石油钻机盘式刹车的配置分析
石油钻机液压盘式刹车及其控制系统
PSK Co. key products-hydraulic disc brakes and their control systems for petroleum drilling rigs are the high technology with the independent intellectual property rights.
推广。其主要业务是：各型石油钻机、修井机的盘式刹车装置的设计与制造；各型石油钻机、
修井机制动系统的咨询与设计；各种盘式刹车主要零部件、液压元件、易损件供货（刹车钳、
司钻阀、刹车片、密封件等）。 PSK 公司的核心技术“石油钻机液压盘式刹车及其控制系统”是一个拥有自主知识产
权的高新技术。公司拥有多项技术专利。 PSK 公司建有现代化的生产基地，具有年产盘式刹车 300 余台的能力。目前公司已经
研制生产了各种形式的液压盘式刹车近 600 台，在国、内外的油田钻井作业中广泛使用，受
到了用户的好评。 PSK 公司坚持科学稳健发展，主张合作双赢共进；将以全新的经营理念，一流的产品
钻机液压盘式刹车制动分析
钻机液压盘式刹车制动分析制动系统是钻机的重要组成部分，是保障钻井作业正常进行的关键，其性能直接影响钻井工程的质量与效益。
从完成钻井作业角度讲，带式刹车由于受制动原理与结构的限制，制动能力和总体性能难以全面满足钻井工艺的要求。
而盘式刹车由于其自身技术的特点，根据工艺需要配置制动系统以提高其总体性能的可能性要大得多。
因此，盘式刹车制动系统的性能就成为体现对盘式刹车技术认识与设计水平的重要方面。
1 液压盘式刹车制动系统的特点与分析钻井作业要求制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。
可靠性首先表现在紧急情况时，刹车装置可在人为干预下快速作出反应，并提供足够的制动力矩；其次，系统可不在人为干预下实施应急自动刹车。
制动系统工艺特性是最大限度地满足送钻、起下管柱制动要求的性能以及满足正常情况下短时或长时停车制动要求的性能。
刹车钳是制动的执行元件，其性能直接影响整个系统的工作.开式钳的制动力随油压的上升而增加，更符合带式刹车的操作习惯，油压调节特性更适合送钻和起下管柱等常规作业的要求。
因此，应选择开式钳作为完成常规作业制动的执行机构，以保证制动性能。
而意外情况下的紧急制动则主要应由闭式钳承担。
这是因为泄压制动快速，制动力来自碟簧的机械力，在无电力的条件下仍可制动。
因此，钻机盘式刹车的刹车钳应该由开式和闭式两种钳型组成。
１。
１钻机液压盘式刹车制动系统图1是根据上述原则与要求设计的钻机盘式刹车制动系统原理图。
图1ZJ50钻机盘式刹车制动系统原理图1—闭式钳；2—紧急阀；3—驻车阀；4—开式钳；5—司钻阀；6—防碰解除阀１。
２液压盘式刹车制动受力分析1。
2。
1 钻机盘式刹车的常开钳与常闭钳均是通过调节钳缸内油压的大小对制动力进行调节的。
常开钳依靠液压力制动，弹簧力松闸，不充油时处于松闸状态。
常闭钳依靠弹簧力制动，液压力松闸，不充油时处于制动状态。
无论是常开钳还是常闭钳，均有完全松闸和制动状态。
完全松闸时刹车块与刹车盘之间存在间隙Δ。
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究石油电动钻机是一种常用的钻井设备，盘刹系统是其重要的安全保障装置之一。
盘刹系统的性能和稳定性对于钻机的正常工作和作业安全至关重要。
本文将对石油电动钻机盘刹系统进行讨论与研究，分析其结构、工作原理、优缺点及改进方向，以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。
一、盘刹系统的结构与工作原理1. 结构石油电动钻机盘刹系统一般由制动器、制动鼓、制动片、制动液压缸、制动液压站等组成。
制动器为盘式制动器，通过制动鼓将旋转能量转换为热能，从而实现制动作用。
2. 工作原理当需要停止钻机转动时，通过控制系统发送信号，制动液压站将制动液压缸内的压力油推动制动片，使其与制动鼓紧密接触，从而达到制动作用。
当需要释放制动时，压力油被释放，制动片与制动鼓分离，钻机恢复转动。
二、盘刹系统的优缺点1. 优点（1）制动效果好：盘式制动器可以在较短的时间内将钻机制动停止，保证了作业的安全性。
