盘式刹车技术人员协同生产、应用方面的人员在认真总结液压盘式刹车装置使用经验的基础上，写成本文，希望给液压盘式刹车装置的现场使用人员提供可以借鉴的意见。
典型事故案例案例1：2008年2月，某钻井队在钻井接单根时发生顿钻事故。
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品
液压钻机的液压系统设计_毕业设计精品液压钻机是一种利用液压能量进行工作的设备，液压系统设计对于液压钻机的性能和工作效率具有重要影响。
液压钻机的液压系统设计需要考虑以下几个方面：液压系统的工作原理、系统的组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算与估算等。
首先，液压钻机液压系统的工作原理是通过液压泵将液压油压力传递给液压马达或液压缸，从而产生的力和运动。
液压泵通过驱动机械将机械能转化为液压能，并提供所需的流体压力。
液压马达或液压缸则通过液压油的流动将液压能转化为机械能，从而实现工作。
液压钻机液压系统的组成部分一般包括液压泵、液压马达或液压缸、液压控制阀、油箱、管路和配件等。
液压泵用于提供流体压力，液压马达或液压缸用于转化液压能为机械能，液压控制阀用于控制流体进出液压马达或液压缸，油箱用于储存液压油，管路和配件用于连接和配合各个部分。
液压钻机液压系统的控制方式可以分为手动控制和自动控制两种。
手动控制方式需要操作人员手动控制液压控制阀的开关，从而实现液压机件的启动、停止和控制。
自动控制方式则通过电气控制系统或其他控制装置，根据设定的程序或信号控制液压系统的工作状态和运动。
液压钻机液压系统中的液压元件选型需要根据工作条件和要求，选择合适的液压泵、控制阀、油缸和油管等。
根据所需的流量和压力，选择适当类型和规格的液压泵；根据工作负荷和速度，选择合适的液压马达或液压缸；根据工作方式和控制要求，选择合适的液压控制阀；根据工作环境和特殊要求，选择适当的油管和配件。
液压钻机液压系统参数的计算与估算是设计过程中的重要环节。
通过对钻机工作负荷、速度、压力等因素的分析和估算，计算出液压系统的流量、压力、功率以及油箱容积等参数。
同时，还需要考虑液压系统的稳定性和可靠性，通过合理的设计和计算，确保系统能够满足实际工作需求。
综上所述，液压钻机的液压系统设计是一个涉及多个方面的复杂任务，需要综合考虑液压系统的工作原理、组成部分、控制方式、液压元件的选型和系统参数的计算估算等因素。
钻机液压盘刹自动换档调压控制技术研究
比例 阀 的输入参 数一 输入 参数经 转换 电路 形成
驱动 电压 ， 并加 载 到 电液 比例 阀上 一 液压 站 压 力 油通 过 电磁 比例 阀 的调 压 和 电磁 换 向阀的切
＝ ＝ 一 ＝ ．、 ， 一 ＝ ＿ 控 制 单 元
定义 １ 、 ２ 、 ３ 钳 缸 起 作 用 为 １挡 ， ２ 、 ３ 钳缸 起作 用 为 ２挡 ， ３ 钳 缸 单独 起作 用 为 ３ 挡 。 自动换 档调 压 的具 体 工作 过 程 如 下 ： 控 制 单 元 根 据 电刹 把 输 出 电压 和换 档 点 电压 ， 通 过 １ ＃、 ２ 电磁 换 向阀切换 到合 适挡 位 上一 根 据 当
２ ０ １ ３年 ６月
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ３
钻 机 液 压 盘 刹 自动 换 档 调 压 控 制 技 术 研 究
马义来 ， 林 立， 王 中金 ， 蒋开文 ， 李 明 星
（ 中国石油大学（ 北 京 ）机 械 与 储 运 工 程 学 院 ，北京 １ ０ ２ ２ ４ ９）
摘要 ： 目前 国 内外 液 压 盘 刹 设 计 安 全 冗 余 度 较 大 ， 工 作油压 长期处 于较低 水平 ， 造 成 了刹 车 系 统 效 率低 、 低 载 阶 段 的制 动 性 能 差 。而 刹 车 阀 的单 一 线 性 调 压 特 性 ， 也 无 法 满 足 不 同 钻井 作 业 工 况 的特 殊 要
车 油压 过低 。刹 车油 压过 低使刹 车 阀工作 在 起
始调节盲区， 加 剧 了低 载 阶段 的制 动力 调 节 不 灵敏， 钳缸 、 刹 车块与 液压 油 的长期 无谓 损耗 等 现 象 。 同时 ， 现 有盘刹 调 压特性 单 一 ， 油 压调 节 增 量 始 终 固定 不 变 ， 也 无法 满 足 不 同作 业 工 况 的特 殊 要求 ， 如送 钻 作 业 时所 需 的精 细微 调 特
