液压盘刹使用说明书.docx
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液压盘刹使用说明书
液控盘式刹车装置
使用操作维护手册
川油广汉宏华有限公司
CHUANYOUGUANGHANHONGHUACO.LTD
二零零三年八月
川油广汉宏华有限公司液压盘式刹车装置
1、简介---------------------------------------------------------------------------
1
2、主要性能参数---------------------------------------------------------------
2
3、工作原理与结构特征------------------------------------------------------
3
4、安装---------------------------------------------------------------------------
11
5、调试---------------------------------------------------------------------------
15
6、操作规程--------------------------------------------------------------
------
18
7、维护与保养--------------------------------------------------------------
----
20
8、故障检修--------------------------------------------------------------------
-
25
9、关键元器件的拆装与更换--------------------------------------------
----
26
10、推荐备件清单-----------------------------------------------------------
----
31
川油广汉宏华有限公司液压盘式刹车装置
一、简介
液压盘式刹车装置由三部分组成：
制动执行机构、液压站及操作台，
它们之间用液压管线连接。
液压站是动力源，为执行机构提供必需的液压
动力；操作台是动力控制环节；执行机构是制动执行部分，它由刹车钳、
钳架、刹车盘三部分组成，其中刹车钳又分为常开式工作钳和常闭式安全
钳两种型式。
该装置具有以下五种功能
1、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。
2、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。
3、过卷保护当大钩提升重物上升到某位置，由于操作员失误或
其它原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀或防碰阀会发出信号，
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。
4、驻车制动当钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制
动手柄，安全钳刹车，以防大钩滑落。
5、误操作保护当司钻未按规定要求解除驻车制动、紧急制动时，
所有刹车钳都处在制动状态，从而起到了安全保护作用。
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川油广汉宏华有限公司液压盘式刹车装置
类别
工
作
钳
安
全
钳
液
压
系
统
二、主要技术参数
名称
参数值
KG80
80KN
单边最大制动正压力
KG75
75KN
KG70
70KN
有效行程
30mm
刹车块允许最小工作厚度
12mm
KG80
580mm×415mm×420mm
外形尺寸
KG75
570mm×390mm×400mm
KG70
560mm×385mm×370mm
重量（KG80/KG75/KG70）
200/180/175kg
BG80
80KN
单边最大制动正压力
BG75
75KN
BG70
70KN
刹车块最大工作间隙
1mm
刹车块允许最小工作厚度
12mm
BG80
610mm×415mm×420mm
外形尺寸
BG75
600mm×390mm×400mm
BG70
570mm×385mm×400mm
重量（BG80/BG75/BG70）
220/200/200kg
80
8Mpa
额定压力
75
6.5Mpa
70
6.5Mpa
工作介质
夏季
L-HM46抗磨液压油
冬季
L-HV32低温抗磨液压油
单泵额定流量
18L/min
油箱容积
80L
电机功率
2.2KW
蓄能器容量
80、75、70
4×6.3L
加热器功率
1KW
冷却水流量
2m3/h
外形尺寸
1160mm×960mm×1220mm
重量
650kg
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三、工作原理及结构特征
盘式刹车装置主要由制动执行机构、液压站和操作台三部分组成。
3.1制动执行机构
制动执行机构主要包括：
