液压盘式刹车培训教材Word下载.docx

1、安全钳数量2工作钳数量64控制方式液控系统压力8 Mpa6.5 Mpa蓄能器容量46.321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。液压站由箱体、油箱、控制块总成、泵电机总成、电控箱等部分组成，根据应用的钻机不同，液压站有双回路液压站（应用于ZJ40ZJ90）和单回路液压站（应用于ZJ30以下钻机和修井机、通井机）两个规格，其区别在于控制块总成上，有四个蓄能器，四个外接油口，四个压力表为双回路液压站，有两个储能器，三个外接油口，三个压力表的为单回路液压站，其余两者完全相同。下面以双回路液压站为例讲述，液压站有四个外接油口：T、P1、P2、P3，其中T为回油口，P1、P2、

2、P3都是供油口，P1是专门设计给安全钳供油的压力油口，P2、P3是分别为左路和右路工作钳供油的压力油口。液压站上有四块压力表：MP压力表显示系统压力，P1、P2、P3压力表，分别显示P1口、P2口、P3口油路的压力。箱体是液压站的框架，有支撑保护的功能。其四周都有可打开或拆卸的门或挡板，顶部也可卸下，便于检查、维护保养和维修。液压站油箱上装有液位温度计、空气滤清器、电加热器、油温高报警器、液位低报警器等，并设计了油箱清洗口。正常使用情况下，应保证油箱内液压油达90L，可按液位温度计标线指示加油。油箱上还连接了加油装置、水冷式冷却器、回油过滤器和放油截止阀。液位温度计 能够显示油箱内液压油的液位

3、和温度，液位上限是温度计的摄氏100度的刻度线，下限是液位温度计底部的红线。加油不能超过上限，低于下限必须加油。空气滤清器 在油箱的上部，它是油箱的呼吸器，过滤吸入油箱的空气，把它拆下来能够清洗滤芯。电加热器 根据环境温度及液压油情况，当液压油的粘度较高使泵吸入困难时须启动电加热器。油温高报警器 当油温高于60时会发出报警信号。液位低报警器 当液位低于正常工作液位时，会发出报警信号。油箱清洗口 卸下螺栓，取下盖板，可以清洗油箱内部。加油装置 用来给油箱加油。由手摇泵、截止阀、旋转式管路过滤器，抽油管线等组成。不加油时，抽油软管单独固定在液压站箱体内，抽油软管的两端和手摇泵的吸油口都用护帽堵住，

4、以免进入赃物。加油时，把护帽都拆下，将抽油软管的一端与手摇泵的吸油口连接好，将抽油软管另一端直接插入原装油桶内，打开截止阀，顺时针摇动手摇泵，抽进的油经过旋转式管路过滤器过滤后进入油箱，加到液位上限停止加油，关闭截止阀，拆掉吸油管线，堵好放回原处。水冷式冷却器系统在冷却器前装有旁路截止阀，可根据情况控制回油是否经过冷却器，如果油箱的液压油温度超过60，应将冷却器旁路截止阀关闭，使回油经过冷却器并给冷却器接冷却循环水，冷却回油箱的油液，从而降低油箱油液温度。回油过滤器 安装在油箱的上部，系统回油经过回油过滤器过滤后回油箱，其上装有目测式堵塞指示器，指针在绿区时，运行正常，在黄区时，轻微堵塞，红区

5、时，严重堵塞，须更换滤芯。放油截止阀 安装在油箱底部，油箱放油时，把抽油软管接上，另一端放入油桶内，打开截止阀，就可以放掉油箱里的油。控制块总成由以下主要元器件组成：油路块、四个储能器、一个安全阀、一个高压滤油器、三个板式截止阀和五个内置的插装式单向阀等。压力低报警器与控制块总成连接。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，提供一定的储备能量。安全阀 起安全保护作用，该阀调定压力，出厂时已调定好，无特殊需要，严禁调节该阀。高压滤油器 过滤系统高压油，滤油器上有目测式堵塞指示器，当内部的圆柱指示棒露出到红色时，滤芯已被堵塞，必须更换。板式截止阀 打开中间这个截止阀，释放两个蓄能器

