钻机盘刹液压控制系统

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。

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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。