工作钳、安全钳、刹车盘和钳架四部分，其结构及布置如图一所示。
3
4
5
126
1、滚筒2、刹车盘3、安全钳4、钳架5、工作钳6、过渡板
图一制动执行机构
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3.1.1工作钳
工作钳主要由常开式单作用油缸、复位弹簧、杆杠及刹车块组成，其结构及工作原理参见图二。
其工作原理是：
当给常开式单作用油缸输入压
力油P时，产生理论推力F，大小为F=P×A，其中A为活塞面积。
推力F推动油缸活塞杆（14）伸出；同时也作用到缸体后端盖（11），推动油缸缸体（9）向后移动。
当刹车块
（1）接触刹车盘时，通过杠杆（4）将推力F传递到刹车块端，从而作用于刹车盘，产生正压力N。
在正压力N的作用
1、刹车块
2、钳体5
3、销轴I
4、杠杆
5、支杆
6、半圆挡圈
7、销轴II
8、油缸端盖
9、缸体
10、拉簧
11、后端盖
12、销轴III
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13、调节螺母
14、活塞杆图二工作钳
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下产生摩擦力，即制动力。
因为制动力与油压P为正比例变化关系，当油
压P达到一定值，刹车盘处于全制动状态；随着油压P值变小，制动力也
随之降低，当油压P=0时，在复位拉簧（10）的作用下，杆杠回到原始位
置，使刹车块脱离刹车盘，工作钳处于完全松刹状态。
3.1.2安全钳
安全钳主要由常闭式单作用油缸、碟簧、杆杠、刹车块组成，其结构
及工作原理参见图三。
1、刹车块
2、钳体
1
2
3
3、销轴I
4
4、杠杆
5
5、支杆
6
6、销轴II
7、半圆挡圈
8、活塞
9、油缸端盖
10、销轴III
11、锁紧螺母
12、调节螺母
13、油缸图三安全钳
7
8
9
10
11
12
13
安全钳的工作原理与工作钳相反。
当常闭式单作用油缸内油压P=0时，
内置的碟簧通过两个杠杆将力传递给刹车块而作用于刹车盘上，产生正压
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力N，实现刹车；而当油缸内油压P≠0，即有油压时，油压力克服碟簧力压缩碟簧，通过杆杠实现松刹。
3.1.3刹车盘
刹车盘是刹车系统的核心部件之一，与刹车块组成刹车副。
一般每台
产品配备两个刹车盘，安装在绞车滚筒两端。
按结构形式分为：
水冷式、风冷式和实心刹车盘三种。
水冷式刹车盘内部设有水冷通道，在刹车盘内径处设有进、出水口；
外径处设有放水口，用来放尽通道内的水，以防止寒冷气候时刹车盘冻裂；
正常工作时，放水口用螺塞封住。
刹车系统工作时，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。
3.1.4钳架
钳架是执行机构的基座，工作钳及安全钳均安装在该基座上。
通常配
备两个钳架，安装在绞车的底座上，位于滚筒两侧的前方。
3.2液压站
液压站包括：
油箱组件、泵组、控制块总成、加油组件、电控箱等。
其液控原理参见图四。
3.2.1油箱组件油箱组件包括油箱、吸油阀、放油阀、液位液温计、冷却
器等元器件，其中：
吸油阀门的功能为维修油泵时，关闭该阀，使油箱与油泵吸油口断开，
防止液压油外泄。
正常工作时，处于开启状态。
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放油阀门是为了更换液压油而设。
正常工作时，处于关闭状态。
液位液温计供观察油箱液面高低及油箱油温。
冷却器为列管式水冷冷却器，用来平衡整个系统的发热。
可根据系统
的工作温度确定是否投入使用。
需冷却时，将旁路截止阀关闭，冷却水接
通；不需冷却，则将旁路截止阀开启，冷却水关闭。
3.2.2泵组泵组为液压系统的心脏。
系统配备两台同样的柱塞泵，分别由
防爆电机驱动，一台工作，另一台备用，工作时可交替使用。
3.2.3控制块总成主要由：
油路块、蓄能器、截止阀、单向阀、安全阀和
高压滤油器等元器件组成。
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。
截止阀是用来释放蓄能器油压的，在正常工作时，截止阀一定要关严。
单向阀的作用是把两台泵的出油口隔开，使其形成三个相互独立而又
相互联系的油路，保持蓄能器的油液不回流。
安全阀是一个溢流阀，起安全保护作用。
高压滤油器过滤系统高压油，保证液压系统的清洁。
3.2.4加油组件加油组件由一台手摇泵、一台过滤器组成。
油箱加油时，
通过加油泵组完成，以保证油液的清洁度。
3.2.5电控柜液压站的电控箱主要用来控制电机和加热器的起、停，电控
箱采用隔爆处理。
其原理见图六、图七。
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3.3操作台
操作台包括刹车阀组件、驻车阀组件、控制阀组、管路、压力表等，其液压原理参见图四。
工作制动：
工作制动是由刹把控制刹车阀（12）实现的。
刹车阀为手动比例减压阀，阀的输出压力随着拉动刹把而呈比例变化。
当刹把拉到最
大角度时，对应阀的输出压力最大，工作钳制动力最大；刹把推到原始位置，阀输出压力为0，工作钳松闸。
