盘式刹车系统的模糊优化设计

本文分析了盘式刹车系统在制动过程中存在的模糊性,指出这种系统不但要求耐磨损、寿命长,以确保刹车安全可靠,而且还应节约能耗,因而必须恰当地选取摩擦系数f及制动正压力F。同时论述了刹车系统的模糊优化设计模型,并举例进行了设计计算。     

钻机盘式刹车制动力矩特性的理论研究

钻机绞车刹车系统的制动特性是合理设计和使用刹车装置的理论基础。从分析盘式刹车制动力矩与制动钳缸油压的关系、制动钳缸油压与司钻操作手柄转角的关系入手，分析了影响盘式刹车制动力矩的因素，推导出它们之间的函数关系。研究表明，盘式刹车制动时，制动力矩随时间的变化规律与盘式刹车本身的结构和几何尺寸、司钻的操作方式及司钻阀凸轮半径的分布规律有关。紧急制动时，可认为制动力矩是阶跃变化。     

盘式刹车试验装置的研究

石油钻机刹车系统的制动力矩与制动表面压力、摩擦表面的摩擦系数和制动半径存在确定关系。在此基础上,研制了由机械、液压、控制和测试４部分组成的盘式刹车试验装置。在装置上进行ＺＪ５０型钻机盘式刹车系统的试验研究。试验中,尽可能地将实物用于试验台。结果表明,该装置可对在用钻机盘式刹车系统的主要元器件进行检验,为进一小研究提供了条件。     

石油钻机盘式刹车的配置分析

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ZJ40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.     

钻井绞车刹车副的研究(续)

为了保证钻井绞车刹车稳定可靠的工作,要求在下钻过程中刹车副的摩擦系数必须尽可能稳定。但在刹车过程中,刹车副的摩擦系数往往随摩擦麦面的温度、表面状态、滑动速度、比压的大小及其分布规律等因素的改变而变化,当然也和刹车副的材料有关。因此,为了正确确定钻井绞车的制动力矩,确保下钻工作的安全可靠,近几年来,在苏联对刹车副的摩擦系数的变化规律开展了多方面的试验研究。萨哈马里耶夫等人根据在矿场用y2-5-5型钻井绞车在井深3700～4000米下钻时实测的数据计算整理出摩擦系数随下钻负荷变化的曲线(图12)及其相应的表达式:     

《石油钻机液压盘式刹车》标准技术分析

液压盘式刹车作为石油钻机的关键装置,其质量的好坏直接关系到钻井作业能否安全实施。因此,急需制定一个高水平的石油钻机液压盘式刹车标准。阐述了将制动力矩确定为液压盘式刹车型号主参数的根据和技术内涵,确定了石油钻机液压盘式刹车型号的表示方法。介绍了液压盘式刹车的制动方式、制动力矩的确定方法及制动力矩公式中载荷的取值方法,得到了SY/T6727—2008《石油钻机液压盘式刹车》标准的基本参数。     

通井机盘式刹车块的试验研究

盘式刹车块是盘式刹车的关键零件，它的使用压力高，能量负荷大，而且制动温度较高。通过对几种材料的摩擦损、机械性能、磨擦系数的实验测定，认为半金属的刹车块的综合性能较好。现场试用测试也进一步证实这点。它可用于通井机盘式刹车。但这类材料的摩擦磨损机理还有待探讨。     

盘式刹车设计中的一个新概念—热设计

盘式刹车热设计是指与盘式刹车热状态有关的设计内容，其设计目的是要保持盘式刹车工作时具有合理的或允许的热状态。高强、交变热负荷是盘式镡车技术的主要障碍。文中列举３０ｔ修井机盘式刹车热状态与带杀车的惊人变化。提出热设计主要应从结构方案的热状态优化设计、确定热设计的基本参数、刹车盘的热强度、分析摩擦材料的热性能和校核液压系统温度等方面进行。指出对盘式刹车的热分析与计算是其热设计的基础。为此，讨论了钻机、     

钻机绞车用盘式刹车存在的问题及解决方案

文章对盘式刹车装置在钻机绞车上的应用状况进行了分析,讨论了盘式刹车摩擦副磨损失效的原因,并提出了解决方案。     

盘式刹车调节与钻压关系的分析

从钻机盘式刹车系统在钻井过程中的作用入手,以ZJ40/2250L型钻机盘式刹车系统为例,分析了制动力矩与盘式刹车系统各参数的关系及对钻压的影响;叙述了盘式刹车单独实施钻进作业时,司钻调节手柄的角度变化与钻压波动的关系及对下钻过程的影响.通过对钻机盘式刹车系统分析,对于指导盘式刹车系统没计,指导司钻操作具有重要意义.     