钻机调试大纲-007(盘刹)
ZJ70/4500D钻机试验大纲
主要部件（系统）的调试——液压盘刹的调试（表7）
1、调试前的准备工作：
1）检查蓄能器充氮压力为4MPa；
2）开启吸油口截止阀、柱塞泵泄油口截止阀，关闭蓄能器截止阀；
3）点动电动机，检查其旋转方向是否正确（柱塞泵旋向为顺时针，即按泵上红色箭头方向）。
2、调试：
1）启动电动机，按使用说明书的要求调定系统额定压力（9.5MPa），并观察液压站上的压力表是否稳定在调定值；
2）排气：轻拉工作刹车手柄，使工作钳压力为1MPa左右，稍微旋松工作钳油缸上的放气螺塞，等排出的油液不含气沫为止。
逐个给工作钳放气。
在安全钳油缸有压时，按同样方法给安全钳油缸放气；
3）拉工作刹车手柄，左右钳压力达到最大值，拔出紧急按钮，驻车手柄推到“松”位，3个压力表显示都是系统压力值，然后停机，保压10min，检查液压站上的压力表的表值，若压力表的表值不变，则系统正常，若减小，则系统有渗漏，应及时解决；
4）调节安全钳刹车间隙，使刹车盘与刹车块的间隙约为0.5mm；
5）调节工作钳刹车间隙，使刹车盘与刹车块的间隙约为1.0mm；
6）缓缓拉下工作刹车手柄，检查左右路压力是否平稳上升，工作钳动作是否灵敏、响应是否迅速；
7）贴磨刹车块。
新刹车块须贴磨到与刹车盘的接触面积达到75%以上才能使用。
贴磨时应注意控制刹车油压，一般在3MPa以下磨合。
1。
液压盘式刹车培训教材
液压盘式刹车装置培训教材中国石油勘探开发研究院采油采气装备所任丘市博科机电新技术有限公司2011-10-10目录一. 机构组成 (2)1．液压站 (3)2．操纵机构 (6)3．执行机构 (8)二. 装置调试 (9)1．系统压力的调定（出厂前已调好） (9)2．现场安装调试内容 (10)三. 操作使用 (11)1．工作制动 (11)2．驻车制动 (12)3．紧急制动 (12)四. 维护保养 (13)1．注意检查事项 (13)2．关键元器件的拆装和更换 (14)五. 故障检修 (18)前言本培训教材针对中油中国石油勘探开发研究院采油采气装备所（原机械研究所）设计生产的液压盘式刹车装置，其它液压盘式刹车装置不一定适合参考。
中国石油勘探开发研究院采油采气装备所为各钻井总公司钻机配套的液压盘式刹车装置为液控操作控制方式，下面以液控操作盘式刹车为基础进行讲解。
一.机构组成液压盘式刹车系统主要由三部分组成，液压站、操作台、执行机构（执行机构又包括钳架、刹车盘和刹车钳三部分，刹车钳有工作钳和安全钳之分）。
液压站、操作台和执行机构三部分之间用液压管线连接，管线分为:从液压站到操作台有四根管线（ZJ40、ZJ50、ZJ70 ），分别为P1、P2、P3、T，其中P1管线通过液压阀的控制给安全钳一路供油，P2、P3经液压阀控制后分别给两路工作钳（左右路工作钳）供油，T为系统回油。
从操作台到执行机构的刹车钳油缸有B1、B2、B3三根液压管线连接。
其中B1管线接安全钳油缸，B2、B3管线接工作钳油缸。
ZJ30LDB、ZJ30DB钻机配套的液压盘式刹车液压管线从液压站到操作台有三根管线，分别为P1、P2、T，其中P1管线通过液压阀的控制给安全钳一路供油，P2经液压阀控制后给两路工作钳（左右路工作钳）供油，T为系统回油。
从操作台到执行机构的刹车钳油缸有B1、B2两根液压管线连接。
其中B1管线接安全钳油缸，B2管线接工作钳油。
盘刹基本信息见下表：1．液压站液压站又叫液压源，是为盘刹系统提供必需的液压动力的装置。
石油钻机液压盘式刹车及其控制系统
独有的液压调间隙、注脂调间隙能方便、精确地调整刹车间隙，此外还有机械调间隙等
多种调节方式供用户选择；
可提供全锻造刹车盘、焊接刹车盘；风冷、水冷式刹车盘和强冷式刹车盘等多种刹车盘，
适应不同钻井工况；
液压动力源结构紧凑、维修方便；双泵双回路、多重保护，保证使用的安全性；
液压动力源形式多样，可配置同时满足盘刹和钻机各种机械化机具需要的组合液压动力
