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液压盘式刹车装置 北京金盆地石油科技有限公司BeijinggoldbasinpetroleumtechnologyLtd Co 使用保养培训教材维修 1 系统组成二 系统功能简介三 原理与结构特征四 调试五 使用 操作规程六 检查与保养七 维修与保养须知八 快速故障诊断 目录 一 系统组成 执行机构包括刹车钳 钳架 刹车盘 液压站为执行机构提供必需的液压动力 操作台控制环节 实现系统的功能 并与工况要求相匹配 三者之间用液压管线连接 工作制动通过操作刹车阀的控制手柄 调节刹车力矩 紧急制动遇到紧急情况时 按下红色紧急制动按钮 工作钳 安全钳全部参与制动 实现紧急刹车 过卷保护系统与过卷信号连锁控制 避免碰天车事故 驻车制动空钩载情况下 钻机短时间不工作或司钻需要短时间离开时 拉下驻车制动手柄 安全钳刹车 防止大钩滑落 误操作保护功能切换时 如不按规定先解除驻车制动 紧急制动状态 所有刹车钳均处在制动状态 防止因误操作引起溜钻等事故 二 系统功能简介 执行机构 主要包括 工作钳 安全钳 刹车盘和钳架四部分 其结构及布置如下图所示 1 刹车盘2 钳架3 工作钳4 安全钳 三 原理和结构特征 注 该图仅为结构示意图 根据钻机型号和用户要求不同 制动钳数量 工作钳和安全钳总数 会随之变化 例如ZJ70钻机配8副DBS75型制动钳 ZJ50钻机盘式刹车配6副DBS75型制动钳 而ZJ40钻机配6副DBS65型制动钳 根据绞车的设计要求 制动钳亦可装在滚筒一端 安全钳给油松刹 断油刹车 工作钳给油刹车 断油松刹 二者的工作状态相反 正好形成安全互锁 三 原理和结构特征 刹车盘分水冷式 风冷式和实心刹车盘三种结构形式 水冷式刹车盘内部设有水冷通道 刹车系统工作时 应给刹车盘通冷却循环水 以平衡刹车副摩擦产生的热量 风冷式刹车盘内部有自然通风道 靠自然通风道和表面散热 实心刹车盘靠表面散热 主要用于修井机和小型钻机 三 原理和结构特征 提示 如果刹车盘内的循环水有可能结冰 则须放掉冷却水 以防止结冰膨胀致使刹车盘冻裂 三 原理和结构特征 操作台是系统动力的控制环节 实现系统的功能 并与工况所需的要求相匹配 液压站给系统提供液压动力 采用冗余设计 具备双泵 独立双回路的特点 注 组合液压站的原理图和操作见组合液压站说明书 操作台包括刹车阀组件 驻车阀组件 控制阀组等 整体集成在司钻房或送钻台内 三 原理和结构特征 系统液压原理图 四 调试 调试前的准备工作检查管汇的连接 特别是P1的连接 若连错 会发生顿钻事故 检查油箱液面 检测蓄能器充氮压力 确保充氮压力正确 开启吸油口截止阀 柱塞泵泄油口截止阀 关闭蓄能器组截止阀 检查电机旋转方向是否正确 按泵上箭头方向 启动电机 调定系统额定压力 最大压力 调定步骤见使用说明书 四 调试 调试步骤 观察液压站上的压力表 是否稳定在调定值 给液压系统排气 保压测试 拉下工作制动手柄 左右钳压力到达最大值 拔出紧急按钮 驻车手柄推到 松 位 三个压力表都是系统压力值 然后停机 保压10分钟 液压站P1 P2 P3压力表值应稳定不变 液压站出厂前 最大压力已调节好 无特殊情况 严禁调节 调节安全钳刹车间隙在安全钳油缸给压的情况下 松开锁紧螺母 顺时针旋转调节螺母使安全钳刹车块与刹车盘完全贴合 然后反向旋转调节螺母八分之一圈 此时刹车盘与刹车块间约有0 5mm的间隙 最后拧紧锁紧螺母 调节工作钳刹车间隙间隙调整靠拉簧两端的调节螺母调节 刹车块与刹车盘间隙在调整时应尽可能的小 间隙越小 进入贴合的响应时间越短 四 调试 缓缓拉动 刹把 检查左 右路压力是否平稳上升 工作钳响应是否迅速 灵敏 