6、的油压，就是压力表P1显示的压力，打开左边的截止阀，释放一个储能器的油压，就是压力表P2显示的压力。打开右边的截止阀，释放一个储能器的油压，就是压力表P3显示的压力。当启动电机工作前，一定要检查将这些截止阀，确保都已完全关闭，以免截止阀关闭不严引起压力损失，造成系统油压建立不起来，油温升高等情况。单向阀 控制油路走向，当某个或某些单向阀损坏时可造成系统或某些支路压力不正常。压力低报警器 当系统压力低于6MPa时会发出报警信号。（预留接口）泵电机组含两台同样的泵电机组，互为备份，正常工作时，只能启动一台泵电机组，为了延长泵组的使用寿命，每班交替使用两台泵电机组。电机的正确旋向是从电机尾部看顺时针

7、旋转，即按红色箭头方向，泵采用的是进口高性能恒压变量柱塞泵，正常工作时，保持压力恒定，根据系统需要，自动调节流量。系统压力是由泵的调压阀调定的。在泵的吸油管路和内泄回油箱管路上，都装有截止阀，在泵启动前应使它们处于完全打开状态。电控箱控制两台电机的起停和电加热器的开关，电控箱中还设置了控制开关旋钮，在操作电机起停按钮和电加热器开关按钮前需先将控制开关拨到“开”位，为控制电路通电。2操纵机构通过操纵制动手柄或按钮可实现紧急工作制动、驻车制动及紧急制动等刹车功能。操纵机构包括工作制动刹车阀组件、驻车制动阀组件、控制阀块组件、三块压力表和紧急制动阀等组成。工作制动刹车阀组件 由一个双回路刹车阀和一个

8、操作机构组成，刹车阀是一个比例减压阀，上面有五个油口：SP1、BR1、SP2、BR2、T，分别连接到控制阀块组件油路块上的SP1、BR1、SP2、BR2、T口。操作机构为一个凸轮控制机构，扳动操作手柄可使凸轮转动，推动刹车阀行程杆移动，从而调节刹车阀的输出压力。工作钳油缸的压力与刹车阀的输出压力相等。刹车阀向工作钳油缸输出压力油，使工作钳实现制动。操作手柄拉动角度越大，工作钳刹车力越大。当松开操作手柄时，操作手柄会自动回复到初始零度角位置，刹车阀没有压力油输出，工作钳刹车压力为零。控制台上的左右路工作钳压力表，直接显示着施压在左右路工作钳上的压力值。该压力值将依据手柄位置从零变化到一个最大值，

9、这个最大值就等于系统压力的设定值。驻车制动阀组件 由一个手动换向阀和一个阀块组成。阀块上有三个接口：P、A、T，分别连接控制阀块组件的P、A、T口，向前推进驻车阀手柄，安全钳油缸给压，安全钳打开，向后拉动手柄，安全钳油缸泄油，安全钳抱紧刹车盘实现驻车制动。控制阀块组件 由一个油路块、一个气控换向阀和两个液控换向阀组成。油路块上有七个外接油口：T、P1、P2、P3、B1、B2、B3分别对应连接液压站的T、P1、P2、P3口和安全钳、左右路工作钳；还有八个内接油口，为SP1、SP2、BR1、BR2、T、A、P、T，分别连接工作制动刹车阀组件和驻车制动阀组件；另有压力表管线的三个接口：M1、M2、M

10、3与B1、B2、B3的压力对应。紧急制动阀 紧急制动阀是一个气控按钮阀，P口接主气源，A口接气控换向阀气控口，按下该阀的红色按钮，使气控换向阀换向，实现安全钳和工作钳同时刹车，即紧急制动，正常打钻作业时，该按钮应拔出。 3执行机构由刹车盘、钳架、刹车钳组成，刹车钳又有安全钳、工作钳两种。目前有四个系列的安全钳和工作钳，可根据需要进行组合，以满足各种型号的钻机、修井机和通井机对刹车力矩的要求。刹车盘 有水冷式、风冷式和实心盘三种，与刹车钳组成刹车副。水冷式和风冷式刹车盘的初始厚度为76mm，使用中应定期检查每一刹车盘的厚度，刹车盘单边允许磨损量最大为5mm，当盘厚为66毫米时，须更换新盘，如果磨