（2）稳定性强：盘刹系统的结构简单，稳定性较强，在恶劣工况下也能保持良好的制动效果。
2. 缺点（1）制动片磨损快：制动片与制动鼓摩擦会导致制动片磨损，需要定期更换，增加了维护成本。
（2）制动液压系统复杂：制动液压系统涉及到多个部件，故障率较高，需要加强维护和检修。
三、盘刹系统的改进方向1. 结构方面可以研发高性能的制动片材料，提高其耐磨损性能，延长更换周期，降低维护成本。
优化制动鼓的工艺，提高其耐磨性，延长使用寿命。
2. 技术方面可以引入智能控制技术，提高盘刹系统的响应速度和稳定性，减少对制动液压系统的依赖，降低故障率，提高整机的可靠性和安全性。
3. 维护方面加强对盘刹系统的定期维护和检修，建立健全的维护保养制度，提高盘刹系统的使用效率和寿命。
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究随着石化工业的发展，石油电动钻机的使用越来越普遍。
而石油电动钻机盘刹系统作为石油电动钻机的核心部件之一，在保证石油电动钻机安全运转方面起着至关重要的作用。
本文将针对石油电动钻机盘刹系统进行讨论和研究。
石油电动钻机盘刹系统是将动能转化为热能的重要部件。
该系统主要由刹车盘、刹车片、刹车活塞、刹车油管等组成。
当驾驶员踩下刹车踏板时，制动器活塞将液压油压入刹车片内形成摩擦力，使刹车盘停止运动。
该系统的主要作用是控制石油电动钻机的速度和停止，确保石油电动钻机的行驶安全，防止意外事故的发生。
1、刹车盘磨损问题刹车盘是石油电动钻机盘刹系统的核心部件之一。
随着石油电动钻机使用时间的延长，刹车盘将逐渐磨损，会导致刹车效果降低，进而导致石油电动钻机制动距离变长，从而增加意外事故的风险。
2、刹车失灵问题刹车失灵是石油电动钻机盘刹系统最严重的问题之一。
造成刹车失灵的原因主要有两个：一是由于制动器内部元件损坏导致刹车片不能顺利压紧刹车盘，二是由于无法保持刹车系统的压力平衡，使得刹车失去制动效果。
刹车失灵是导致事故的最主要原因之一，其必须得到严格的防范控制和技术保障。
刹车过度磨损是石油电动钻机盘刹系统的常见问题之一。
当石油电动钻机的行驶速度过快，然后突然使用刹车时，刹车片会与刹车盘产生严重的摩擦，容易导致刹车片的过度磨损。
这种情况下，建议加装制动盘加热器，使制动盘温度升高，减少刹车片磨损，提高制动效率。
为解决石油电动钻机盘刹系统存在的问题，我们可以从以下几个方面进行解决：1、定期检查和保养定期检查和保养是保持石油电动钻机盘刹系统正常运转的基础。
检查和保养包括：检查刹车盘磨损情况，检查刹车片磨损情况，检查刹车油路是否堵塞，检查刹车各部位是否损坏。
2、使用优质刹车片刹车片是石油电动钻机盘刹系统中最脆弱的部件之一。
使用优质刹车片可以大大提高刹车片的耐磨性和制动效率。
3、加装制动盘加热器加装制动盘加热器可以在石油电动钻机行驶速度较高时，将制动盘温度升高，减少刹车片磨损，提高制动效率。
石油钻机刹车安全保护系统的设计与应用研究
石油钻机刹车安全保护系统的设计与应用研究近年来，石油开采技术迅猛发展，與此相对应的是诸多石油开采设备的不断发展。
石油钻采设备作为石油开采设备的一项重要技术近年来得到了长足发展。
石油钻采设备中最为重要的部分就是刹车系统部分，该部分技术的优越性和先进性在很大程度上决定其最终的使用效率及安全度。
因此，本文对于当前市面上石油钻机广泛应用的刹车安全保护系统进行逐一分析。
特别是其中的刹车信号部分及与其相对应的气控信号部分等。
石油钻机刹车安全保护系统是否能够在保持足够安全度的同时，满足人性化设计需求，同时兼具智能、自动化的特征，将会对整个石油钻机设备最终的使用效果产生深远影响。
基于以上设计理念，本文以此为核心展开探讨，提出相应的安全保护系统改进措施，以此来使得不同石油钻机系统都能够获得相应的优化路径。
进一步推动了石油开采行业的发展。
标签：石油钻机;刹车安全保护系统;设计与应用;气控0 引言石油钻机设备在其发展过程中，已经拥有了包含：断气、断电保护功能及过卷、重锤、电子等防碰措施在内的高效的安全保护系统[1]。
石油钻机系统之所以能够获得有效的运行，在本质上也与以上措施之间在保护逻辑上的全面性有着密不可分的联系。
这种内在联系，也能够实现对于液压盘刹车系统的高度控制。
因此，最终整个系统的运转才会获得逐步提升[1]。
在此背景下，在满足现有石油钻机现场使用状况下，探究一种更深度的且能够统筹其内在保护逻辑的方案，会对其最终安全使用水平的提升产生不容小觑的深远影响。