1. Composition PSK Co. hydraulic disc brake consists of three parts. (1) Brake execute unit (2) Hydraulic power unit (3) Control unit 2. Functions PSK Co. hydraulic disc brake has multiple braking functions to meet the requirements of drilling operation, ensuring the smooth proceeding of the drilling operation. The braking functions are as follows. (1) Service braking (2) Parking braking
源；
电液控和全液控的盘式刹车操控单元可满足不同用户的需求，操控单元模块化设计，易
于集成；
特制的刹车片摩擦性能好、更换方便；
系统主要元器件全球采购，保证了设备的可靠性。
Product Features
PSK Co. hydraulic disc brakes have the following features: 1. The two loops control of the main service caliper and the two brake discs of the system ensure that the system can work normally when one hydraulic loop appears fault. 2. Brake calipers are small in appearance and powerful in brake force. The test in USA show that the brake force of PSK hydraulic disc brakes is more powerful than that of the same product made by other manufacturers. 3. The particular forms of clearance adjustments such as oil adjustment clearance, grease adjustment clearance can adjust the clearance conveniently and accurately. There are also other kinds of clearance adjustments such as mechanical adjustment clearance designed to meet the individual requirements of users. 4. Various kinds of brake discs such as entirely forging discs, jointing discs, air cold discs, water cold discs and coercive air cold discs are designed to meet the individual drilling conditions. 5. Hydraulic power unit is compact in configuration, convenient in maintain. The
液压盘式刹车讲解
三、钻机盘式刹车的结构及原理
北京普世科
四、钻机盘式刹车的使用与维护
主要内容
1. 盘式刹车的调试 2. 盘式刹车的操作规程 3. 盘式刹车的维护与保养 4. 盘式刹车的故障与排除 5. 盘式刹车维修与更换时的注意事项
北京普世科
四、钻机盘式刹车的使用与维护
1. 盘式刹车的调试
调试前的准备工作： (1)检查管汇的连接情况。 (2)检查油箱液面。 (3)检测蓄能器充氮压力，应为4MPa。 (4)开启吸油口、柱塞泵泄油口截止阀；关闭蓄能器组截止阀。 (5) 检查旋转方向是否正确。
保养计划表
序号
检查内容
1 液位
2 温度 3 系统压力 4 滤油器 5 泵组运转声音、温度 6 防碰天车系统 7 油缸密封性
北京普世科
四、钻机盘式刹车的使用与维护
1. 盘式刹车的调试 调试步骤： (1) 启动电机。 (2) 调定系统额定压力、最大压力。 (3) 观察液压站上的压力表，是否稳定在调定值。 (4) 常开钳油缸和常闭钳油缸进行排气。 (5) 保压调试。
