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液压盘式刹车装置使用操作维护手册任丘市博科机电新技术有限公司中国石油勘探开发研究院采油采气装备研究所博科机电——走向世界本手册讲述了PS系列液压盘式刹车装置的结构、原理和应用，在使用维修PS系列液压盘式刹车装置前，请认真阅读此手册。本产品的使用效果和使用寿命，与产品的设计和制造有关，更取决于与用户的合理使用和维护保养。我们愿意凭借API的质量保证体系，为顾客提供高质量的产品，同时也希望操作人员认真阅读本手册，严格按照规程操作，使产品的性能得到最充分的发挥，并且在产品的维护保养当中，请使用原厂配件，使设备达到出厂时的性能，避免意外故障的发生，安全、圆满的完成预期的作业。由于产品的不断改进，本手册中个别内容可能与实际不一致，这些内容不会影响顾客对产品结构和性能的理解，也不会影响顾客的使用。如有疑问，请与我们联系。随着钻井技术的不断进步，顾客不断会有新的使用要求。我们愿意和您一起，不断改进我们的产品，满足您的特殊使用要求。欢迎您通过所列方式与我们联系。地址：河北省任丘市潜山道邮编：062552电话：0317-275607127518912783682传真：0317-2756072网址：:制动执行机构、液压站及操作台，它们之间用液压管线连接。液压站是动力源，为执行机构提供必需的液压动力；操作台是动力控制环节；执行机构是制动执行部分，它由刹车钳、钳架、刹车盘三部分组成，其中刹车钳又分为常开式工作钳和常闭式安全钳两种型式，刹车盘分为分为风冷盘、水冷盘和实心盘三种。该系列装置具有以下四种功能1.工作制动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，满足送钻、起下钻等不同工况的要求。2.紧急制动遇到紧急情况时，按下红色紧急制动按钮，工作钳、安全钳全部参与制动，实现紧急刹车。3.过卷/防碰保护当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，过卷阀或防碰阀会发出信号，工作钳和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰天车事故。4.驻车制动当钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制动手柄，安全钳刹车，以防大钩滑落。-2-二主要技术参数参数值类别名称PSZ75PSZ65PSZ90单边最大制动正压力75kN65kN90kN有效行程30mm刹车块允许最小工作厚度12mm外形尺寸（mm）580x415x420570x390x400580x405x420工作钳重量200kg180kg200kg单边最大制动正压力90kN65kN90kN刹车块最大工作间隙1mm刹车块允许最小工作厚度12mm外形尺寸（mm）610x415x420600x390x400626x415x420安全钳重量220kg200kg220kg额定压力8MPa6MPa10MPa15℃～60℃L-HM46抗磨液压油-10℃～15℃L-HV32低温抗磨液压油工作介质-45℃～-10℃DTE10号航空液压油单泵额定流量15L/min18.5L/min油箱容积80L120L电机功率2.2kW4kw蓄能器容量4x6.3L加热器功率1kW液压系统冷却水流量2m3/h-3-三工作原理及结构特征液压盘式刹车装置主要由制动执行机构、液压站和操作台三部分组成。3.1制动执行机构制动执行机构主要包括：工作钳、安全钳、刹车盘和钳架四部分，其结构及布置如图一所示。