機械研究與應(yīng)用●2015年第4期(第28卷,總第138期)檢測與控制海洋修井機輔助剎車與循環(huán)水泵控制系統(tǒng)改造.李浩,鄧忠彬，羅小昌,湯佰戰(zhàn)(中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司,天津 300452 )摘要:通過對在役的海洋修井機輔助剎車操作方式現(xiàn)狀的分析, 找到了輔助剎車密封和摩擦片頻繁損壞的根源,提出了經(jīng)濟實用的技術(shù)改造方案,在輔助剎車系統(tǒng)與循環(huán)水泵之間建立了一種自觸發(fā)的聯(lián)動機構(gòu)，完成了設(shè)計與改造。通過現(xiàn)場試驗與使用表明,改造后的修井機輔助剎車系統(tǒng)性能良好,完全能滿足現(xiàn)場所有修井工況的要求。關(guān)鍵詞:輔助剎車;循環(huán)水泵;司鉆房;海洋修井機中圖分類號:TE935文獻標志碼:A文章編號:1007-4414( 2015)04 - -0231-03Improvement for Marine Workover Rig Auxiliary Brake and Circulating Water Pump Interlock DeviceLI Hao, DENG Zhong-bin, LUO Xiao-chang, TANG Bai-zhan( CNOOC Ener Tech Equipment T'echnology Co.，Itd, Tianjin 300452, China)Abstract: Through analysis on the present situation of auxiliary brake operating mode of the in- service marine workover rig,frequent damage causes of the auxiliary brake seal and the friction plate are found, the comprehensive economic and practicaltechnical transformation scheme is then put forward, and the design and transformation are finally completed by setting up akind of self-triggering linkage between the auxiliary braking system and the circulating water pump. The field tests show thatthe improved auxiliary braking system of the workover rig is good in performance, and could meet all the actual application re-quirements of the marine workover rig working condition.Key words: auxiliary brake ; circulating water pump; driller room; marine workover rig0引言具得以以勻速下降。海洋修井機在修井作業(yè)的通常情況下，司鉆在操輔助剎車與絞車(主滾筒)裝在同- -旋轉(zhuǎn)軸上,車過程中需要經(jīng)常掛合絞車輔助剎車離合器進行操在向井內(nèi)下放鉆具時,其轉(zhuǎn)子與絞車同軸轉(zhuǎn)動，通過車。正常操作程序為:先開啟鉆臺配電箱處循環(huán)水泵控制其推盤距離以摩擦的方式使絞車帶動游車大鉤開關(guān),再進人司鉆房內(nèi)掛合輔助剎車。但司鉆在操控緩慢且均勻的下放,但由于采用連續(xù)磨合狀態(tài)下的張主滾簡絞車作業(yè)時精神高度集中,加之在實際作業(yè)力控制,輔助剎車自身會產(chǎn)生大量的熱量。因此,輔中,循環(huán)水泵開關(guān)又安放在司鉆房外,而輔助剎車系助剎車通常采用循環(huán)水冷卻的方式來保證設(shè)備正常統(tǒng)開關(guān)則安裝在司鉆房內(nèi),兩者相距較遠。