北京普世科
四、钻机盘式刹车的使用与维护
1. 盘式刹车的调试
(8)常开钳：
在交接班时需检测刹车块的厚度以及油缸的密封性能。随着刹车 块的磨损（单边磨损1mm），需调节刹车间隙。
注意 当刹车块厚度仅剩20mm时，必须更换。
北京普世科
四、钻机盘式刹车的使用与维护
3. 盘式刹车的维护与保养
(9)常闭钳 ：
需经常检测松刹间隙（至少一周一次）﹑刹车块的厚度以及油缸 的密封性能。如果刹车盘与刹车块之间的间隙大于1mm，必须调 整松刹间隙为0.5mm左右；当施行紧急刹车操作后，必须重新检 查调整松刹间隙。当刹车块厚度磨损到只有20mm时，必须更换。
液压钻机原理
液压钻机原理
液压钻机是一种利用液压原理驱动的钻机设备。
其主要原理是通过液压系统将液体压力转化为机械动力，实现钻孔操作。
液压钻机的工作原理可以分为以下几个步骤：
1. 液压系统供油：液压系统通过泵将液体压力转化为动力，并将液压油送至钻机各个液压元件。
2. 钻杆下拨：通过液压缸驱动，下拨钻杆使钻头接触到钻孔底部。
液压系统会控制液压缸的运动，使钻杆能够下拨到指定位置。
3. 钻杆旋转：液压马达通过液压系统提供的动力，驱动钻杆进行旋转。
钻杆的旋转使得钻头能够快速而稳定地进行钻孔操作。
4. 起吊钻杆：当钻杆需要被抬起时，液压系统会通过液压缸来实现钻杆的升起，使得钻头离开钻孔底部。
液压系统会控制液压缸的运动，将钻杆顺利起吊到指定位置。
5. 冲洗孔道：液压系统还可以通过水泵提供压力，将清水从钻杆中注入钻孔中，冲洗孔道，确保钻孔作业的顺利进行。
通过液压原理的利用，液压钻机可以实现高效、精确、稳定的钻孔操作。
其优势包括力量大、转速可调、操作简单等特点，在矿山、建筑工程、水电工程等领域有着广泛的应用。
液压盘式刹车装置
液压盘式刹车装置（机械）使用维护手册2008年5月目录1.概述液压盘式刹车装置为机、电、液一体化产品，它是绞车的重要部件。
了解熟悉其结构、原理和性能并正确使用与维护该装置，对保证钻机的安全可靠运行具有重要的指导意义。
液压盘式刹车装置由液压站、操纵台、制动执行机构及管路部分组成。
液压站是动力源，执行机构包括常开式工作钳和常闭式安全钳、钳架、刹车盘等，操纵台是执行机构的控制中心，它通过手动操作换向阀组，对制动执行机构的动作进行控制。
1.1 该装置具有以下五种功能1.1.1工作制动通过操作刹车阀的操作手柄，调节工作钳对制动盘的正压力，从而为主机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、起下钻等不同工况的要求。
1.1.2紧急制动遇到紧急情况或停机及司钻离开操作位置时，按下紧急制动按钮，工作钳、安全钳全部参与制动，实现紧急刹车。
1.1.3防碰保护当大钩提升重物上升到某高度应该实现制动的位置，由于操作失误或其它原因，未实施制动时，过卷阀或防碰阀会动作并发出信号，工作钳和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰撞天车事故发生。
1.1.4驻车制动（ZJ30及以下钻机无此功能）当调整盘刹间隙时，使用驻车制动手柄，使安全钳刹车，可调整工作钳间隙。
1.1.5断电保护当发电系统故障断电时，液压站设有蓄能器和手摇泵，断电后，可使刹车钳正常制动4～6次，以处理紧急情况。
液压盘式刹车装置故障的排除和检修，必须由经过培训的专业人员进行操作，要从原理上判断、查找故障原因，严格按照操作规程排除故障，严禁盲目操作。
2.主要技术参数1．液压系额定工作压力：2．工作介质：液压油(冬季用L－HV32,夏季L－HM46)3．油箱容积：250L4．电机功率：2×3KW5．蓄能器容量：2×10L6．电加热器功率：2KW7．每个刹车块单边最大正压力70及以下钻机：90 KN90及以上钻机：120 KN8．恒压变量泵排量：10ml/r3.工作原理与系统组成3.1 制动执行机构3.1.1工作钳（如图1所示）3.1.1.1 工作原理当给油缸输入压力油时，产生推力推动油缸活塞杆伸出，通过连杆、销轴、闸靴、使刹车块接触刹车盘，通过拉杆将推力F传递到刹车块端，从而作用于刹车盘，产生正压力。
盘刹-自动送钻
6、比例放大器和电位器的安装（按下图接线）。
1．控制管线、电缆连接正确可靠。
调试好的盘刹系统，其电、气、液的连接和阀的设置及整个回路均是正确的。