1滚、筒2车盘、刹3钳、架4钳、工作5钳、安全6过、渡板图一制动执行机构3.1.1工作钳工作钳主要由常开式单作用油缸、复位弹簧、杠杆及刹车块组成，其结构及工作原理参见图二。其工作原理是：当给常开式单作用油缸输入压力油P时，产生理论推力F，大小为F=P×A，其中A为活塞面积。推力F推动油缸活塞杆（14）伸出；同时也作用到缸体后端盖（11），推动油缸缸体（9）向后移动。当刹车块（1）接触刹车盘时，通过杠杆（4）将推力F传递到刹车块端，从而作用于刹车盘，产生正压力N。在正压力N的作用下产生摩擦力，即制动力。-4-因为制动力与油压P为正比例变化关系，当油压P=0时，在复位拉簧（10）的作用下，杠杆回到原始位置，使刹车块脱离刹车盘，工作钳处于完全松刹状态。1.车块刹2.钳体3.销轴Ⅰ4.杠杆5.支杆6.圆挡半圈7.销轴Ⅱ8.油缸端盖9.缸体10.拉簧11.后端盖12.销轴Ⅲ13.调节螺母14.活塞杆3.1.2安全钳安全钳主要由常闭式内置碟簧组的单作用油缸、杠杆机构和刹车块组成，其结构及工作原理参见图三。1.车块刹2.钳体3.销轴Ⅰ4.杠杆5.支杆6.圆挡半圈7.销轴Ⅱ8.活塞9.油缸端盖10.油缸11.锁紧螺母12.调节螺母13.销轴Ⅲ图三安全钳图二工作钳-5-安全钳的工作原理与工作钳相反。当常闭式单作用油缸内油压P=0时，内置的碟簧通过两个杠杆将力传递给刹车块而作用于刹车盘上，产生正压力N，实现刹车；而当油缸内油压P≠0，即有油压时，油压力克服碟簧力压缩碟簧，通过杠杆实现松刹。3.1.3刹车盘刹车盘是刹车系统的核心部件之一，与刹车块组成刹车副。一般每台产品配备两个刹车盘，安装在绞车滚筒两端。按结构形式分为：水冷式、风冷式和实心刹车盘三种。l水冷式刹车盘内部设有水冷通道，在刹车盘内径处设有进、出水口；外径处设有放水口，用来放尽通道内的水，以防止寒冷气候时刹车盘冻裂；正常工作时，放水口用螺塞封住。刹车系统工作时，给刹车盘通冷却循环水，以平衡刹车副摩擦产生的热量。l风冷式刹车盘内部有自然通风道，靠自然通风道和表面散热。l实心刹车盘靠表面散热，主要用于修井机和小型钻机。3.1.4钳架钳架是执行机构的基座，工作钳及安全钳均安装在该基座上。通常配备两个钳架，安装在绞车的底座上，位于滚筒两侧的前方。3.2液压站液压站包括：油箱组件、泵组、控制块总成、加油组件、电控箱等。其液控原理参见图四。3.2.1油箱组件油箱组件包括油箱、吸油阀、放油阀、液位、液温计、冷却器等元器件，其中：吸油阀门的功能为维修油泵时，关闭该阀，使油箱与油泵吸油口断开，防止液压油外泄。正常工作时，处于开启状态。放油阀门是为了更换液压油而设。正常工作时，处于关闭状态。液位液温计供观察油箱液面高低及油箱油温。冷却器为水冷冷却器或风冷冷却器，用来平衡整个系统的发热。可根据系统的工作温度-6-确定是否投入使用。需冷却时，将旁路截止阀关闭，冷却水接通；不需冷却，则将旁路截止阀开启，冷却水关闭。3.2.2泵组泵组为液压系统的心脏。系统配备两台同样的柱塞泵，分别由防爆电机驱动，一台工作，另一台备用，工作时可交替使用。3.2.3控制块总成主要由：油路块、蓄能器、截止阀、单向阀、安全阀和高压滤油器等元器件组成。蓄能器可降低液压回路的压力脉动，并在泵无法正常工作时提供一定的储存能量，保证工作钳仍可正常制动5～6次。截止阀是用来释放蓄能器油压的，在正常工作时，截止阀一定要关严。否则，系统压力将建立不起来。单向阀的作用是把两台泵的出油口隔开,使其形成三个相互独立而又相互联系的油路，保持蓄能器的油液不回流。安全阀是一个溢流阀，起安全保护作用。高压滤油器过滤系统高压油，保证液压系统的清洁。3.2.4加油组件加油组件由一台手摇泵、一台过滤器组成。油箱加油时，必须通过加油泵组完成，以保证油液的清洁度。