石油钻机刹车鼓失效分析

钻机绞车刹车时,刹块与刹车鼓工作表面强烈摩擦,使温度急剧升高,随后又迅速冷却下来。这样反复急热急冷,使刹车鼓表面产生裂纹,并逐渐发展以致断裂。本文从分析刹车鼓的服役条件出发,介绍了刹车鼓失效的外部现象,并对断裂刹车鼓进行了电镜断口分析和金相分析,研究和讨论了失效的过程和规律。在分析试验的基础上,作者认为石油钻机刹车鼓是典型的热疲劳破坏;导致刹车鼓早期失效的主要因素是材料的热疲劳抗力不够,其外在因素是仿苏刹车鼓结构设计不合理。本文还提出了延长刹车鼓寿命的措施。     

空气冷却刹车鼓结构

美国爱迪柯公司的Rambler型修井机配备一种性能与水冷刹车鼓相当的空气冷却刹车鼓(见图)。现场试验证明,起下钻速度越快,刹车鼓的冷却效果越好;即使起下钻速度很 低,刹车鼓的温度仍低于刹车块 的极限工作温度。 刹车鼓的冷却是靠内表上许     

钻井绞车刹车副热载荷特性的分析与计算

<正> 一、前言 石油钻机钻井绞车的工作可靠性在很大程度上决定于带刹车(滚筒刹车)的工作性能与使用寿命。因此,带刹车的研究和改进一直是钻机设计制造中的一个主要课题。就物理本质而言,下钻刹车过程乃是通过刹车副的摩擦(发热)和磨损,吸收(消耗)下钻载荷的能量的过程。因而带刹车的工作性能与使用寿命又往往取决于刹车副(刹车块和刹车鼓)的质量。     

日本、罗马尼亚和国产钻机绞车刹车副测温与工作条件

文章通过对日本、罗马尼亚、国产钻机绞车刹车副的现场试验,分析并对比了三种刹车副在起下钻时的温度变化、磨裂程度和温度变化规律,提出了增高刹车块使用寿命的几点见解。     

对大庆型钻机绞车使用编织片刹车块的技术分析

作者通过现场试验,着重总结了在大庆型钻机绞车上使用编织片刹车块的几项技术指标,为提高刹车副工作寿命指出了新的途径。使用表明,编织片刹车块具有制动灵、无粉尘、对刹车鼓磨损量小等优点,足以能取代模压型刹车块。     

苏联对钻井绞车刹车鼓破坏机理的研究概况

<正> 一、前言 钻井绞车刹车鼓的使用寿命和工作能力,直接影响钻井生产率和钻井成本。尤其在深井作业中,剎车鼓的开裂破坏是一种非常严重的现象。因此,找出剎车鼓破坏的原因和延长其使用寿命的措施,是急待解决的问题。     

钻井绞车死端刹车块的试验研究

绞车带刹车在工作过程中由于其比压沿刹带长度方向的分布不均,从活端到死端的比压逐渐增大,从而导致死端刹车块的早期磨损,刹车功能降低。文章针对带刹车结构存在的具体问题,系统地介绍了在刹带死端配用特制的死端刹车块并与编织型或模压型普通刹车块配套使用的试验研究成果。试验结果表明,在刹带死端配用死端刹车块后。刹车副的工作条件显著得到改善,刹带的使用寿命一般可延长一倍以上。     

采用替换磨损结构的刹车鼓

石油钻机绞车刹车鼓在下钻过程中,由于热负荷的作用会发生热疲劳破坏。作者将刹车鼓设计成由本体及替换磨损片两部分组成,以便使刹车鼓本体可以长期使用。实验证明,在钻机上采用这种结构的刹车鼓是可行的。     

绞车刹车鼓工作状态时的温度试验

起下钻过程中带刹车所吸收的能量,以热的形式分布在刹车鼓和刹车块的摩擦接点上,使刹车装置的各个部件发热。因此,这些部件不但受到机械应力而且也受到热应力的影响。本文所指的试验,其任务就是研究刹车鼓运转时的温度变化,以取得确定热应力值和特点以及设计带刹车时据以计算的各项原始数据。     