在排除故障时，随意盲目调换、改变其连接和设置是极其危险的做法。
这样不但无法排除故障，反而可能会损坏设备甚至造成重大安全事故。
所以应特别注意：（1）盘刹工作钳由液体压力产生制动力，安全钳靠释放液体压力由蝶簧的压缩力产生制动力，即工作钳是通油刹车，安全钳是放油刹车，在滚筒缠绳后，如两控制管线接反，则控制手柄的释放和刹车功能相反，容易造成重大安全事故。
（2）电控盘刹的紧急刹车按钮和驻车旋钮具有断电后刹车功能。
电控开关常开与常闭端子在接反情况下，同样会造成控制手柄释放和刹车功能相反，容易造成重大安全事故。
（3）不同型号的气阀、液阀、电气元件其功能不同甚至相反，互相替代，元件功能差异可导致释放和刹车功能的不同甚至相反，因此在绞车缠绳后，严禁防止互相替代，防止产生重大事故。
2．液压油。
液压设备的故障基本上是由于油液的污染而引起的。
液压油对于液压系统来说好比人体的血液，必须按要求的牌号、过滤精度使用，并定期更换（3～6个月），更换时须同时清洗油箱。
钻机搬家时切记用干净塑料纸及时包扎拆卸开的接头，严防油液的污染。
在钻机运行中，应经常检查管线接头处的连接是否松动漏油。
正确使用电加热器和冷却器，保证油液在规定的使用范围内。
重视液压油的使用。
液压系统的故障大多是由于液压油的污染而造成的。
要严格按使用说明书的要求使用规定的液压油，在加油、搬家时应特别注意防止液压油的污染，且按规定时间更换液压油（二）电控盘刹系统故障的分析与判断钻机系统供电正常，盘刹液压站的“盘刹控制（常通）”接口一直通气，“盘刹控制（常闭）”接口不通气时，盘刹工作不正常应按以下方法检查：1、工作刹车检查方法：1）、刹住驻车刹车，释放紧急刹车。
拉动工作刹车手柄，观察工作钳压力是否随手柄变化。
如果随动则正常，否则继续检查。
石油钻机液压盘式刹车系统工作原理及维护分析
石油钻机液压盘式刹车系统工作原理及维护分析
代红
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2022()15
【摘要】现阶段,在地下油气资源开采过程中,一般是以石油钻井设备为主实施相应的钻采工作,大多数石油钻机设备将液压盘式刹车当成基本的制动系统,要想将此种设备的优势全面体现出来,提升设备稳定性,使设备处于安全运行的状态,就应当进一步改善液压盘式刹车的性能。
结合该种现象,以液压盘式刹车组成结构为主,结合储能器的运行原理全面探究了对刹车力矩造成各项影响的基本因素,全面论述了需要掌握的各项要点,在明确各项注意内容的基础上为液压盘式刹车系统稳定运行提供良好的依据,达到相关系统和设备稳定运行的目的,进而推动石油钻井设备工作良好开展。
【总页数】3页(P43-45)
【作者】代红
【作者单位】中石化西南石油工程有限公司油田工程服务分公司西南石油机械厂【正文语种】中文
【中图分类】F42
【相关文献】
1.钻机盘式刹车液压控制系统
2.《石油钻机液压盘式刹车》标准技术分析
3.石油钻机盘式刹车液压系统浅析
4.石油钻机液压盘式刹车制动转矩检测方法
5.钻机液压盘式刹车系统工作原理与维护分析
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钻机盘刹液压控制系统
盘式刹车具有刹车力矩容量大，制动效能稳定，耐衰退性能好，制动灵敏，操作省力，更换
维修方便结构紧凑，便于专业化、系列化生产等优点，国内外各工业部门均将其视作先进的
制动技术加以研究和发展。
工作原理：盘式刹车控制系统由液压元件和气控元件组成。
液压控制系统的工作原理：液压控制系统的动力，是用2套规格相同的液压泵分别作为主液
压泵2和备用液压泵2，主液压泵由电动机驱动，备用液压泵由气马达6带动。
当停电或主液压泵出现故障时，按下按钮阀7，备用液压泵2就可代替主液压泵2短时间向系统供油，不影响钻井作业。
根据液压站提供的油压是松闸或是紧闸状态，盘式制动器又可分为常闭式和常开式两种。
图3为液压控制系统工作原理图，液压系统分为4个部分：一是油液供给系统，它主要由油箱、粗滤油器1、油泵2、精滤油器3,安全阀4以及单向阀5组成。
二是正常刹车部分，它主要由两个减压刹车阀6和9，二位三通换向阀7和8组成。
三是安全刹车系统，它主要由二位三通换向阀7、8、14、两位两通换向阀15、蓄能器10、延时阀11、单向阀12和减压阀13组成，四是气控系统，它由1个手动二位三通换向阀和1个气控二位三通换向气阀组
