第11期
液压软管接头
分析
李宝春
（中海油服油田生产事业部钻修井作业公司， 天津 300452）
[摘 要] 本文分析了海上石油修井机绞车常用的两种刹车形式的优缺点及未来石油修井机绞车制动系统的发展方向，阐述了带式刹车改造为液压盘式刹车的方法及注意事项，可为今后海上修井机绞车由带式刹车改为液压盘式刹车提供参考。[关键词] 修井机；绞车；带式刹车；液压盘式刹车；改造 作者简介：李宝春（1987—），男，学士，机械工程师，研究方
向为海洋钻修井装备。
制动系统是石油修井机的重要组成部分，它牵引着大钩，起着起升、下放、停止及控制大钩下放速度的
作用，承载着修井作业正常运行及修井安全的重任。制动系统的好坏是修井作业正常运行的关键，制动系统如出现故障，轻则引起停钻，造成误工损失；重则造成溜钻、油井报废及人员伤亡。修井机刹车系统性能好坏直接影响着海上石油平台修井作业的安全和经济效益。1 修井机绞车刹车两种形式比较1.1 带式刹车
带式刹车结构简单，操作简便，操作有手感，这种刹车形式是在制动系统发展初期普遍采用的刹车形式，一直沿用至今。其缺点是力矩容量小，制动效能不平稳，散热性能差，灵敏度差，容易造成溜钻现象。带式刹车系统采用机械刹车连杆机构，刹车连杆机构复杂，不易检查和维护，存在事故隐患。同时员工劳动强度大，极易疲劳，存在安全隐患。还可能出现刹把突然跳起伤人事故。由于刹带无良好的限位装置，刹带在松开时偏向一边，造成刹车毂偏磨，刹车效果大大减弱，危险性增大，缩短了刹车毂和刹带的使用寿命。1.2 液压盘式刹车
1986年美国WABCO 公司和Rexrot 气动设备公司合作开发了修井机盘式刹车，用于修井机1287W 型绞车上，此刹车系统刹车能力强，反应速度快，灵敏度高，刹车力矩容量大，提高了修井机安全系数及作业可靠性。液压盘式刹车装置
维护方便、快捷、维护费用低，降低了司钻的劳动强度，降低了钻井的综合成本，同时由于采用了液压系统作为操作动力，可以方便地实现液控或电控操作，便于远程控制。液压盘式刹车可以实现工作
制动、紧急制动、过卷保护、驻车制动等功能，且操作灵敏、省力、可靠，全面提高了修井机的控制精度，保证了修井机的使用安全性。
1.3 刹车形式比较分析
不难看出，液压盘式刹车装置将是取代带式刹车装置的新型石油钻井装备。与常规带式刹车装置相比，液压盘式刹车装置具有无可比拟的优点。液压盘式刹车为目前新造修井机配备的制动系统，液压盘刹是修井机绞车制动系统的发展方向，目前许多老平台使用的带式刹车系统急需更新换代，但采取全部更换新绞车的方法势必增加设备购置费用。这就迫切需要我们对原配备带式刹车的绞车进行改造，更换为液压盘式刹车系统，这不仅保证了修井作业中绞车性能精准可靠，还降低了更换新绞车产生的费用，也降低了司钻操作的劳动强度。带式刹车与液压盘式刹车两者的区别见图1。2 改造方案研究2.1 拆除工作
asmk
拆除绞车护罩，去除油泥，拆卸绞车，去除
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毒死蜱颗粒剂维修改造
石油和化工设备2018年第21卷
(a) 带式刹车
(b) 液压盘式刹车
图1
带刹及其相关部件，拆滚筒轴，去除带刹刹车轮毂。
不必拆除钢丝绳及其他影响修井机绞车部件，拆卸简单，只需在停钻或非修井作业时改装，不影响其他施工作业。2.2 安装盘刹
筛片安装盘刹刹车盘（更换刹车盘与滚筒连接螺栓）。刹车盘为提前预制，设计外径为满足刹车需求尺寸（H X J 135修井机刹车盘外径为1450mm ），根据现场测量实际，绞车安装上刹车盘后，滚筒的带刹装置会与刹车盘发生干涉，故需拆除滚筒上的带刹。为让出钳架总成及盘刹护罩的安装空间，需将液压管线及阀门系统拆除（安装完成后重新组装），同时在死绳固定器底部焊接加强筋进行加固，在底盘主梁相应位置焊接对应加强筋，在底盘的两根主梁上相应位置焊接垫板，同时下端焊接加强筋，用于盘刹钳架主