盘式刹车块可靠性研究

石油钻机盘式刹车块的主要失效形式是磨损。其磨损寿命受多种因素的影响。这些影响因素有些属于随机现象，有些则属于模糊现象。文中根据刹车块的磨损变化曲线推出刹车块使用一段时间后的常规可靠度；同时，文中还对刹车块使用中的模糊性进行了较详细的阐述，并分析了刹车块在某磨损量下的模糊可靠度。     

钻机盘式刹车系统优化设计的理论探讨

分析了钻机盘式刹车系统中刹车盘和刹车钳的受力状态,导出了其受力和摩擦面上耗散功率等因素之间的基本关系式。根据能量守恒原理又推导了钻机盘式刹车系统的能量转换表达式。通过进一步分析盘式刹车系统的使用要求和刹车过程中失败的主要形式,提出了刹车盘摩擦表面温度变化的理想曲线和耗散功率变化的理想曲线。建立了钻机盘式刹车系统的优化设计模型,并进行了分析讨论。     

钻机盘式刹车系统钻进特性分析

从分析刹车系统在钻进作业中的作用入手 ,研究了以盘式刹车为主刹车的钻机刹车系统的钻进工作特性。叙述了盘式刹车单独实施钻进作业 ,以及辅助刹车协助盘式刹车实施钻进作业时 ,司钻阀手柄调节角度与钻压波动的关系 ,并以配备盘式刹车的ZJ3 2钻机为例进行了计算和讨论。指出盘式刹车应具有良好的操作柔性和微调节性能 ,避免溜钻和一刹即“死”现象 ;在经济条件允许的情况下 ,可用电磁涡流刹车辅助盘式刹车实施钻进作业。     

刹车鼓热场数值分析及材料热疲劳寿命评估

应用ANSYS有限元分析软件，分析了石油钻机刹车鼓的温度场、热应力场及热应变场分布特征；结合材料性能参数，对刹车鼓热疲劳寿命进行评估，估算结果与高温低周疲劳试验结果基本吻合，为高温作用下钻机刹车鼓的热疲劳寿命评估提供了依据。     

制动盘温度的有限元计算与实验研究

运用传热学中的有限元法，计算了钢制制动盘表面温度及温度分布，并在MM－1000摩擦磨损实验机上对钢与石棉和半金属摩擦材料组成的制动摩擦副进行了实验研究。计算结果表明，在实验研究条件下，当制动摩擦温度处于稳定状态后，制动盘表面温度可达1000℃以上，而且与对偶所用的摩擦材料有关。与散热能力强的半金属摩擦材料配副时，制前盘表面温度低。可测部位的测定值、制动后钢的热震开裂和组织变化均表明，实验结果与计算值基本一致。     

PST25型液控盘式刹车设计

针对通并机带刹车存在的问题，为ＸＴ１２Ｂ型履带式通井机设计了ＰＳＴ２５型盘式刹车系统。这种盒式刹车主要由制动钳、支架、制动盘、液压控制系统及刹把组件等组成。其中，制动钳有直推式和杠杆式两种形式，两种制动钳均由油缸、活塞、调节螺母、碟形弹簧组和制动块等主要零件组成，其基本工作原理是进油松刹，排油制动，制动力的大小通过刹把调节刹车阀改变油缸压力来实现。试验分析表明，这种盘式刹车设计合理，性能可靠，可方便地改装到ＸＴ１２Ｂ型履带式通井机上。     

石油钻机盘式刹车制动系统

石油钻机配置盘式刹车制动系统的基本原则是制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。在此基础上,提出盘式刹车的刹车钳应由开式和闭式两种钳型组成,刹车制动系统由工作制动子系统、紧急制动子系统和驻车制动子系统组合而成,并指出制动系统应具有制动能力储备、安全保障系统和备用系统。同时,分析了ZJ50钻机盘式刹车制动系统的主要特点。     

石油钻机盘式刹车工作钳钳型受力分析

分析石油钻机盘式刹车常开式与常闭式两种工作钳的受力时假设两种钳的制动力相同 ,刹车块与刹车盘之间的间隙相同 ,接触面积相同 ,所用弹簧相同。结果表明 ,常开钳的工作正压力随油压的升高而增大 ,常闭钳的工作正压力随油压的降低而增大 ,两种工作钳钳缸内的最大及最小油压值相当。因此 ,采用常开钳作为钻机盘式刹车的工作制动钳 ,具有易建立反馈力与制动力间的正比关系 ,钳缸可在较低的压力下工作以及对弹簧与密封的要求比较低等优点