盤剎工作鉗剎車塊偏磨原因分析

雷博鋒

（中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶鉆井總公司，陜西西安 710021）

0 引言

目前部分鉆井隊(duì)特別是液壓盤剎投產(chǎn)年限較長(zhǎng)的井隊(duì)，盤剎存在一個(gè)普遍問(wèn)題是剎車塊偏磨，由于工作鉗相較安全鉗參與剎車的頻率高，因此該情況在工作鉗剎車塊上表現(xiàn)的較為突出，導(dǎo)致剎車塊壽命縮短，另外由于偏磨，剎車塊與剎車盤間隙較難調(diào)整，容易導(dǎo)致由于剎車間隙調(diào)整不到位引發(fā)事故。因此，分析出工作鉗剎車塊偏磨的原因并采取相應(yīng)的措施是當(dāng)務(wù)之急。

1 盤剎工作鉗的結(jié)構(gòu)

工作鉗主要由常開式單作用油缸、復(fù)位彈簧、杠桿及剎車塊組成，液壓盤剎工作鉗結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 液壓盤剎工作鉗結(jié)構(gòu)

2 鉆井現(xiàn)場(chǎng)剎車塊偏磨常見的4 種情況

鉆井現(xiàn)場(chǎng)液壓盤剎車塊偏磨常見有以下情況：剎車塊的外側(cè)比內(nèi)側(cè)磨損的快如圖2 所示，剎車塊的內(nèi)側(cè)比外側(cè)磨損的快如圖3 所示，內(nèi)側(cè)比外側(cè)磨損的快且剎車塊與剎車盤未完全貼合如圖2 所示，兩側(cè)剎車塊磨損程度不同如圖5 所示。

圖2 剎車塊的外側(cè)比內(nèi)側(cè)磨損得快

圖3 剎車塊的內(nèi)側(cè)比外側(cè)磨損得快

圖4 內(nèi)側(cè)比外側(cè)磨損的快且剎車塊與剎車盤未完全貼合

圖5 兩側(cè)剎車塊磨損程度不同

3 剎車塊偏磨原因分析

3.1 鉗架與剎車盤平行度不符合要求（主要見于大修絞車）

按照《液壓盤剎剎車裝置使用說(shuō)明書》的要求，鉗架與剎車盤平行度不大于±1 mm。若超標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)圖6 所示的情況。

圖6 鉗架與剎車盤平行度示意

鉗架與剎車盤不平行時(shí)，引起剎車塊在剎車時(shí)，內(nèi)側(cè)或外側(cè)先接觸剎車盤，而不是同時(shí)接觸剎車，由于先接觸的一側(cè)磨損快，隨著剎車塊的使用，最終導(dǎo)致剎車塊內(nèi)側(cè)比外側(cè)薄，或者導(dǎo)致剎車塊外側(cè)比內(nèi)側(cè)薄。

3.2 鉗架與剎車盤對(duì)中度不符合要求（主要見于大修絞車）

按照《液壓盤剎剎車裝置使用說(shuō)明書》的要求，鉗架與剎車盤對(duì)中度不大于±1 mm。若超標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)圖7 所示的情況。

圖7 鉗架與剎車盤對(duì)中度示意

鉗架與剎車盤不對(duì)中，鉗架可能偏左或者偏右。如果鉗架偏左，工作鉗在剎車時(shí)，右側(cè)的剎車塊先接觸到剎車盤，左側(cè)剎車塊利用剎車鉗油缸的自動(dòng)補(bǔ)償作用，后接觸到剎車盤，反之亦然。隨著長(zhǎng)時(shí)間的頻繁剎車，先接觸的一邊剎車塊磨損速度較另一邊快。另外，按照規(guī)定工作鉗剎車塊與剎車盤之間的間隙為1.0～1.5 mm，在偏差較大且工作鉗在松剎狀態(tài)時(shí)，一邊剎車塊仍與剎車盤有輕微的接觸。綜上所述，是左右剎車塊磨損速度不同的主要原因。