11、损不均匀，应以磨损量最大处进行测量（部分实心盘初始厚度为40mm）。应当指出的是，刹车盘的摩擦面上会出现一种小裂纹，这属于正常现象。如果发现很长而深的裂纹，则应做进一步的分析，采取相应的处理措施。对于水冷式刹车盘，绞车运转时必须有足够的冷却水通过刹车盘，把刹车副在制动产生的热量带走，以防盘过热而损坏。钳架 用来安装支撑刹车钳的固定架，与刹车盘对应。安全钳 对于ZJ70以下规格的钻机，每套盘式刹车配置两个安全钳，由一个单独的油路控制的。当具有一定压力的液压油进入安全钳油缸时，液压油产生的轴向力就会克服内置于油缸的碟型弹簧的弹簧力而使弹簧压缩，活塞被压入油缸，油缸缩短，然后再通过杠杆带动刹车块松刹

12、，当安全钳油缸中液压油的压力降到一定程度时，弹簧力使活塞伸出油缸，油缸伸长，通过两个杠杆，将力传给刹车块，作用于刹车盘上，产生摩擦制动力，实现制动。安全钳间隙对于安全钳的制动非常重要，间隙变大，安全钳的刹车力矩将显著降低。安全钳间隙的调整方法是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，然后再逆时针旋转调节螺母小于八分之一圈（一个孔距左右），此时刹车盘与刹车块间有小于0.5毫米的间隙，最后拧紧锁紧螺母工作钳 对于ZJ70规格的钻机，每套盘式刹车配置六个工作钳，对称布置，对称布置ZJ40、ZJ50规格的钻机，每套盘式刹车配置四个工作钳，对称布置，分

13、别由两条油路控制（ZJ30规格钻机每套盘式刹车配置两个工作钳，由一条油路控制）。当具有一定压力的液压油进入工作钳油缸时，液压油产生的轴向力，使油缸活塞与缸体分别向两侧移动，通过杠杆，将力传给刹车块，作用于刹车盘上，产生摩擦制动力。工作钳的制动力与油压成正比，油压越大，制动力也越大。当油压达到一定值时，刹车盘处于全制动状态，当油压为零时，在复位弹簧的作用下，拉动杠杆使得刹车块离开刹车盘，制动钳处于完全松刹状态。二.装置调试1系统压力的调定（出厂前已调好）系统压力的调定包括两个压力的调定：安全阀的控制压力和泵的调定压力（额定压力）。安全阀用来保护系统，防止系统压力过高，一般情况下安全阀的控制压力高

14、于泵的输出压力23MPa。为了调定安全阀的控制压力，需要暂时调高泵的输出压力，调节步骤如下： 启动一台泵电机组，松开安全阀螺帽，并按顺时针方面旋转，调至大约四分之三位置，拆下泵的调压阀护帽，松开泵的调压阀锁紧螺母，用内六方扳手顺时针转动压力补偿器调节螺钉以增大泵的输出压力。监视系统压力表MP读数，直到达到要求的控制压力。如果调节图一 柱塞泵的同时，压力停止上升，则转动安全阀少许，调高安全阀的控制压力，交替调节安全阀和柱塞泵的调压阀，直到MP压力表显示为安全阀的控制压力为止。拧紧安全阀螺帽，重新向下调节泵的压力补偿器调节螺钉，直到MP表读数保持为该液压盘式刹车装置的额定压力，拧紧锁紧螺母，装上泵

