刹车毂龟裂导致刹车失效原因分析及对策

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1、刹车毂龟裂导致刹车失效原因分析及对策摘要：刹车毂出现龟裂，不仅仅影响了刹车毂强度，还影响了设备的性能，降低了运行参数，甚至影响了刹车性能，降低了安全指标,直接威胁着设备和人身安全，其危害很大。分析查找刹车毂龟裂原因,对安全生产意义重大•、刹车毂龟裂原因分析1由于刹车毂工作条件比较恶劣，工况差，长期承受高温负荷，由于刹车毂工作时与摩擦片发生摩擦，产生的热量，另外刹车毂工作时由于是高速旋转的设备，所以一般设计吋是外加防护罩，这就更不利于刹车毂散热。如果外部环境温度高的话,刹车毂温度就更高，我们在二0—四年七月做过这样

2、的调查对比，不同井深刹车毂温度的变化，同一井深段的不同设备以及同一种设备的不同井深段对刹车毂温度影响。我们发现，井深段越深，刹车毂温度越高，作业机刹车毂温度要比通井机温度高。同样，在年底的设备调查中，经过测量，同一种设备的不同井深段对刹车毂温度影响与环境温度的变化基本对应。通过红外测温，最高时作业机刹车毂温度高达290°C,通井机刹车毂温度达310°Co可见是相当高的。2人扭矩交替变化，疲劳撕裂；扭矩的变化随着井深的变化而产生不同的变化，刹车、释放，再刹车、再释放，反反复复，有时一天竟达两三千次，容易造成金属的疲

3、劳。随着井深的增加，扭矩增大,这一点可以通过在不同区域工作设备刹车毂的损坏情况清楚地显示出来，在安棚地区，尤其深层系，井深在3000米以上，安棚作业区，一年撕裂了三套修井机提升滚筒刹车毂，同时刹车毂裂纹也比其他区域工作的设备要长而宽。3调整不当：调整不当是刹车毂裂纹重要原因之一，刹车毂与摩擦片之间的间隙大了利用散热,刹车果断有力，但受操作空间的限制,通井机就是如此，作业机也要因人而异。刹车毂与摩擦片之间的间隙太小不利用散热，刹车不迅速，产生大量的热量。偏刹也是刹车毂裂纹重要原因，经我们统计，在2011年-2014

4、年损坏的刹车毂屮有四套是这样的情况，其中一只龟裂严重，裂纹长度超过报废标准，而另一只则没有超过，这就是典型的刹带调整不均造成的•侧受力大，另一侧受力小引起的。二、解决方案及实施对策油田用修井机、通井机等通常采用环形刹车毂的形式，根据F二u•f即摩擦力等于摩擦系数与正压力的乘积，即司钻正压力一定的情况下刹车力与摩擦系数成正比。1刹车毂内循环冷却系统结构见（图4）,工作原理为毂内安装水套，通过进出水管线、接头与轴端的导水龙头连接，再通过电机、水泵、散热水箱等装置对刹车毂进行冷却，从而将刹车毂刹车时产生的热量带走，使刹

5、车毂冷却速度平缓，减小热疲劳载荷，达到冷却刹车毂的目的。采用内循环冷却有利于保护环境。刹车毂水冷却循环系统单独设置一个冷却水箱。电机驱动离心泵将-定压力的循环水送至主滚筒轴-端的导水龙头，在两个刹车毂水套内循环后从主滚筒轴的另一端的水龙头流出回水箱冷却。电机的防爆控制开关设置在水箱旁边。刹车毂水冷却系统是电机驱动离心泵将一定压力的循环水送至'E滚筒轴-端的导水龙头，在两个刹车毂水套内循环后从主滚筒轴的另-端的水龙头流出冋水箱冷却。电机的防爆控制开关设置在水箱旁边。3开式冷却系统-喷淋装置喷淋冷却系统（图5）工作是

6、通过由气泵、增压水箱、喷嘴、高压管、控制阀组成的高压喷水装置，利用-淀的气体压力将水压向刹车毂并喷淋在刹车毂的外表面，以此冷却刹车毂。从而将刹车毂刹车时产生的热量带走。达到减小热疲劳载荷，冷却刹车毂的目的。冷却水的开关控制阀安装在司钻控制箱上，司钻可根据需要打开或关闭控制阀。4辅助刹车，将刹车扭矩通过另外的易损件直接传递给主轴，采用能量转换的方式，将钻具势能转化成机械能或热能，通过水的阻力改变制动能力的装置，它将吸收大部分势能，辅助主刹车完成刹车，从而达到制动主滚筒的目的。例如水刹车就是这种机构。它的优点是结构简

7、单，制造方便，价格低廉。但水刹车只能作辅助刹车使用。它可降低主动机械的速度，即主滚筒的转速，但不能保证主动机械停止。因为没有运动，水刹车就没有动力可吸收，制动的主机机械还要靠人工制动或其它制动方式。水刹车包括动力轴、外壳、左右转子、左右定子等主要零件。左右转了通过键连在轴上，随轴一起运动；心右定了用螺栓固定在外壳壁上。转子和定子有许多叶片，叶片间形成水室。转子和定子中的叶片以一定角度逆向运动，以形成水流对转子叶片的转动阻力。水刹车在刹车时产生的热量，通过流过合金板的水道内循环水被迅速带走。5改进摩擦片，摩擦片太硬

8、，不能吸收扭矩能量，应使用较软的材料，易变形、耐磨三、使用时的注意事项为了防止事故的发生，减少事故隐患，在使用这些设备起下钻具时一定要注意以下儿点：1、操车前要认真设备的巡回检查工作，尤其是刹车系统以及其安全保护系统，做到检查不漏一项一点；2、了解设备的结构原理，做到“四懂三会”，这样才能到紧急关头不慌张，冷静果断，不至于受忙脚乱；3、正确调整设备刹车系统，合理选择档位，