1 石油钻机刹车安全保护系统设计分析当前的石油钻机，拥有多种不同形式的驱动方法，对于不同的石油钻机，其控制操作单元所采用的控制形式也不同。
一般来讲，主要有气控阀控制形式与电磁阀控制形式两种[2]。
此外在其执行机构中，盘刹系统拥有多种类型的手柄，如机械类手柄、电子类手柄等。
因此，不管是在设计全新的石油钻机，还是对旧有的石油钻机进行改造，首先要对其刹车安全保护系统进行针对性的重新设计，使其获得相应的、源源不断的使用动力。
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究
石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究1. 引言1.1 石油电动钻机盘刹系统的讨论与研究现代石油电动钻机在钻井作业中扮演着至关重要的角色，而其盘式刹车系统作为其中的关键组成部分更是发挥着不可或缺的作用。
随着科技的不断进步和钻机技术的不断发展，石油电动钻机盘刹系统逐渐成为了行业的热点研究领域。
本文旨在就石油电动钻机盘刹系统展开深入探讨与研究，探讨其原理、结构、工作原理、优势与应用，以及未来发展趋势和挑战。
盘式刹车系统相比传统钻机刹车系统具有更高的刹车效率和更快的响应速度，能够更好地保障钻机的安全性和稳定性。
石油电动钻机盘刹系统的结构复杂且精密，其工作原理涉及到摩擦力和传动装置等多个方面，需要进行深入的研究和讨论。
在钻机工作中，盘刹系统不仅可以提高工作效率，还可以减少人员事故和设备损坏，具有重要的应用意义。
在未来，随着石油电动钻机行业的不断发展，盘刹系统也将迎来更广阔的应用场景和更多的发展机遇。
通过对石油电动钻机盘刹系统的深入研究和探讨，有望为该领域的发展指明方向并促进其技术进步。
2. 正文2.1 盘式刹车系统的原理与传统钻机刹车系统的比较盘式刹车系统是一种常见的制动系统，它的工作原理是通过摩擦力将车轮或机械设备的运动减缓或停止。
盘式刹车系统由制动盘、制动钳和制动片组成，当驾驶员踩下制动踏板时，制动钳会夹住制动盘，制动片与制动盘之间的摩擦会使车轮或机械设备减速或停止。
1. 制动效果更加稳定：盘式刹车系统的制动片与制动盘之间的接触面积大，摩擦力更强，制动效果更加稳定可靠。
2. 制动力矩更大：盘式刹车系统制动时可以产生更大的制动力矩，使机械设备更快速地停止。
3. 散热性能更好：盘式刹车系统的制动盘通风散热性能更好，制动过程中不易产生过热现象，可以减少制动片的磨损并延长使用寿命。
4. 维护更加方便：盘式刹车系统的制动片更容易更换，维护更加方便快捷。
随着技术的不断发展和进步，盘式刹车系统在钻机领域的应用越来越广泛，成为了石油电动钻机盘刹系统的主流选择之一。
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。
石油钻机转盘惯性刹车装置
应用技术石油钻机转盘惯性刹车装置*高龙岗 张 福(宝鸡石油机械有限责任公司)摘要 针对石油钻机转盘采用气胎离合器惯性刹车存在的刹车力矩小、响应速度慢等问题,开发了一种钳盘式惯性刹车装置。
该装置主要由连接法兰、刹车盘、刹车钳、支撑架、加力泵、液气管线和比例控制阀等组成。
现已生产100多套,其良好的控制、使用性能得到用户的一致肯定。
随着研究工作的深入,钳盘式惯性刹车装置将在我国石油钻机上得到更广泛的应用。
关键词 石油钻机转盘 钳盘式惯性刹车装置 刹车钳 刹车盘0 引 言惯性刹车作为石油钻机转盘钻井的一个重要组成部分,其主要功能是钻机转盘停转过程中,能够迅速安全地制动转盘。
多年来,石油钻机转盘使用的惯性刹车一直为气胎式。
气胎式惯性刹车受其自身气囊体积等结构形式的影响,实际工作中,由于气囊在充气达到所需压力并产生扭矩时往往需要一个较长的过程,即存在滞后现象,难以在短时间内控制,尤其对于电驱动钻机,控制系统一旦做得不好,容易引起大的钻井事故。
针对石油钻机转盘采用气胎离合器惯性刹车存在的刹车力矩小、响应速度慢等问题,宝鸡石油机械有限责任公司开发了一种钳盘式惯性刹车装置,并首先在电驱动钻机上应用,现已推广到机械驱动钻机上。
1 技术分析1 1 结构钳盘式惯性刹车装置结构及安装位置见图1。
该装置主要由连接法兰、刹车盘、刹车钳、支撑架、加力泵、液气管线和比例控制阀等组成。
刹车盘是采用法兰螺栓连接到转盘驱动箱轴上;刹车钳固定在转盘驱动箱底座上;比例操作阀控制手柄安装在司钻控制房内,加力泵、管线等则按照易于操作维护等原则并根据实际位置安装即可。