15、的调压阀护帽，并拧紧。说明：盘刹型号不同，系统压力值不同，具体调定值应按说明书规定。在正常工作过程中，液压盘式刹车装置的系统压力应一直保持在额定压力，如果系统压力高或低了，都要通过泵的调压阀调节泵的输出压力，如果经调节泵的调压阀，系统压力仍不能达到额定压力，则可能是安全阀的控制压力设定得太低，检查安全阀，然后再调节泵的输出压力。2现场安装调试内容1）检查液压管线、气控管线及电缆的连接，确保无误，特别给安全钳供油的P1和B1的连接，若连接错误会发生顿钻事故。2）检查液压站油箱液面，如液压油低于液位下限及时补油。3）检测蓄能器充氮压力，确保蓄能器中氮气压力为4MPa。4）开启泵吸油口截止阀、柱塞泵

16、泄油口截止阀；把蓄能器的截止阀全部关上。5）开启液压站电源前，应确保驻车制动手柄位于“刹”位。6）点动驱动电机，检查电机旋转方向是否正确。电机的转向为从电机尾部看顺时针方向，转向正确后，启动电机。7）观察液压站上的压力表，确保都稳定在额定压力值。8）检测工作制动，驻车制动，紧急制动，确保制动功能正常。9）给系统放气：轻拉工作制动手柄，使工作钳压力有1兆帕左右，轻轻松开工作钳油缸上的放气螺塞，等放出的油液不含白沫为止。逐个给工作钳油缸放气。在安全钳油缸有压的情况下，按同样方法，给安全钳油缸放气。10）拉动工作制动手柄到最大角度，左右路工作钳压力值应达到最大值（接近于系统额定压力值）；拔出紧急按钮

17、，驻车制动手柄推到“松”位，安全钳压力表都应基本达到系统额定压力值。然后拍下紧急刹车按钮，驻车阀手柄推到“刹”位，停机，保压十分钟。观测液压站上的P1、P2、P3，三表的压力变化，如果压力表不降，说明系统无渗漏，如压力表下降，说明系统有渗漏，及时解决。11）检测过卷、防碰装置功能是否正常。12）一切正常可以使用。三.操作使用1工作制动工作制动之前，拔出紧急制动按钮，使驻车制动手柄仍处于“刹”位置，此时工作钳处于“松刹”状态。拉动工作制动手柄，用工作钳刹住绞车，把驻车制动手柄推到“松”位置。这样就可正常工作了。拉动工作制动手柄即可进行工作制动，其操作角度为060，拉动角度越大，制动力越大。注意：

18、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。即，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，任何时候都不允许将钻具自由下降，必须连续减速，以保证操作的安全性，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。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。2驻车制动驻车制动用于在正常钻井作业中，悬持负载，当司钻任何时候离开司钻位置，应使用驻车制动。驻车制动只有安全钳参与制动。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：先拉动工作制动

19、手柄，用工作钳刹住载荷，再推动驻车制动手柄至“松”位；然后进行工作制动。司钻离开司钻位置时应驻车，重负载必须用卡瓦悬持，严禁运用盘式刹车长时间悬持重负载；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紧急制动主要用于紧急制动场合。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：先拉动工作制动手柄以刹住载荷，再拔出紧急制动按钮；紧急制动时，工作钳、安全钳全部参与制动。紧急制动阀不应长时间闲置不用，每天应活动几次，以防阀失效；起下钻过程中，特别快速起下钻过程中，严禁操作驻车制动手柄或紧急制动按钮否则将造成钻机设备的严重损害。四.维护保养液压盘

20、式刹车装置应用了液压系统。这要求对整个液压盘式刹车装置进行合理维护保养。实践经验证明，对于液压系统，高达80%的失效和损害是由于污染维护不足、油液选用不当造成的。 盘式刹车装置维护的重点在液压回路和制动钳油缸上。1注意检查事项液面 必须经常检查油箱液面并及时补油。当油箱中的液面降低到液位下限以下时，可能引起液压油温升、不溶解空气积聚、泵因气穴而失效、电加热器外露而引起局部温度升高，使油液分解变质，从而引起系统故障。液面下降，说明有渗油或漏油的地方，要及时检查、维修。油温 液压油的工作温度，允许最高值为60。因为更高温度，会加速油液的老化，并缩短密封件和软管的寿命，必须经常检测油箱中的油液温度。