3.3 工作鉗銷軸卡滯或磨損

目前鉆井隊(duì)使用的盤剎銷軸潤(rùn)滑方式有兩種：一種是定期加注潤(rùn)滑脂；另一種是免潤(rùn)滑，與銷軸接觸部位的軸套依靠石墨潤(rùn)滑。對(duì)于第一種，如果長(zhǎng)期潤(rùn)滑不到位，就會(huì)造成工作鉗在剎車時(shí)，部件轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，加劇了銷軸的磨損。另外，長(zhǎng)時(shí)間的使用，即使?jié)櫥轿?，銷軸也有不同程度的磨損，同樣影響部件的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至造成銷軸斷裂。對(duì)于工作鉗剎車塊偏磨影響較大的就是圖1 所示的銷軸Ⅰ，銷軸Ⅰ是連接杠桿與鉗體的銷軸，如果銷軸Ⅰ卡滯或磨損，將會(huì)使剎車塊與剎車盤不能平行的接觸，形成夾角，導(dǎo)致剎車塊偏磨。

3.4 滾筒軸支撐軸承間隙過(guò)大

隨著絞車的使用時(shí)間增加，滾筒軸兩端的支撐軸承調(diào)心滾子軸承磨損，間隙增大，當(dāng)負(fù)荷較大，快繩纏到滾筒一端時(shí)，滾筒被大繩“拉起”，以另一端軸承為圓心往上輕微旋轉(zhuǎn)一定角度，相應(yīng)剎車盤隨著滾筒軸也偏斜一定角度，此時(shí)鉗架與剎車盤不平行，因此就會(huì)導(dǎo)致剎車塊偏磨。

4 剎車塊偏磨的防范措施

4.1 新剎車塊貼磨

下放油車，剎車油壓在3 MPa 以下，緩慢拉動(dòng)剎把，使剎車塊與剎車盤反復(fù)多次進(jìn)行貼磨，直至新剎車塊與剎車盤的接觸面積達(dá)到75%以上，方可正常使用。

4.2 大修絞車盤剎檢驗(yàn)

多數(shù)絞車之前使用較好，在送修機(jī)修廠更換剎車盤后，出現(xiàn)剎車塊偏磨的情況，主要原因就是在安裝剎車盤與鉗架時(shí)，未嚴(yán)格按照裝配尺寸執(zhí)行，使剎車盤與鉗架的平行度與對(duì)中度不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致剎車塊偏磨。因此，建議機(jī)修公司在更換剎車盤時(shí)，必須做好相關(guān)裝配尺寸的檢驗(yàn)，不合格的堅(jiān)決不出廠。

4.3 盤剎的保養(yǎng)與易損件更換工作

鉆井隊(duì)必須做好以下3個(gè)方面的工作，防止剎車塊的偏磨。

4.3.1 潤(rùn)滑

對(duì)于非免潤(rùn)滑的銷軸必須定期加注潤(rùn)滑脂，在加注時(shí)，要將舊潤(rùn)滑脂擠出為止。對(duì)于無(wú)法加入潤(rùn)滑脂的，要及時(shí)將銷軸拆掉對(duì)油道進(jìn)行清洗。

4.3.2 清潔

長(zhǎng)時(shí)間的使用，剎車塊磨損產(chǎn)生的粉塵落到剎車鉗上，若不及時(shí)清理，將會(huì)進(jìn)入到銷軸內(nèi)，加劇銷軸的磨損，最終導(dǎo)致剎車塊的偏磨。

4.3.3 易損件更換

嚴(yán)格按照說(shuō)明書的要求，對(duì)剎車鉗上的易損件達(dá)到使用周期后，要及時(shí)更換。如剎車鉗銷軸必須在使用滿3 年時(shí)進(jìn)行更換。除了正常更換外，對(duì)于銷軸的異常磨損要及時(shí)檢查判斷，發(fā)現(xiàn)銷軸磨損超標(biāo)立即更換，嚴(yán)禁湊合使用。

4.3.4 絞車維修

對(duì)于已達(dá)到大修周期的絞車及時(shí)送修。在裝備滾筒軸軸承時(shí)，嚴(yán)格按照裝配要求調(diào)整好軸承間隙，防止間隙過(guò)大。另外鉆井隊(duì)在上提時(shí)，嚴(yán)禁超過(guò)額定提升負(fù)荷，防止對(duì)絞車滾筒軸承造成損壞。

5 結(jié)束語(yǔ)

鉆井隊(duì)盤剎工作鉗剎車塊偏磨情況較為突出，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆井隊(duì)使用情況及對(duì)盤剎結(jié)構(gòu)的研究，分析剎車塊偏磨的原因，并提出剎車塊偏磨的防范措施，提高石油鉆機(jī)盤式剎車塊使用壽命。