[工学]04-5第四章 刹车.ppt

盘式刹车的优缺点 刹车时间短，反应灵敏； 液动控制，操作省力； 每个刹车钳可独立刹止全部钻杆重量，且有应急钳，刹车的可靠性大大提高； 更换刹车易损件迅速； 盘式刹车由于比压较高，摩擦面温升高，对材料有较高要求 多了液压装置即密封圈等易损件。 盘式刹车的设计计算 制动力矩 刹车钳的数目 液压力的计算 盘式刹车的设计计算 盘式刹车的设计计算 关于动量与重量的问题 当汽车开车刹车时，因重力方向与惯性力方向垂直，克服惯性力只须ma 即ft=mv 而提升时重力与惯性力为一个方向，所以制动时必须综合考虑。即ma+mg 作业题 设ZJ70D钻机的游车及大钩重量为9000Kg，钻井绳数10根（包括快绳和死绳），滚筒外径800mm，为无槽滚筒，钢绳缠绕4层，钢绳直径38mm，大钩的速度分别为0.25、0.4、0.7和1.5m/s，若制动时间为0.5秒，求最大制动力矩。 若滚筒制动采用盘刹，两边各4个，刹车盘的外经为1500mm，设刹车快与刹车盘的摩擦系数为0.4，液压系统的最大工作压力为10MPa，刹车钳结构如图4-30所示，设油缸外推力与刹车衬板压力相等。 求刹车钳油缸的活塞面积并绘出控制油缸工作的液压系统图及油缸组件的部件图和油缸缸套零件图（一个零件）。 辅助刹车－水刹车 水刹车主要用于刹慢滚筒，保持钻具以安全的速度均匀下放，因其工作特点，水刹车不易在低速时刹车。 水刹车结构及原理如图所示 水刹车能力的调节 水刹车水室内充满度的大小直接反映了刹车的能力，水位的高低由水刹车水位调节装置来实现，水位调节装置有以下几种结构： 分级调节水位装置 气控浮筒式水位装置 新型水位自动调节装置 电磁刹车 电磁涡流刹车主要由左、右定子和转子组成。定子中固定嵌装着激磁线圈，当三相380V交流电过三相变压器降低电压后，输入桥式整 流器，便可输出连续可调的直流电至电磁涡流刹车的激磁线圈，在线圈周围产生固定磁场，转子处于此磁场中。当转子与绞车滚筒轴一起 旋转时，转子切割磁力线，转子内磁通密度发生变化，在转子表面产生感应电动势，从而产生感生电流，即涡流。 转子成为带涡流感应电流的导体，带涡流感应电流的转子在 原来的固定磁场中产生旋转磁场，此旋转磁场在转子的不同半径上产生与转子转动方向相反的电磁力，亦即对旋转轴的电磁制动力矩。显然，输入直流电的电流强度越大，固定磁场强度越强，所产生的电磁力矩也越大，以此来平衡不同下钻载荷的能量。 涡流刹车在工作过程中将机械能转化为热能。为了迅速带走转子中的热量，从离合器侧面送进冷却水，流经转子的外表面后，由周围的水套下面的出水口排出。对冷却水质要求较高，矿物质含量要低，一般pH值不超过7~7.5.涡流刹车与滚筒刹车通常用一个冷却系统。 电磁刹车 这种刹车利于电磁感应原理进行无损制动，无易损件，制动性能好，使用寿命长，操作维修简单，正在得到越来越多的应用。 * 第五节 绞车的制动系统 刹车机构包括主刹车和辅助刹车 机械刹车功用与使用要求 带式刹车 盘式刹车 辅助刹车 一 机械刹车的功用 下钻、下套管时，刹慢或刹住滚筒，控制下放速度； 悬持钻具； 正常钻进时，控制滚筒转动，以调节钻压，送进钻具。 二 机械刹车使用要求 安全可靠 刹车不可靠而发生重大溜钻事故，造成设备损失、井下事故，甚至危及工人的人身安全。 灵活省力 刹车不灵活，会加重司钻的体力劳动，且不能及时准确控制升降系统工作。 寿命长 减少辅助生产时间，节省成本。 刹车的分类 刹车按作用原理可分为： 带式 块式 盘式 石油矿场主要用带式，随着液压技术的发展，盘式近年来也有较大发展。 二 带式刹车组成及工作原理 如图为单杠杆刹车机构示意图。该刹车机构由以下部分组成： 控制部分（刹把4、气动控制8） 传动部分（传动杠杆或刹车曲轴3 ） 制动部分（刹带1，刹车鼓2） 辅助部分（平衡梁6和调整螺钉7) 刹车带 两根刹车带完全相同，一般为6mm厚的圆形钢带。钢带的两端分别铆接活端吊耳，钢带的内壁衬有石棉改性树脂材料压制而成的刹车块，刹车块用沉头铜螺钉固定再钢带上。一般沉头螺钉沉头深度为16mm，所以，当刹车块磨损16mm必须更换。 刹把调节 在钻井过程中随着刹车块磨损量的增加，刹把终刹位置逐渐降低，当刹把终刹位置与钻台面夹角小于30°时，操作不便，因此，必须对刹带进行调节。调节时，先用平衡梁上的专用扳手松开锁紧螺母，调节拉杆的长度，直到刹紧刹车鼓时，刹把与钻台面的夹角为45°时为止，然后拧紧锁紧螺母。