21、油温逐步升高，表明可能污染或形成胶质，或者柱塞泵磨损，油温突然升高是报警信号，应立即停机检查。压力表 经常观测液压站上压力表的液压值，特别是系统压力表，压力应当稳定在额定压力值，并定期校定压力表。滤油器 系统中的回油滤油器和压力管路滤油器都带有堵塞指示器，每天在工作温度达到正常值时，至少进行一次检查，或者每当交接班时，下一班司钻检查一次。空气滤清器 只用于油箱液面升降时，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 一周至一个月内，必须检查蓄能器的充气压力一次，检测时需停机，并打开板式截止阀卸掉蓄能器内的液压力，卸下蓄能器外护帽及内护帽，连接好冲氮工具，轻旋冲氮工具上的

22、旋钮，检测蓄能器内氮气压力，若压力不足4MPa时，把充氮工具接头接到氮气瓶上，拧下旋钮即可充气。泵电机组 检测泵电机组，始终保持两套泵电机组都处于良好的工作状态，若有一台出现故障，必须立即修复。工作钳 需经常检测刹车块的厚度及油缸的密封性能。这些工作一般在交接班时进行。随着刹车块的磨损（单边磨损11.5mm时），需调节拉簧的拉力，使刹车块在松刹时，既能返回，又不至于间歇过大，当刹车块厚度磨损到只有12mm时，必须更换。安全钳 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，也必须

23、重新检查调整松刹间隙。当刹车块厚度磨损到只有12mm时，必须更换。安全钳如不及时调整松刹间隙，可能会发生紧急制动或驻车制动失灵事故。快速接头、液压管线 每天检查所有快速接头二次，确保连接良好。特别是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，确保液压管线无损伤、快速接头连接良好。刹车盘 工作过程中，刹车盘工作表面不允许沾染或溅上油污，以免降低摩擦系数，降低刹车力，造成溜钻事故。应定期检查测量每个刹车盘工作面的厚度。2关键元器件的拆装和更换维修更换元器件时一定要注意两点：1）除更换备用泵外，在维修液压中任何部分以及管线之前，一定要先停泵，卸掉蓄能器的压力，如果不做这项工

24、作，可能会造成人身伤害。2）维修液压系统时，必须特别注意保持清洁，因为污染物是液压系统发生故障的首要因素。松开螺纹之前要先把其外面清理干净。将通入系统内部的所有接口封好，以防污染物进入系统。在工作中应十分注意，不要污染液控系统。回油滤油器滤芯的更换 先把回油滤油器的上盖按反时针松开，再拆下整个滤油器。取出后，拆下上盖，取出旧滤芯，用煤油清洗滤油器内部，晾干。放入新滤芯，拧上上盖，再装好整个滤油器。管路过滤器滤芯的更换 把下部用力按反时针旋转拆下，换上新的滤芯。高压滤油器滤芯的更换 把高压滤油器拆下，用扳手把上盖打开，取出旧滤芯，用煤油清洗干净壳体内部，晾干。装上新滤芯，装上上盖，再把整个滤油器

25、按原样装好。滤器的滤芯只能更换新滤芯，严禁旧滤芯清洗后再用。泵的更换 更换一台泵时，另一台泵可以正常工作，蓄能器可以不泄压。关闭要更换泵的吸油，回油管路上的截止阀，防止油箱内的油流出去。拆下出油管线及接头，吸油管线及接头，回油管线及接头。拆下联接泵与联轴器护罩的两个螺钉，把泵取出。检查联轴器是否失效，若能用，把泵上的联轴器拆下，装到新泵上；若不能用，需把包括电机一端的一套连轴器都换下。然后把新泵安装好，把吸油管线及接头、出油管线及接头连好。把内泄回油管接口对住泵的内泄回油口，打开截止阀，给泵的壳体充满油，再把管线接好。打开吸油管路上的截止阀。检查无误，进行泵压调试。连接管线接头时，必须把“O”