国产钻机刹车副材料选配的试验研究

本文根据钻机刹车副的工况特点,提出了对刹车副材料摩擦特性的基本要求和材料选配的原则。在进行基础性试验的基础上,初步筛选出性能优良的国产刹车副材秆。试验证明,国产刹车块B_(31)和M_3已超过某些国外的同类产品。同时,与国产刹车鼓(材料18CrMnSiMoVA和兰石1~#)相配是适宜的。     

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。     

石油钻机刹车副热状态的研究

本文分析了钻机刹车副失效的形式,应用摩擦学原理,提出以摩擦表面的温度作为石油钻机刹车副失效的判据;并导出了刹车副摩擦表面温度的计算公式;借助电子计算机的计算结果并绘制了以130—2型石油钻机为代表的重型钻机刹车鼓摩擦表面的温度曲线。本文的成果为正确设计、合理使用石油钻机刹车副和进一步研究刹车副的发热状态,提供了新的理论依据和方法。     

钻机刹车副磨损机理的研究

介绍了石油钻机刹车毂与不同类型刹车块组成的刹车副在模拟下钻工况下的磨损试验情况。通过对磨损表面的微观分析，分别探讨了刹车毂与刹车块的磨损机理。指出了无石棉刹车块的研究及发展方向     

提高钻井泵阀部件使用寿命的途径

文章首先按照泵阀的破坏机理,分析了服役失效的主要原因。然后,综合地叙述了苏联KCK型钻井泵阀试验研究的全过程,分析了该型泵阀先进的技术经济指标、结构特点以及材料和工艺质量,从而指出了提高钻井泵阀使用寿命的主要途径。     

《石油钻采机械》1981年总目录

1255 64 61 1722 29 99 1 13 1 4 6191 112 3 33 3 4 4 5 5 66一、钻机美国石油钻机提升能力的分析电磁涡流刹车在钻机上的应用提高钻机用柴油机一变矩器动力机组的经济性Glu一2型指重表在野外条件下的标定方法钻机绞车刹车块使用情况分析一种坚韧的刹车鼓户一八一空气压缩机性     

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。     

《石油矿场机械》1981年1～6期总目录

·钻井机械· 期 号钻井绞车刹车副的研究 1日本、罗马尼亚和国产钻机绞车刹车副测温与工作条件 l绞车钻深能力的确定和应用 1钻井设备的定额意味着什么? 1钻井绞车刹车副的研究(续) 2钻井修井装置中的电磁刹车 2链条疲劳寿命的计算方法 3石油钻机刹车鼓失效分析 3如何提高钻机的效率 3电驱动发展的新趋势 3错层式钻机 3大型防喷器的液压拖架解决了大问题 3大钻机即将问世 420000磅/英寸。的环心防喷器问世 4深井钻机驱动型式的选择 5交流可控硅电驱动钻机具有良好的经济性 5国产3”~250公斤/厘米。硫化接头水龙带(ZT一1) 试制成功使用效果…     

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:     

系统分析法在改善钻机刹车副的磨损特性上的应用

钻机刹车副可视为一个开放的、离散的、控制论的和非稳态的摩擦学系统,其失效是因为在起下钻作业时刹车副摩擦表面受周期性热负荷作用产生磨损和热裂。改善刹车副磨损特性的基本措施是优化设计参数和操作参数以及优选刹车副配对材料。根据温度准则,刹车副的理论升温特性曲线或临界摩擦功率曲线可用于优选上述参数。定速模拟试验推荐M/18—68、M/CM1和W/18—68为最优刹车副配对材料。     

石油钻机无石棉刹车块的研制与应用

为解决石棉刹车块对环境的污染和变温摩擦系数不稳定的问题 ,中国新星石油公司第六普查勘探大队研制了无石棉复合纤维增强石油钻机刹车块。这种刹车块用交联性有机纤维和无机纤维复合增强材料取代石棉并以腰果壳油、三聚氰胺对作为粘合剂的酚醛树脂改性 ,使其分解温度提高。在压缩模塑工艺中 ,增加预热、预压工序 ,提高粘合剂的流动性和产品的物理机械性能。摩擦试验检测和应用实践表明 ,无石棉刹车块的各项物理性能优于国家标准 ,其使用寿命比石棉刹车块提高 1倍以上 ,且无环境污染。