图1 钳盘式惯性刹车装置结构及安装位置1 输出轴(连接转盘);2 刹车盘;3 连接法兰;4 加力泵;5 气管线;6 油管线;7 减速器;8 输入轴(连接原动机)。
加力泵[1]结构见图2。
工作过程是:给加力泵供气,气压推动皮阀总成、推杆及活塞总成前移,活塞前移时会将进油杯下方的阀门补油孔封闭,并在液压缸体内产生油压,传递给刹车钳缸;当气压释放时,复位弹簧推动活塞后移并敞开补油孔,缸体内的液压油自动通过补油孔返回油杯。
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Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｏ ｆ ｂ ｒ ｅ ａ ｋｉ ｎｇ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｆ ｏ ｒ ｒ ｉ ｇ ａ ｎｄ ｐｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｃ ｂｒ ｅ ａ ｋ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ， ａ ｎ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｗａ ｓ ｄｏ ｎｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｍｏ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｄ ｏｗｎ ａ ｎｄ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｗｏ ｒ ｋｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｎｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
井钻机 ， 目前 生 产 的钻 机 大 多 配备 了盘 式 刹 车 。盘 式刹 车的 工 作 机 理 与 传 统 的 带 式 刹 车 有 较 大 的 不 同， 带刹 车 由司钻 压 动刹 把 并 通 过 机 械机 构 将 刹 把 力放大， 以产生足够 的刹 车力 矩 ； 盘式刹 车则 依靠 刹
因此 ， 最 危 险工况便 是刹 车 的设计 工况 。 对 于 盘式 刹 车情 况 有所 不 同 ， 盘 式刹 车 钳 有开 式 钳和 闭式钳 ２ 种 类 型 。开 式钳 由液压 系统 提供刹 车 动力 ， 闭式 钳 由机 械蓄 能 装 置 （ 一 般 为碟 型 弹簧 ） 提 供刹 车动力 ， 液 压 力 起 松 刹作 用 。我 国 的盘 式刹 车一般 都采 用开式 钳 做 工 作 钳 的方 式 ， 该 方 式 结构 简单 ， 控 制方便 ， 但 也 存 在 着 安全 隐患 ， 即若 遇 到刹
关键 词 ：石 油钻 机 ； 制动 ； 盘 式 刹车 ； 配置计 算
中图分类 号 ： Ｔ Ｅ ９ ２ ３ ． ０ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｄｉ ｓ ｃ Ｂｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎｇ Ｃｏ ｎ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ｅ ｆ ｏ ｒ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｒｉ ｇ ＱＩ Ｍｉ ｎ ｇ — ｘ ｉ ａ ，Ｌ Ｉ Ｆｕ — ｈ ａ ｉ 。 ，ＸＩ ＮＧ Ｍｉ ｎ — ｚ ｈ ｕ 。
径 Ｄ。即可 。
１ ． ３ 静 悬 工 况
用来 吸收下 钻过 程 的 能量 ， 使 钻 具 稳 定在 一 个 合 适 的匀速 下放 范 围之 内。钻 机 的辅 助刹 车 有 水刹 车 、 电磁 涡流刹 车和多 盘式 气动 刹车等 。 钻 机 的主刹车 有带 式刹 车和 盘式刹 车 ２类 。较
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２ ０ ０ ８年 第 ３ ７卷 第 ４期 第 ４ ４页
