直驱绞车液压盘刹系统优化设计与应用

　　前言

　　绞车液压盘刹系统是石油钻机的重要组成部分，承载着控制游吊系统的起升、下放和停止速度的重要功能。液压盘刹系统的故障轻着会导致停钻，严重者会造成顿钻、溜钻现象。因此绞车液压盘刹系统的可靠性和安全性对石油钻井工艺起着举足轻重的作用。

　　1常规绞车液压盘刹系统概述

　　常规绞车液压盘刹系统主要由制动执行机构(见图1)、液压站(见图2)及控制操作系统组成。制动执行机构由刹车钳、钳架和刹车盘三部分组成，安装在绞车滚筒上;液压站是动力源，布置在绞车水箱或司钻偏房内，连接液压站和刹车钳的管线布置在绞车底座内，连接管线较长，搬家时液压站端连接管线须频繁拆装;控制操作系统布置在司钻房内，控制管线长且分散。

　　2直驱绞车液压盘刹系统优化设计

　　2．1系统优化

　　直驱绞车采用主电机能耗制动为主刹车，液压盘刹为辅助刹车仅作为应急使用，与机械绞车和直流绞车对比，工作制动使用频率极少。针对直驱绞车的特点进行系统优化。(1)提高单钳制动力，减少刹车钳数量;(2)全常闭制动钳，简化控制原理，提高系统安全性;(3)制动钳前后布置，钳架结构简单，刹车过程稳定性高;(4)钳架与绞车采用螺栓连接，施工方便，制造周期短。

　　2．2液压站优化

　　优化盘刹液压站的结构形式，合理化布局，结构简单，尺寸小，维护保养方便。盘刹液压站设计专用伸缩导轨机构(见图3)，检修时可整体推出。设计专门的加油泵及漏油回收装置。

　　2．3集成化

　　常规绞车盘刹液压站(见图4)单独放置在绞车水箱或司钻偏房内，距离远，搬家需要二次安装，故障点多。直驱绞车液压盘刹采用集成化设计，盘刹相关部件全部安装在绞车上，搬家不需要拆卸。(1)液压站集成在绞车上。缩短了刹车气路和液路管线长度，刹车响应时间快。液压管线一次安装，不需拆卸，减少盘刹系统的故障率。(2)绞车上设计防爆控制箱，集成盘刹控制和绞车控制。提高了盘刹系统安全性。

　　2．4轻量化

　　盘刹系统进行轻量化设计，紧凑布局，缩小外形设计尺寸，在零部件的选型上遵循小精轻的选型理念;对液压站轨道总成、接油盘及支架等采用轻质材料，有效降低了盘刹系统的重量。

　　2．5信息化

　　盘刹系统采用信息化管理系统，通过采集油温，实现风冷器和电加热器的自动启动和控制;并采集掉电、油位低和油温高开关信号，并将数据采集后传输到电控系统，进行显示及报警，为实现数字化、自动化、智能化提供条件。