故司鉆經(jīng)運轉(zhuǎn)。輔助剎車水冷卻系統(tǒng)主要包括循環(huán)水泵、水箱常忘記啟動冷卻循環(huán)水泵電機,輔助剎車冷卻循環(huán)系及管路。因此,在輔助剎車工作前,必須啟動循環(huán)水統(tǒng)無法工作,造成輔助剎車系統(tǒng)在短時間內(nèi)溫度驟然泵,以保證輔助剎車性能。升高,導(dǎo)致輔助剎車密封和摩擦片高溫損壞。為解決1.2 控制原理簡述此難題，特需要對輔助剎車與循環(huán)水泵的控制系統(tǒng)進1.2.1 輔助剎車的工作原理行聯(lián)鎖改造。輔助剎車總成安裝在絞車同-旋轉(zhuǎn)軸上,工作1改造 前的方案及其控制原理簡述時,壓縮空氣從輔助剎車氣缸進口處導(dǎo)人壓縮空氣,1.1 改造前方案簡述使活塞及壓緊盤組件向法蘭方向移動并壓緊動彈簧。修井作業(yè)時,用輔助剎車(目前海洋修井機使當(dāng)壓力.上升時,摩擦盤被夾緊在壓力盤和法蘭之間,用的大部分為伊頓WCB型,是一.種水冷卻、氣動使與動盤相嚙合的軸停止轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速受到限制,改變壓緊、彈簧松開的盤式剎車)勻速下放鉆柱,緊急供氣壓力,從而可以改變剎車帶扭矩,輔助剎車中部制動和夾持鎖死大鉤載荷。該剎車具有結(jié)構(gòu)緊.安裝有一個中間盤,復(fù)位彈簧協(xié)助活塞和壓緊盤,中湊,轉(zhuǎn)動慣量小，操作安全、平穩(wěn)、簡單,工作可靠間盤脫開和回位。所產(chǎn)生的大量熱量通過銅合金靜的特點中。其作用為減緩鉆具下降速度的阻尼裝摩擦盤后面的特殊刑腔的冷卻水流散發(fā)。此時,含有置,下降鉆具時利用輔助剎車產(chǎn)生阻力矩,以平衡大量中國煤化工<泵將冷卻水中的熱量由于鉆具重力作用施于絞車上的驅(qū)動力矩，使鉆發(fā)散MHCNMHG*收稿日期:2015-06-12作者簡介:李浩(1981-),男 ,天津人,工程師,主要從事海洋修井機設(shè)備電氣專業(yè)的設(shè)計及技術(shù)管理方面的工作。檢測與控制2015年第4期(第28卷,總第138期)● 機械研究與應(yīng)用1.2.2循環(huán)水冷卻系統(tǒng)的工作原理器、報警鈴、報警燈,以實現(xiàn)設(shè)備司鉆對輔助剎車系統(tǒng)循環(huán)水泵將冷卻水通過水管線分別向主剎車和的監(jiān)控。輔助剎車供水冷卻,經(jīng)過主、輔剎車的冷卻水水溫升新增一路至循高通過回水管線經(jīng)散熱器使水溫迅速下降,流回冷卻環(huán)水泵控制箱水箱后,再由循環(huán)水泵吸人、排出,形成冷卻循環(huán)回前往輔助剎車路。原始改造前的循環(huán)水泵與輔助剎車電路如圖1所示,循環(huán)水泵啟動過程為:按下啟動按鈕SB2,接觸-來自氣源器KM線圈得電,與SB2并聯(lián)的KM輔助常開觸點閉合,常閉觸點斷開,以保證松開按鈕SB2后KM線圈圖2改造 后的輔助剎車氣控原理圖持續(xù)得電,串聯(lián)在電動機回路中的KM主觸點持續(xù)閉2.2控制原 理簡述合,電動機連續(xù)運轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)連續(xù)運轉(zhuǎn)控制。循環(huán)水泵停止過程為:按下停止按鈕SB1,接觸當(dāng)水泵控制箱的主令開關(guān)旋到“自動”位置,整器KM線圈斷電,與SBI并聯(lián)的KM輔助常開觸點斷套循環(huán)水泵系統(tǒng)裝置便處于自動控制狀態(tài),此時,如開，常閉觸點閉合,以保證松開按鈕SB1后KM線圈果司鉆房掛合輔助剎車離合器,全自動水泵控制箱內(nèi)持續(xù)斷電,串聯(lián)在電動機回路中的KM主觸點持續(xù)斷的壓力開關(guān)將收到氣壓信號,當(dāng)氣源壓力達到0.6~0.8 MPa工作壓力時，壓力開關(guān)閉合,啟動循環(huán)水泵開,電動機停轉(zhuǎn)。