石 油 矿 场 机 械
ＯＩ Ｌ Ｆ Ｉ ＥＬＤ ＥＱＵＩ Ｐ ＭＥ ＮＴ ２ ０ ０ ８ ， ３ ７ （ ４ ） ： ４ ４ ￣４ ６
文 章 编 号 ：１ ０ ０ １ — ３ ４ ８ ２ （ ２ ０ ０ ８ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ４ — ０ ３
［ ３ ］ 周 宁 ． ＡＮＳ Ｙ Ｓ机 械 工 程 应 用 实 例 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中 国水
利水电出版社 ， ２ ０ ０ ６ ．
作者简介 ： 齐明侠（ １ ９ ５ ５ 一 ） ， 男， 河北故城人 ， 教授 ， １ ９ ８ ２年 毕业 于 华 东石 油 学 院 石 油 矿 场 机 械 专 业 ， 现从事石 油机械设计 、 制造 方 面 的教 学 与科 研 工 作 ， Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｊ ｄ ｘ ｚ ｒ ＠ｈ ｄ ｐ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ 。
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第３ ７卷
第４ 期
齐 明侠 ， 等： 石 油 钻 机 盘式 刹 车 的 配 置分 析
ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｆ ｏ ｒ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎｄ ｍａ ｎｕｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｏ ｉ ｌ ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎｇ ｒ ｉ ｇ；ｂｒ ｅ ａ ｋｉ ｎ ｇ；ｄ ｉ ｓ ｃ ｂｒ ｅ ａ ｋ；ｃ ｏ ｎｆ ｉ ｇｕｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
３ 结 论
１ ） 在 定子 受到 ５ ＭＰ ａ 均 匀压 力作 用 时 ， 定 子 钢套 的应力 大 ， 应变小 ， 变形小； 定 子橡 胶 衬套 的应
力小 ， 应变 大 ， 变 形大 。
２ ） 定 子橡 胶衬套 的 变形和 应力分 布规律 均为 放射状 ， 距 离定 子 中心越 近 ， 值越 大 。
应变 分布规律 （ 图略） 与应 力 完 全 一致 ， 只 是数
清华大学出版社 ， ２ ０ ０ ５ ．
值 不同 ， 最大应变为 １ ． ０ ５ ９ ／ ６ 。对 于 橡 胶 材 料 来 说 ，
承受 这么 大的应变 是没 有问 题的 。
收 稿 日期 ： ２ ０ ０ ８ — ０ １ － ０ ８
石 油 钻 机 盘 式 刹 车 的 配 置 分 析
齐 明侠 ， 李 福 海 ， 邢 民 主
（ Ｉ ． 中 国石 油 大 学 （ 华 东 ）机 电 工程 学 院 ， 山东 东营 ２ ５ ７ ０ ６ １ ； ２ ． 北 京 普 世科 石 油 机 械新 技术 有 限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
２ ５ ７ ０ ６ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；２ ． Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｕ ｓ ｈ ｉ ｋ ｅ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｎｅ ｗ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ８ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ）
主刹车 承担刹 车 时 的惯 性 载荷 ， 此 时将 产 生 最 大 下 放 力矩 Ｍ ， 其计算 表 达式为
ＭＥ ＝／ ￣
车 系统故 障 ， 特 别 是液压 系统 不能 提供压 力时 ， 刹 车 系统 将不 能 工作 ， 这 是 钻 井 过程 中所 不 允许 的 。为