每个回路中设有单向节流阀（18），在工作钳制动时起缓冲作用，使制动力逐渐施加，避免因操纵过猛而对设备产生不良影响。
驻车制动：
驻车制动阀（19）为手动换向阀，拉动手柄，驻车制动阀换向，使安全钳油缸卸压，弹簧力使安全钳实现驻车制动。
解除驻车制动时，必须先将刹把拉至“刹”位，使刹车阀（12）的输出压力控制误操纵保护阀（13）换向，再推动驻车制动阀手柄，将压力油输入到安全钳油缸，克服碟簧力，解除驻车制动。
注意：
解除驻车制动，必须先拉工作制动刹把，再推驻车制动手柄方能解锁。
该回路中设有单向节流阀（18），在安全钳制动时起缓冲作用，使制动力逐渐施加，保护设备。
紧急制动：
紧急制动是由紧急按钮阀（15）控制的，该阀是一个手动换向气阀，控制气控换向阀（16）。
当按下紧急制动按钮时，切断气源，气控换向阀（16）弹簧复位，实现安全钳制动；同时，液控换向阀（17）因控制端失压而换向，压力油直接进入工作钳，实现工作钳制动。
即：
所有
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制动钳制动，实现了紧急制动。
解除紧急制动时，同上述解除驻车制动一样，必须先将刹把拉至“刹”位，再拔出紧急制动按钮，才能解除紧急制动。
过卷保护：
当绞车提升重物接近天车时，天车附近处安装的气动行程阀由于外力碰撞而动作，使气路接通。
这时，分常供气、常断气两种情况：
常供气，即正常工作时，气控换向阀（16）控制端通气源，这时，由过卷阀输出的气信号控制气控换向气阀（14）换向，切断气源，实现紧急制动。
常断气，即正常工作时，气控换向阀（16）不通气，过卷阀输出的气信号直接控制气控换向阀（16）换向，实现紧急制动。
误操纵保护：
需要解除驻车时，必须先把刹把拉至“刹”位，再推驻车手柄。
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。
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四、安装
4.1安装刹车盘
4.1.1刹车盘的工作表面对滚筒轴的跳动不大于0.3mm。
4.1.2刹车盘清洗干净，摩擦面严禁沾染任何油污。
4.1.3对于水冷式刹车盘，还需联接进、出水管。
4.2安装刹车钳、钳架
4.2.1将上、下过渡板紧固于钳架上。
4.2.2将刹车钳安装于钳架上，应转动灵活、无卡阻、无别劲现象。
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。
4.2.3整体安装到绞车。
安装找正要求：
（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）钳架与刹车盘应平行、对中，偏差为±mm。
（3）刹车块应包容在刹车盘之内。
（4）所有刹车块应平行、完整的贴合刹车盘，贴合面不少于75%。
（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。
4.3安装液压站、操作台
将液压站、操作台安装于设计位置。
4.4连接液压管路
液压管路主要由高压软管、快速接头、管夹等组成。
液压管路的连接就是用高压软管将液压站、司钻操作台、制动执行机
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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。
三者的连接见示意图五。
（1）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）保证快速接头在工作状态中，不得受外力及重力的作用。
每次插拔快速接头，注意清洁，不得虚接。
（3）液压管路间隔1.5~2米应有管夹固定。
（4）管路布置应位于安全地带，避免损伤。
图五液压管线连接示意图
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4.5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。
4.6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六、图七接线。
接线的插头或插座应符合相关技术标准和安全防爆规范。
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）
）
）
）
）
）
（
（
（
（
（
（
图六液压站电控原理1
:
:
:
:
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:
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:
（）（）（）（）（）（）
图七液压站电控原理2
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五、调试
5.1调试前的准备工作：
（1）检查管汇的连接，确保无误，特别是P1的连接，若连错，会发生顿钻事故。
（2）检查油箱液面。
（3）检测蓄能器充氮压力，确保充氮压力为4Mpa。