反复操作几次 确保性能可靠 四 调试 一切正常后 设备才可以使用 贴磨刹车块 新刹车块须贴磨到接触面积达75 以上才能使用 检测过卷 防碰装置 现场安装调试完成后 正常使用前 必须使油泵运行10 30分钟 并反复操作 刹把 几次 再次检查液位 油路等系统各处是否正常 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 接通气源 开机前 准备工作 提示开机前 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 五 使用 操作规程 操作规程将刹把 紧急刹车按钮 驻车制动手柄复位 即 刹把处于 松 位 紧急刹车按钮处于 刹 位 驻车制动手柄处于 刹 位 启动电机此时系统处于紧急制动状态 解锁先拉动刹把 使其刹住载荷 然后推动驻车制动手柄 拔出紧急刹车按钮 使其均处于 松 位 五 使用 操作规程 工作制动拉动 刹把 即可进行工作制动 其操作角度为0 60 拉动角度越大 制动力越大 工作制动时 只有工作钳参与刹车 提示起下钻时 刹车手柄轻拉一些 使刹车块轻触刹车盘 这样制动响应速度快 避免溜钻现象 五 使用 操作规程 驻车制动拉动驻车制动手柄至 刹 位 实现驻车制动 转换到工作制动时 必须先解除驻车制动 即 先拉动刹把 使其处于 刹 位以刹住载荷 再推动驻车制动手柄至 松 位 然后进行工作制动 驻车制动只有安全钳参与制动 为了确保常闭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 五 使用 操作规程 紧急制动按下紧急制动按钮 实现紧急制动 转换到工作制动时 必须先解除紧急制动 即 先拉动刹把以刹住载荷 再拔出紧急制动按钮 然后进行工作制动 紧急制动时 工作钳和安全钳同时参与刹车 过卷保护系统与过卷信号连锁控制 过卷阀发出信号 切断盘式刹车控制气源 自动实现紧急制动 从而避免碰天车事故 过卷制动时 工作钳和安全钳全部参与刹车 五 使用 操作规程 下放钻具 特别在下放较重的钻具时 司钻必须利用盘式刹车和辅助刹车的组合能力来安全下放钻柱和套管 不允许负载自由下降 必须连续减速 以减少制动动负荷 提高刹车系统和整个钻机设备的使用可靠性和使用寿命 起下钻时 要自始至终保持辅助刹车与绞车相连 安全警告 五 使用 操作规程 安全警告 司钻离开司钻位置时 须用卡瓦悬持重负载 严禁用盘式刹车悬持重负载 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 慎用紧急制动 否则将造成钻机设备的严重损害 五 使用 操作规程 液面必须经常检查液面并及时补油 液面下降 说明有渗油或漏油的地方 液面升高 表明冷却器漏水 要及时排除 油温液压油的工作温度最高值为60 必须经常监测油液温度 油温逐渐升高 表明可能污染或形成胶质 或柱塞泵磨损 油温突然升高是报警信号 应立即停机检查 六 检查与保养 滤油器回油滤油器带有目测式堵塞指示器 指针在绿区时 滤芯正常 黄区时 轻微堵塞 红区时 严重堵塞 必须清洗滤油器壳体并更换滤芯 六 检查与保养 高压滤油器带有目测式堵塞指示器 红色柱塞顶出时表示已堵塞 必须清洗滤油器壳体并更换滤芯 每天在工作温度达到正常值时 至少进行一次检查 但若低于正常工作温度 在升温初始阶段 可能因为流动阻力较大而使红柱塞顶出 要注意区别 空气滤清器只用于当油箱液面升降时过滤进出油箱的空气 每隔一至三个月检查并清洗或更换一次滤芯 蓄能器蓄能器可降低液压回路的压力脉动 并在泵无法正常工作时提供一定的储存能量 必须经常检测蓄能器的充气压力 若压力不足 须及时充气 六 检查与保养 泵组系统配备两套电机泵组 一台工作 另一台备用 