電機,冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作產(chǎn)生的壓力通過壓力開關(guān)打FU2開剎車離合器進氣閥，輔助剎車正常工作[3]。. Fu3FR若壓力開關(guān)故障,可以切換到手動控制模式,當(dāng)輔助剎車控制手柄動作時,若接觸器或壓力開關(guān)任一FU1φ中φSB13_一個出現(xiàn)故障引起電機不能自動啟動,系統(tǒng)蜂鳴器將I2回wSB2號KM KMy會報警。此時將水泵控制箱的主令開關(guān)旋到“手動”R5與位置(手動位置為檢修傳感器工況使用),冷卻循環(huán)K寧系統(tǒng)水泵電機啟動,此時壓力開關(guān)不起作用，壓力開啟動停關(guān)在冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作產(chǎn)生的壓力情況下打開剎車離合器進氣閥,輔助剎車正常工作(改造后的循環(huán)水圖1改造前的循環(huán)水泵與輔助剎車電路原理圖[2泵與輔助剎車電路原理圖如圖3所示)。400V0 AG 502供電2改造方案及其控制原理 簡述.E20-53.~ 6132.1改造方 案簡述_ 山14為了解決此問題，筆者在現(xiàn)用輔助剎車和循環(huán)水400 20A0G嵩「SAySA:07泵的基礎(chǔ)上設(shè)計了- -種自觸發(fā)聯(lián)動系統(tǒng),其設(shè)計原理1盟2為水泵電機控制回路接人輔助剎車系統(tǒng)氣路進氣壓| e=按觸器合閘信號二壓力開關(guān)--r/7壓力開關(guān)信號]力開關(guān)信號,將該套水泵循環(huán)系統(tǒng)控制形式改造為“氣控電”形式,其設(shè)計要點如下。(輔助利車手柄=制動信號中國行(1)循環(huán)水泵與輔助剎車不變,重新制作一個隔爆型水泵電機啟?？刂葡?將原始水泵控制箱由僅能“蠟鷗瞿報警故障手動控制改造為手動/自動選擇雙向選擇控制。圖3改造后的循環(huán)水泵與輔助剎車電路原理圖(2)在司鉆房內(nèi)的輔助剎車掛合兩位三通控制閥上引出1個分支氣路管線，安裝至該重新制作的隔爆型水泵電機啟?？刂葡?即輔助剎車掛合后,--路3.1中國煤化工壓縮空氣可通往新制作的隔爆型水泵電機啟?？刂芓HCNMHG: ,村原如小水任啊相陳, 包括所有電氣線路。箱(改造后的輔助剎車氣控原理圖如圖2所示),以(2)安裝隔爆型水泵電機啟?？刂葡洹崿F(xiàn)輔助剎車控制氣對兩位三通電磁閥的控制。(3)在電機控制回路接人輔助剎車系統(tǒng),氣路進(3)在司鉆房內(nèi)操作臺上加裝溫控及流量傳感232●機械研究與應(yīng)用●2015年第4期(第28卷,總第138期)檢測與控制氣壓力開關(guān)信號。(4)系統(tǒng)工作電壓范圍寬,穩(wěn)定性好,抗干擾能(4)改造輔助剎車,并調(diào)整剎帶間隙。力強,可長時間無故障使用。(5)通電通氣調(diào)試。(5)整套系統(tǒng)防腐、防爆,安全性好。(6)完成改造善后工作。4結(jié)語第一套冷卻循環(huán)系統(tǒng)與輔助剎車系統(tǒng)于2015年此次修井機的改造方案是在岐口18-1 平臺修.5月改造完成后并投入使用。 該套系統(tǒng)各項性能指井機改造的基礎(chǔ)上提出的,經(jīng)過認真總結(jié)與現(xiàn)場調(diào)研標均達到改造設(shè)計要求,完成多次大修井作業(yè),未發(fā)后制定的,用此方案改造的修井機能夠大幅提高修井生摩擦片燒損等故障現(xiàn)象。修井機改造方案完全可機的整體性能,減少了維修時間,間接的提高了鉆修以滿足現(xiàn)代鉆修井工藝的要求。井的效率,在現(xiàn)場應(yīng)用中也取得了很好的效果,值得3.2改造后的優(yōu)點推廣。(1)即使在操作人員忘記打開冷卻循環(huán)系統(tǒng)情參考文獻:況下,冷卻循環(huán)系統(tǒng)仍然會自動循環(huán)。(2)在冷卻循環(huán)系統(tǒng)故障或電機損壞情況下,輔[1] 黃粵川,郝正鵬. 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