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修井机刹车系统故障分析判断与排除

作者：孙嘉滨徐瑞波

来源：《中国科技博览》2019年第08期

摘要[]修井机是油田井下作业施工的主要设备，随着科学技术的发展，由原来修井机滚筒

刹车系统使用的机械式带刹系统逐渐更新为效率更高，安全系数更好的PS系列电控液压盘刹

车装置与伊顿水冷式辅助刹车装置组成的刹车系统。在井下作业施工过程中修井机刹车系统会

出现刹车缓释放缓慢、刹车制动力不足、工作钳与安全钳无法分开，游动滑车无悬重载荷不能

放下溜车，液压操作不灵敏等故障，本文通过对故障原因进行分析总结，并予以排除分享。

关键词[]修井机；刹车系统；故障；分析；判断；排除

中图分类号：R6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2019）08-0271-01

修井机是油田井下作业施工的主要设备，随着科学技术的发展，由原来修井机滚筒刹车系

统使用的机械式带刹系统逐渐更新为效率更高，安全系数更好的PS系列电控液压式盘刹车装

置与水冷式伊顿辅助刹车装置组成的刹车系统。PS系列电控液压式盘刹装置由制动执行机

构，液压站，操作台。液压站是动力源，为执行机构提供必要的液压动力，操作台是动力控制

环节，制动执行机构是由刹车钳，钳架，刹车盘三部分组成。刹车钳又分为常开式工作钳和常

闭式安全钳，刹车盘分为风冷，水冷和实心盘三种。伊顿水冷式盘式辅助刹车装置是由强制水

冷系统（循环水箱，循环水电机，降温风扇水箱）.在井下作业施工过程中，修井机刹车系统

会出现刹车释放缓慢、刹车制动力不足、工作钳与安全钳无法分开，游动滑车无悬重载荷不能

放下溜车，液压操作不灵敏等故障，本文通过对设备的原理故障原因进行分析总结，并予以排

除分享。

一、修井机刹车系统的原理分析

现在井下作业施工中，修井机使用的刹车系统是由PS系列电控液压式盘刹装置与伊顿水

冷式盘式辅助刹车装置组成，该装置具有工作制动功能（通过操作刹车阀的控制手柄，调节

工作钳对刹车盘的正压力，从而为主机提供大小可调的刹车力矩），紧急制动功能（遇到紧

急情况时按下红色紧急按钮，工作钳，安全钳全部参与制动，实现紧急刹车），驻车制动功

能（档钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制动手阀，安全钳刹车，以防游动滑车

滑落），过卷/防碰保护功能（机械防碰和电子防碰，当大钩提升或下放钻具到某个位置由于

操作失误或其他原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀或电子防碰阀发出信号工作钳和

安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免大钩碰天车或者大钩顿钻台事故）。

（一）液压操作不灵敏系统压力不正常

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现象：液压动力站系统压力过高、偏低或不能建立系统压力；电机停止运转后，系统压力

回落速度过快；电机停止运转后，系统压力正常，操作刹把后系统压力归零速度过快。故障原

因：系统压力调整不正确；液压泵进油滤芯严重污堵，导致进油量不足，使出口压力不足；放

空阀未关闭，或关闭不严，产生泄压；单向阀密封不严，产生泄压；蓄能器内的氮气压力不

足，或气囊漏气，使蓄能器失去蓄能作用。故障处理：（1）用扳手卸下调压阀备帽，向外旋

出调压螺栓调低压力，向内选进调压螺栓调高压力，在调整过程中仔细观察系统压力表的压力

变化情况，防止调整过量。（2）更换新的进油滤芯。（3）关闭液压泵的放空阀，进行试运

转。（4）拆检单向阀，如阀芯卡滞或密封面有腐蚀点，应更换新阀。（5）完全泄出系统液

压压力，用活动扳手拆卸蓄能器检测端口护帽，安装氮气压力测试表检测氮气压力4MPa。如

果氮气压力不足，可进行现场充压。如果电路产生故障，电机停止运转，储能器的氮气压力可

以经行3-5次刹车工况。如果氮气气囊损坏，应拆卸蓄能器进厂更换氮气气囊。

（二）动力电机故障电机噪音过大或振动

现象：电机噪音过大震动过大。故障原因：检查油箱油位过低，吸入管和回油管接头松，

系统进入空气，电机和轴承不对中固定螺丝松动，电机与液压泵同轴度偏差过大；传动套磨损

间隙过大；电机转子轴承磨损间隙过大；电机负荷不稳，导致电机抖动，同时单向液压阀异

响。故障处理：（1）检查油位补充油量，紧固吸入管和回油管接头（2）通过观察电机法兰上

下、左右与传动套断面距离，确认同轴度偏差方向，用扳手卸松电机底座固定螺栓，用螺丝刀

撬起电机，在电机底座低点位置插入适当厚度的调整垫