盘式刹车系统设计初探

本文分析了钻机绞车带刹车系统的局限性,阐述了盘式刹车系统的特点和工作原理,刹车盘和刹车钳的结构,以及刹车力矩、热负荷等的计算方法,并对盘式刹车系统的发展前景提出几点看法。     

盘式刹车开发与应用探讨

盘式刹车有诸多优点是带刹车无可比拟的,因此深受现场使用者的青睐。但如果仅把盘式刹车作为一种独立的设备来使用,既发挥不了盘式刹车应具有的效能,又增加了投资成本。目前,除结构性能外,未开发出适合国内油田应用的盘式刹车,也是阻碍盘式刹车发展的一个重要因素。     

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、     

用盘式刹车取代带刹车的分析与建议

依据ＸＪ３０修井机盘式刹车的热计算与分析，探讨了钻机、修井机盘式刹车的基本热特性，在此基础上对我国钻机、修井机中以盘式刹车取代带刹车的问题提出了建议。     

盘式刹车在深井及超深井钻机上的应用

介绍了盘式刹车的优点，其制动力矩容量大，制动性能稳定，耐热衰退性能好，操作灵敏，维修调整方便，易于遥控和实现自动化操作，并适合系列化、专业化生产。分析了用盘式刹车取代带刹车所能获得的显著经济效益和社会效益。对在深井和越深井钻机上推广盘式刹车提出了若干建议。     

石油钻机用盘式刹车述评

本文对钻机绞车带剎车和盘式刹车进行了比较,介绍了美国研制与试验盘式刹车情况,建议我国尽快研制新型绞车盘式刹车。     

浅析绞车盘式刹车与自动送钻系统

阐述了2种典型盘式刹车和2种典型的绞车结构形式;分析了国产绞车、盘式刹车的现状和存在的问题;提出了绞车和自动送钻改进意见和科研攻关重点,对今后钻机更新时绞车和盘式刹车结构改进、提高国产钻机的性能和质量,具有一定的启发和指导作用。     

新型气动盘式刹车的研制与应用

作为大中型钻机主刹车的液压盘式刹车安装复杂、投入成本和维护费用高、容易污染环境,而目前作为主刹车投入使用的气动刹车一是气动带刹复合结构,其可靠性低,灵敏度差、制动力矩小;二是气动水冷盘式结构,其绞车结构较小,需配备大的冷却系统。为此,设计了一种新型气动盘式刹车。它由气源系统、控制系统和制动执行机构3部分组成,结构简单、维护方便、投入成本低,现场应用效果良好。     

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。     

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。     

美国,加拿大,挪威石油钻机绞车盘式刹车现状与发展

介绍国外石油钻机绞车盘式刹车的应用与发展，与传统的带刹车相比较，盘式刹车具有刹车力矩大，刹车敏感性高，易于操作，安全可靠，维护方便等优势。本文对美国，加拿大，挪威等七个公司的盘式刹车的特点，结构以及发展趋势分别进行介绍与比较。     

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。     

基于AMESim液压盘式刹车系统建模与仿真研究

液压盘式刹车是当今石油钻机使用最广泛的制动系统,其工艺特性直接影响着钻井作业的安全性和经济性。为研究和评价液压盘式刹车的工艺特性,在分析液压盘式刹车的组成和工作原理的基础上,基于AMESim软件建立了液压盘式刹车系统的模型,对影响液压盘式刹车动态响应特性因素进行了仿真分析,并进行了试验研究。仿真和试验结果表明,基于AMESim建立的液压盘式刹车的数学模型是正确的,仿真分析直观、可靠,为石油钻机刹车系统的分析、优化以及刹车相关自动控制技术的开发提供了良好的平台。     

新型绞车盘式刹车

据美国《石油新闻》1985年11月报道,美国国民器材供应公司(National Sapply Co.)研制了新型绞车盘式刹车,用以代替传统性的绞车带式刹车,并已在30000英尺(9144米)井深的绞车上使用,同时也可以在National公司的额定功率为1000;1500;2000;3000马力的绞车上选择使用。新型绞车盘式刹车具有以下特点: 1.与带刹车相比较,盘式刹车增加静扭矩和动扭矩容量。     

2000米钻机液控盘式刹车的设计

在理论研究的基础上提出了钻机盘式刹车的设计思想和设计方法。经过方案比较,给出了适用于2000m钻机的盘式刹车系统的设计方案;同时还进行了理论推导,并对盘式刹车系统工作原理和工作特性作了较深入的分析。     

国外石油钻机绞车新一代计算机控多盘刹车

石油钻机绞车计算机控多盘刹车 ,是继带刹车、液控盘式刹车之后的第三代新型刹车 ,其多盘式结构的刹车力矩大 ,体积小 ;刹车盘内有水冷内腔 ,可确保刹车性能和刹车的使用寿命 ;刹车和松刹由计算机控制系统监控 ,可实现平衡的刹车过程 ;有防备供水中断、供气不足等安全保护功能 ,以及紧急事故刹车和防碰天车限位功能。美国和挪威等国批量应用的实践表明 ,这种新一代刹车代表了目前世界石油钻机绞车刹车的最高技术水平 ,是现代石油钻机绞车的发展方向。建议及早立项研究 ,组织联合开发     

盘式刹车热状态的计算与分析

依据钻采设备刹车装置的工作原理和热传递的基本理论,对盘式刹车工作过程的实际物理现象做了合理的抽象,建立了热物理模型和相应的热传递数学模型。在研究一般钻采设备盘式刹车工作过程的基础上,以石油大学设计、用于30t修井机的YPS20型盘式刹车为例,计算了它在连续下放油管柱时的溫度场,并阐明了它的温度特征。     

液压盘式刹车装置

液压盘式刹车是替代石油钻机、修井机原带式绞车刹车的刹车装置,是当代钻机技术发展方向的三大技术之一。1985年,钻机用盘式刹车首次配备到钻机上进行工业试验并获得成功。1986年石油机械研究所（现中国石油勘探开发研究院采油采气装备所）的科研人员开始研究盘式刹车在石油装备上的应用;1991年研制成功了J10APS25型盘式刹车并首先用于通井机上,这是中国第一台在油田使用的盘式刹车;     

石油钻机直推式液压盘式刹车的改进

1996 - 0 8,一种新型 ZJ32 J- SL型石油钻机在胜利油田通过了鉴定。该钻机采用了模块化设计 ,万向轴传动 ,总体布置合理、紧凑、钻台宽阔。成功地采用了液压盘式刹车 ,实现了无刹把操作 ,从根本上改善了司钻的工作条件。由于采用盘式刹车 ,使钻机在设计上、性能上和自动化发展上都是举足轻重的。取消了原有带刹车的平衡梁 ,绞车前很空旷。对于采用万向轴传动转盘比链条传动转盘的优越性是众所周知的 ,没有平衡梁对设计万向轴传动是非常方便 ,而且在转盘两侧的操作空间无疑是加大许多 ,这样又减少了许多井口事故发生的可能性。盘式刹车与带…     

气动盘式刹车控制系统的建模与仿真研究

介绍了气动盘式刹车的结构及工作原理,并对其控制系统进行了数学建模和仿真。采用模块组合的方法创建系统的计算机模型,在Simulink仿真平台运行仿真程序,以电气比例阀的电压控制信号为输入量,刹车扭矩为输出量,得到了系统仿真曲线。分析仿真曲线可得:电气比例阀的电压响应存在死区,系统仿真曲线在一定范围内呈现出良好的线性特征,说明气动盘式刹车具有良好的刹车特性。