两者可交替使用 须保持两台泵组的性能可靠 卸压时 打开所有的截止阀 释放蓄能器的油压 正常工作时 截止阀一定要关严 否则 系统压力将建立不起来 六 检查与保养 防碰天车系统过卷阀由于经常不用 应经常检测 确保其性能可靠 特别在冬季 压缩空气里可能含有水分 气路因天气寒冷而发生结冰堵塞现象 引起防碰失灵 防碰系统需每天试用一次 确保能够正常工作 工作钳在交接班时需检查刹车间隙及油缸的密封性能 随着刹车块的磨损 单边磨损1 1 5mm 需调节拉簧的拉力 使刹车块在松刹时能返回 且间隙适当 安全钳需经常检测松刹间隙 至少一周一次 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 必须调整松刹间隙使其小于0 5mm 当施行紧急刹车操作后 也必须重新检查 调整松刹间隙 六 检查与保养 如不及时调整安全钳的松刹间隙 可能发生紧急制动或驻车制动失灵事故 刹车块刹车块允许的最大磨损厚度为10mm 当磨损到厚度仅有12mm时 必须更换 刹车盘磨损允许的最大磨损量为10mm 应定期测量刹车盘工作面厚度 龟裂因热疲劳极易产生龟裂 当微小应力裂纹扩展较大时 应引起足够重视 并采取修补措施 水冷盘若出现渗 漏水必须及时修补或更换 油污工作面上不允许沾染或溅上油污 以免降低摩擦系数 降低刹车力 以致造成溜钻事故 经常检查清除 循环水冬季位于寒冷地带 钻机不工作时 务必将刹车盘中的冷却水排尽或者给刹车盘通循环水 避免因收缩不一致而将盘冻裂 提示 刹车盘与刹车块磨损量的累加极限为30mm 六 检查与保养 快速接头 液压管线每天检查所有快速接头 特别移动管线或意外碰到管线后 严格检查液压管线是否损坏 快速接头是否虚接 六 检查与保养 结构件主要是检查杠杆 销轴 油缸 钳架 接头以及所有紧固件 确认无损坏 变形 裂纹和其它可能的问题 检查所有紧固件是否松动 必要时应及时紧固 检查焊接件 特别是钳架 钳体的焊缝是否有裂纹 腐蚀等问题 如有必要则要维修或更换 半年至少检查一次 检查活动部件是否有粘连现象 特别是杠杆销轴处 六 检查与保养 保养计划表 六 检查与保养 保养计划表 七 维修保养须知 滤油器滤芯所有的滤芯只能更换新滤芯 严禁旧滤芯清洗后再用 柱塞泵安装泵的连轴器时 严禁用锤子敲击 应当在轴与孔 键与键槽对正后 稍微用力推进即可 否则 将引起泵的损坏 泵启动前 必须把泵的吸油口 溢流口的截止阀打开 给泵的壳体充满油 否则 将引起泵的严重损坏 管路系统连接管线 接头时 必须把 O 形圈 组合垫圈装上 否则 将引起渗 漏油 松开螺纹之前要先把其外面清理干净 并将所有接口封好 以防污染物进入系统 七 维修保养须知 液压系统除维修 更换备用泵外 维修液压系统任何部分 必须要先停泵 并卸掉蓄能器的压力 否则 可能造成人身伤害 液压油的洁净是保持盘刹系统正常工作的首要条件 加油时 必须使用液压站配备的加油泵给系统加油 严禁从空气滤清器处加油 安全钳油缸碟簧的设计寿命为一年 使用一年后 必须成组更换 在检修时应注意每组碟簧的装配次序 不能混乱或与其它组碟簧相调换 油缸若有漏油现象 说明密封圈已磨损应更换 七 维修保养须知 1 螺栓2 垫圈3 防尘圈4 密封圈5 端盖6 导向带7 O形圈8 测压排气接头9 轴套10 活塞11 密封圈12 导向带13 弹性导套14 碟簧15 垫圈16 油缸17 锁紧螺母18 螺栓19 挡环20 调整螺母21 顶杆 工作钳油缸油缸若有漏油现象 说明密封圈已磨损应更换 工作钳油缸结构图如下 七 维修保养须知 1 螺栓2 垫圈3 防尘圈4 密封5 测压排气接头6 油缸端盖7 O形圈8 导向带9 轴套10 活塞11 导向带12 活塞密封13 轴套14 缸体15 呼吸器16