此还 要 配置 闭式钳 ， 以保 证 系 统 出现故 障 时 能 刹住 钻具 ， 此 时 的闭式 钳 也 称 为 安全 钳 。也 可 以采 用 闭
车系统 提供 的液压 力对 刹车 钳进行 操纵 以完 成刹 车 动作 。二者 的操作 特性 、 刹车 特性 都有所 不 同 ， 也 影 响到刹 车系 统 的配 置 ， 必须要 认真 分析 对待 。
力 。静 悬工况动载 系数 一１ ． ０ ， 静悬 工况应具有 高位 停 车能力 ， 即缠绳层数 可 以较多 ， 如取 Ｄ 一／ ９ ， 。
１ ． ４ 最大钩 载静 悬 工况 最 大钩载 静悬 工况 表现 了钻机 能够 安全 刹车 的
能力， 最 大钩 载静 悬工况 动载 系数 一１ ． ０ ， Ｄ 一Ｄ 。
２ 钻 机 盘式 刹 车 配 置分 析
对 于带 刹 车 ， 上 述 ４种 工 况 除 紧急 工况 可 以有 刹 车气 缸助 力外 ， 其他 都是 由司钻操 纵刹 把完 成 的 ，
（ １ ．Ｃｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅｎ ｇｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ， Ｄｏ ｎ ｇ ｙ ｉ ｎ ｇ
刹 车 系统是钻 机 的重 要 组成 部分 ， 其 性 能 好 坏
１ ． ２ 最大 钩载 下放 工况
直接影 响到钻 机 的操 作 性 能 ， 关 系 到钻 机 设 备 和 操 作 人员 的安 全 。钻 机 上 通 常 要 配 备 ２大 类 刹 车 系 统—— 主刹 车和辅 助刹 车 。主刹 车具 有操作 钻机 的 功能 ， 用 以悬 停钻 柱 ， 放置钻具， 正 常钻 井 时 还 具 有
３ ） 在 距离 定 子 中心 相 同的情 况 下 圆弧 边大 。
Ｉ Ｏ ２ ４ ９ ５ ２ ２ ９ ８ １ ４ ３ ４ ６ ７ ５ ３ ９ ５ ３ ７ ２ ２ ５ ２１ ２ ７ ３ ８ ３ ３ ２ ２ ４ ４ ３ ７ １ ０ ６ ４１ ９ ６ ８
摘要 ： 通过 对钻机 制动 工况 与盘 式刹车特 性 的讨论 ， 分析 了下放 及静 悬 工况 下的 下放 力矩和 配备 盘 式刹 车 时各 刹 车力矩 的计算 方法 。 以 Ｚ Ｊ ４ Ｏ型钻机 为例 ， 计算 了钻机 的 下放 力 矩和盘 式刹 车的制 动
力矩 ， 供设 计制造 时参 考 。
参考文献 ：
图 ６ 单 螺 杆 泵 定 子 橡 胶 衬 套 的 应 力
［ １ ］ 张 劲 ， 张士 诚 ． 常规 螺 杆 泵 定 子 有 限元 求 解 策 略 ［ Ｊ ］ ． 机械工程学报 ， ２ ０ ０ ４ ， ４ ０ （ ５ ） ： １ ８ ９ — １ ９ ３ ．
［ ２ ］ 商跃进． 有限 元原 理与 ＡＮ Ｓ ＹＳ应 用指 南［ Ｍ］ ． 北京 ：
ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｗａ ｓ ｄ ｏ ｎｅ ｆ ｏｒ ｄ ｏｗｎ ｍｏ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｒ ｉ ｇ ａ ｎ ｄ ｂｒ ｅ ａ ｋｉ ｎ ｇ ｍｏ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｄ ｉ ｓ ｃ ｂ ｒ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ，ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ａ ｒ ｅ ｆ —
ｌ 动 力 学分 析 口 ］
大钩 的下放过 程一般 分 为 ３个 阶段 ， 即加 速段 、
匀 速段 和 减 速 段 。 当大 钩 载 荷 较 轻 时 用 主 刹 车 下 钻， 当大钩 载荷较 重 时 采用 主刹 车 和辅 助 刹 车 联 合
制动 的方式 。无论 采用 哪种 方式 ， 在减 速段 ， 由于大 钩速度 由匀 速减 至零 速 都 要 产生 刹 车 动 载 ， 而 辅 助 刹 车在 零转 速时 的制 动 力 矩 基本 为零 ， 所 以主 要 由
静悬工况是 指 当钻井 工作 出现暂时 的停 顿 时 ， 需 要将 大钩置于 某一 位置 的 工况 。该 工 况应 具有 当司 钻不在 时能较长时 间刹 住大钩 载荷 的能 力 。另 外 ， 当