3.2.5电控柜液压站的电控箱主要用来控制电机和加热器的起、停，电控箱采用隔爆处理。其原理见图六、图七3.2.5操作台操作台包括刹车阀组件、驻车阀组件、控制阀组、管路、压力表等，其液压原理参见图四。工作制动：工作制动是由刹把控制刹车阀（9）实现的。刹车阀为手动比例减压阀，阀的输出压力随着拉动刹把而呈比例变化。对应刹把所处的不同位置，刹车阀的输出压力由0到最大系统压力变化。刹把拉动角度越大，工作钳油缸的压力就越大。刹把推到原始位置，-7-阀输出压力为0，工作钳松闸。驻车制动：驻车制动阀（13）为手动换向阀，拉动手柄，驻车制动阀换向，使安全钳油缸卸压，弹簧力使安全钳实现驻车制动。解除驻车制动时，必须先将刹把拉至“刹”位，使刹车阀（9）的输出压力控制误操纵保护阀（15）换向，再推动驻车制动阀手柄，将压力油输入到安全钳油缸，克服碟簧力，解除驻车制动。注意：解除驻车制动，必须先拉工作制动刹把，再推驻车制动手柄解锁。否则，将出现钻具自由下降，可能会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！紧急制动：紧急制动是由紧急按钮阀（11）控制的，该阀是一个手动换向气阀，控制气控换向阀（12）。当按下紧急制动按钮时，切断气源，气控换向阀（12）弹簧复位，实现安全钳制动；同时，液控换向阀（14）因控制端失压而换向，压力油直接进入工作钳，实现工作钳制动。即：所有制动钳制动，实现了紧急制动。注意：解除紧急制动时，同上述解除驻车制动一样，必须先将刹把拉至“刹”位，再拔出紧急制动按钮，才能解除紧急制动。否则，将出现钻具自由下降，可能会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！过卷/防碰保护：当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，天车附近处安装的气动行程阀（或绞车上安装的防碰阀）由于外力碰撞而动作，使气路接通。过卷/防碰保护操作分常供气、常断气两种情况：l常供气，即正常工作时，气控换向阀（12）控制端通气源，这时，由过卷阀输出的气信号控制气控换向气阀（10）换向，切断气源，实现紧急制动。l常断气，即正常工作时，气控换向阀(12)不通气，过卷阀输出的气信号直接控制气控换向阀（12）换向，实现紧急制动。-8-1、油箱2、安全阀3、电机4、油泵5、精滤油器6、单向阀7、蓄能器8、压力表9、刹车阀10、气控换向气阀11、紧急按钮阀12、气控换向阀13、驻车刹车阀14、液控换向阀16、冷却器17、回油滤油器18.单向节流阀图四液压系统原理图-9-四安装4.1安装刹车盘4.1.1刹车盘的工作表面对滚筒轴的端面跳动不大于0.3mm。4.1.2刹车盘清洗干净，摩擦面严禁沾染任何油污。4.1.3对于水冷式刹车盘，还需联接进、出水管。4.2安装刹车钳、钳架4.2.1将上、下过渡板紧固于钳架上。4.2.2将刹车钳安装于钳架上，应转动灵活、无卡阻、无别劲现象。安装安全钳时，需旋转调节螺母，使两个刹车块之间的距离最大，以便钳体的安装。4.2.3整体安装到绞车。安装找正要求：(1)刹车盘外圆与钳架内圆之间的间隙应均匀，不允许与钳架有干涉现象。(2)钳架与刹车盘应平行、对中，偏差为±1mm。(3)刹车块应包容在刹车盘之内。(4)所有刹车块应平行、完整的贴合刹车盘，贴合面不少于75%。(5)调整找正后，分别将上、下过渡板焊接在绞车底座的设计位置。注意：刹车盘与刹车钳必须严格按照安装说明安装，否则会出现刹车块与刹车盘的偏磨，影响盘刹的使用，可能引起控制失灵，严重时将会造成财产
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