成。
液压控制系统的主油路可分为正常工作部分和安全刹车部分。
正常工作时,液压油经吸油管由泵2打出,经精滤器3和单向阀5由油路b、c分别进人两个叠加式减压刹车阀6和9,再经换向阀7和8到刹车钳油缸通过刹把组件可以调节叠加式减压刹车阀,即调节刹车钳油缸内油压值的大小。
当刹把处于零位时,叠加式减压刹车阀出口压力最大,此时绞车处于工作状态。
当需要刹车时,司钻仅需下压刹把,使其出口压力降低,便可达到刹车的目的。
司钻可凭手感
x和压力表控制刹车力矩的大小。
安全刹车用在正常刹车失灵或防碰天车系统需要及其它紧急情况下，此时二位三通换向阀
7、8、14同时换向,使一部分刹车油缸直接回油,另一部分刹车油缸和延时缓冲系统沟通,实现二级制动,达到应急安全制动的目的。
另外,当防碰天车气控信号接通时,可以使换向阀7、8、14换向。
同时两位两通换向阀15处于图右位置，这样就可不执行二级制动，实现紧急刹车，达到防碰天车的目的。
二级制动的概念是当钻柱重量较大,如果刹车太突然,会产生很大的冲击载荷。
因此刹车时并
不把刹车所需要的全部力矩一次加上,先施加一个较小的力,使滚筒速度减慢,通过延时系统经过一段很短的时间后再施加剩余刹车力,从而使刹车平稳。
液压控制系统
液压控制系统的主要作用是向刹车钳提供压力油,以获得不同大小的刹车力矩,从而达到调节钻压、送进钻具、悬持或刹住钻柱等目的。
液压控制系统的动力选用两套规格相同的油泵,主油泵由电动机驱动,应急泵由气马达带动。
当停电或主油泵出现故障时,可由应急油泵代替主油泵短时间工作,不影响钻井作业。
液压控制系统的油路有工作刹车和安全刹车两部分为
符合司钻的工作习惯,工作刹车部分设有一个刹把司钻可用刹把调节刹车阀压力大小以获得
不同的刹车力矩安全刹车部分在紧急情况或正常刹车失灵时使用,刹车液缸内的压力油迅速
回油,以实现安全制动安全制动时为避免产生冲击载荷,特设计了一个延时缓冲系统另外还设
置了一防碰天车气控回路,当防碰天车气控信号接通时,可实现紧急制动换向阀均采用气控换
向阀,这样既能满足钻机的安全需要,又利用了钻机现有的控制气源。
-8-
3.4工作原理
工作制动：拉动电子刹把，输出一个电信号经电控箱放大后控制比例先导阀，比例先导阀输
出相应的压力油，控制继动阀输出相应压力值的液压油进入左右路工作钳，实现工作制动。
随着电子刹把的角度改变，工作钳的制动力也相应改变，当电子刹把角度最大时，工作钳的
制动力也达到最大，处于全制动状态。
将电子刹把推回原始位置，工作钳油缸压力为0，工作钳松闸。
两个继动阀分别控制左右两路工作钳。
驻车制动：驻车制动操作为一个转换开关，
控制驻车电磁换向阀得电、失电。
转换开关“刹”位为失电，安全钳制动；转换开关“松” 位为得电，安全钳松闸。
控制的基本原则是失电刹车。
解除驻车制动时，必须先拉动“电子
刹把”刹住载荷，然后将转换开关转到“松”的位置，才能松开安全钳。
紧急制动：紧急制动操纵件为一个急停按钮，控制电磁换向气阀（11）得电、失电。
按下按钮，电磁铁失电，系统处于紧急制动状态；旋转抬起按钮，电磁铁得电，解除紧急制动状态。
控制的基本原则是失电刹车。
解除紧急制动时，必须先拉动“电
子刹把”刹住载荷，然后旋转抬起按钮，才能解除紧急制动。
过卷/防碰保护：当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，天车附近处
安装的气动行程阀（或绞车上安装的过卷阀）由于外力碰撞而动作，使气路接通。
过卷/防碰保护操作分常供气、常断气两种情况：l常供气，即正常工作时，气控换向阀控制端通气
源，这时，由电控液压盘式刹车装置使用操作维护手册工作原理及结构特征过卷/防碰阀输出的气信号控制气控换向气阀换向，切断气源，实现紧急制动。
l常断气，即正常工作时，气控换向阀不通气，过卷/防碰阀输出的气信号直接控制气控换向
阀换向，实现紧急制动。
误操作保护：需要解除驻车时，必须先把电子刹把拉至“刹”位，再推驻车手柄，才能解除，
以保证安全。
若司钻操纵时，没有按照规程执行，先推驻车手柄，此时，驻车制动不但没有
解除，反而工作钳也处于全制动状态，实现误操纵保护功能。
它强迫司钻必须按规程操作。
注意：误操作保护功能的缺点是：在正常作业过程中，如果较长时间未进行手柄操作，则可
能启动误操作保护功能，进行紧急制动。