承重梁；安装滚筒轴总成，调整刹车盘与钳架的
对中尺寸，在垫板的设计尺寸上焊接盘刹钳架总成；现场配做盘刹护罩，恢复其它拆装部件，清理完毕后做喷漆处理，见图2与图3。
图2
图3
2.3 安装液压站油炸锅
在其他不影响安全通道及消防安全之处安装液压站，液压站配有4个配焊块，现场取电380V/50Hz ，20A 容量电源为液压站供电，液压管线设管路线槽，去往平台操作台，操作台设快速接头。液压站成撬安置在钻井平台附近，因液控液压盘刹的液压管线是由盘刹液压站连接至操作台，再由操作台连接至钳架上的刹车钳（执行机构间的液压管线长度越短，盘刹反应越灵敏）。2.4 安装其他管线
盘刹所有部件位置确定后，连接执行机构间的液压软管（液压管线的走向布置及钢板等障碍物的开孔、管线用线卡子进行固定），进行调
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第11期 李宝春 修井机带式刹车改造为液压盘式刹车可行性分析
合金钢球
图4
试，排空钳缸内的空气，刹车块需进行磨盘处理，最终达到符合盘刹的使用要求，见图4
。
2.5 调试准备
检查管汇的连接，确保无误，特别是液压管线的连接，万一接错，会发生顿钻事故。检查油箱液面，如液压油不够需补充到最低液面高度以上。检测蓄能器充氮压力，确保充氮压力为4MPa 。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。点动电机，检查旋转方向是否正确（柱塞泵旋向为顺时针，即按泵上红箭头方向）。3 可行性分析
对于修井机带刹改盘刹的改造方案，应根据现场及设备的实际情况确定，首先确认修井机的最大钩载、滚筒直径、大绳直径、有效绳数等数据，根据数据确认盘刹刹车应提供的刹车力矩，然后再根据绞车尺寸，确定刹车盘、钳架的安装尺寸，确认动力源方式，确认操作台安装方式及安装位置等，最终提供技术协议及改造方案，进行具体实施。现场的问题根据实际情况加以解决。
根据海上环境特点及工作范围，所有设计工作均在陆地完成，只需海上调研确定绞车型号及具体改装
部位尺寸，联系厂家制订刹车盘、工作
钳、安全钳、液压站及其他附属管线，确定工作制动、紧急制动、驻车制动及过卷保护等工作，设计单位和平台共同确定有关“接口”事宜，主要接口有：刹车盘与绞车之间的连接，刹车钳架与绞车架、绞车底座的连接，以及盘式刹车操作台与司钻房之间的安装接口，盘式刹车控制系统与司钻房之间的安装接口，最终确定改造所需要平台提供设施情况及改造后平台布置情况。出海改造只需几周时间，所有尺寸及布置情况已提前确定完毕，根据图纸技术要求及组块安装要求进行改造，安装完毕司钻协助调试工作。改造时间短，施工范围小，出海人员少，方案安全可靠，切实可行。4 结论
综上所述，石油修井机制动系统的性能直接影响石油工程的质量与效益，盘式刹车由于自身的特点及灵活设计更能满足今后修井工作的顺利进行，要充分认识其特点及重要性对原有修井机带式绞车改造工作的重要推动作用。由于改造范围小，改造时间短，比起更换新绞车而言更适合海上施工作业。液压盘刹系统所需安全钳、工作钳、刹车盘等机构都为国内石油机械厂家生产的标准件，有利于海上工作顺利进行。
结合海上工作特点，液压盘式刹车改造工作更适用于带式刹车不能满足使用需要的工况。改造工作还需在实践中不断改进，提高海上修井机作业安全系数、人员安全及经济效益是技术工作不断追求的目标。
◆参考文献
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[5] 樊启蕴，李维明，张嗣伟. 用盘式刹车取代带式刹车的分析与建议[J].石油机械，1994，22(8)：37-45. 收稿日期：2018-08-22；修回日期：2018-09-19
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