（4）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。
若使用场合不需冷却器工作，则将冷却器旁路截止阀开启；若需要冷却器工作，则将冷却器旁路截止阀关闭。
（5）点动电机，检查旋转方向是否正确（从轴端看柱塞泵的旋向应为顺时针，即按泵上红色箭头方向）。
5.2调试：
（1）启动电机。
（2）调定系统额定压力、最大压力调节步骤如下：
A、启动一台泵电机组。
B、松开安全阀螺帽并按顺时针方向旋转，调节至大约3/4的位置。
C、拆下泵的调压阀保护帽，松开泵的调压阀螺帽。
用内六方扳手顺
时针转动螺钉以增大压力。
观察系统压力表MP读数，到9.5Mpa时为止。
如果调节的同时，压力停止上升，则转动安全阀少许。
交替调节低压力的安全阀或柱塞泵，直到MP压力表显示为9.5Mpa。
D、向下调节安全阀，直到MP表读数为9Mpa，拧紧安全阀螺帽。
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E、重新向下调节泵的调压螺钉，Mpa表读数保持额定压力值为止。
拧紧螺帽，装上保护帽并拧紧。
注意：
液压站出厂前，最大压力已调节好，无特殊情况，严禁调节。
（3）观察液压站上的压力表，是否稳定在调定值。
（4）排气：
轻拉刹车阀手柄，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。
（5）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；观测液压站P1、P2、P3压力表，若压力表值不变，则系统正常；若
压力表值减小，说明系统有渗漏，应及时解决。
（6）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。
（7）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。
顺时针调紧，逆时针调松。
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。
（8）缓缓拉下“刹把”，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。
反复操作几次，确保性能可靠。
（9）贴磨刹车块。
旋转刹车盘，缓缓拉动“刹把”，使刹车块对刹车盘贴
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磨，反复多次。
（10）新刹车块须贴磨到接触面积达75%以上才能使用。
贴磨时应注意控
制刹车油压，一般在3Mpa下磨合。
（11）检测过卷、防碰装置。
（12）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。
在此检查液位、油路等系统各处是否正常，特
别是油箱液位，应保持在最高和最低液面标志之间。
（13）一切正常后，才可以使用。
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六、操作规程
6.1开机前，准备工作：
（1）检查各管路连接是否正确；
（2）开启吸油口阀门、柱塞泵泄油口阀门；
（3）关闭蓄能器组回油阀门；
（4）接通外部电源；
（5）开启气源。
6.2操作规程：
1、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；
2、启动电机此时系统处于紧急制动状态。
3、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。
4、工作制动拉动“刹把”即可进行工作制动，其操作角度为0~600，拉
动角度越大，制动力越大。
注意
下放钻具，特别在下放较重的钻具时，需要辅助刹车配合使用。
辅助
刹车基本用来降低大钩负载运动速度。
事实上，正是这个辅助刹车装置吸
收了来自减速负载的大部分能量。
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，任何时候都不可将无论多小的负载自由下
降，必须连续减速。
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
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速度快，避免溜钻现象。
警告
不利用辅助刹车控制负载下降，可能会引起控制失灵，造成财产损坏、
人身伤害甚至死亡！
起下钻时，要自始至终保持辅助刹车与绞车相连。
5、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。
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。
6、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。
说明：
司钻离开司钻位置时，须用卡瓦悬持重负载，严禁运用盘式刹
车悬持重负载
注意
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
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