26、型密封圈和组合垫圈装好，否则将引起渗漏油；安装泵的联轴器时，严禁用锤敲击，应在轴与孔、键与键槽对正后，稍微用力推进即可，否则将引起泵的损坏；泵启动前必须给泵的壳体充满油，把吸油、回油管路上的截止阀打开，否则，将引起泵的严重损坏。安全钳碟簧、密封件的更换 碟簧的使命寿命为一年，使用一年后必须更换，碟簧应成组更换，不允许只更换其中一片或几片，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。油缸有漏油现象，说明密封圈已失效应更换。1、防尘圈 2、密封圈 3、螺栓 4、垫圈 5、端盖 6、导向带 7、O形圈8、活塞 9、C2密封圈 10、OK密封圈 11、弹性导套 12、碟簧 13、

27、铜套14、油缸 15、锁紧螺母 16、螺栓 17、挡圈 18、调整螺母 19、顶杆图二 安全钳的拆装顺序碟簧和密封件的更换方法及步骤如下：A）给油压状态下，调节调整螺母使刹车钳开口最大，卸掉油缸内压力，拔掉快速接头；再拆下油缸两端的销轴，将油缸整体取下，用煤油把外部清洗干净；B）按图一所示步骤拆下油缸的各零件；C）用煤油洗净每一片新碟簧，并晾干，再用充足的润滑油脂均匀地涂抹在每一片碟簧上。等清洗后的油缸、油缸盖、活塞、弹性导套等晾干后开始安装。D）安装好油缸盖内新的防尘圈、密封圈、导向带；E）安装好活塞上的新的导向带、密封圈；F）严格按照规定的碟簧装配关系把新碟簧组装好：第一片大口向下，第二片

28、大口向上，第三片大口向下，第四片大口向上，第五片大口向下，第六片大口向上，然后装上弹性导套；G）安装活塞时，注意导向带。先加一些液压油，一人按住活塞，另一人用铜棒轻击活塞，把活塞装到位。H）安装油缸盖，把螺栓对称均匀地拧紧；I）把油缸总成安装到原位。联好管路，然后调整松刹间隙。装配过程中注意保持清洁，防止将密封圈刮伤或碰坏。工作缸密封件的更换1、防尘圈 2、螺栓 3、垫圈 4、油缸端盖 5、密封圈 6、导向带7、密封圈 8活塞 9、导向带 10、密封圈 11、缸体图三 工作钳的拆装顺序A）卸掉油缸内油压，活塞回位后，拔下快速接头，拆下调节螺母、拉杆、拉簧，拆下开口销/轴用挡圈，把销轴拆下，取下

29、油缸总成；B）把油缸总成用煤油清理干净；C）按图二所示步骤拆下油缸的各零件；D）先拆下油缸的放气螺塞，拆下螺栓、油缸盖，拔出活塞；E）取下油缸盖内的旧导向带、密封圈和防尘圈，取下活塞上的导向带和旧密封圈。F）用煤油清洗活塞，清洗干净并晾干；G）把导向带及新密封圈装在活塞上；H）在油缸盖内装上新防尘圈、新密封圈和新导向带；I）在油缸内壁上均匀涂一些液压油，把活塞装进去，装上油缸盖，把螺栓对称均匀地拧紧；J）把油缸总成按原样装回原处，联好油路，调整好间隙。防碰天车系统 过卷阀由于经常不用，需一周至少检测一次，确保其性能可靠，特别在冬季，压缩空气内可能有水分，气路因天气寒冷而发生堵塞，引起防碰失灵。防碰系统需每天试用一次，确保能正常工作。五.故障检修下表给出了一些可能会出现的故障现象和可能引起的故障原因，供检修时参考。故障现象可能原因排除措施系统压力不正确低于2MP，且一台泵反转油路块中控制反转泵的单向阀不起作用（反转的那台）更换或清洗单向阀低于4