機(jī)械研究與應(yīng)用●2015年第4期(第28卷,總第138期)檢測(cè)與控制海洋修井機(jī)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(guò)對(duì)在役的海洋修井機(jī)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(jì)實(shí)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(dòng)機(jī)構(gòu)，完成了設(shè)計(jì)與改造。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與使用表明,改造后的修井機(jī)輔助剎車系統(tǒng)性能良好,完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)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(jī)中圖分類號(hào):TE935文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):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(jī)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(guò)程中需要經(jīng)常掛合絞車輔助剎車離合器進(jìn)行操在向井內(nèi)下放鉆具時(shí),其轉(zhuǎn)子與絞車同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)車。正常操作程序?yàn)?先開啟鉆臺(tái)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(dòng)游車大鉤開關(guān),再進(jìn)人司鉆房?jī)?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(jiǎn)絞車作業(yè)時(shí)精神高度集中,加之在實(shí)際作業(yè)力控制,輔助剎車自身會(huì)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(lái)保證設(shè)備正常統(tǒng)開關(guān)則安裝在司鉆房?jī)?nèi),兩者相距較遠(yuǎn)。故司鉆經(jīng)運(yùn)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(dòng)冷卻循環(huán)水泵電機(jī),輔助剎車?yán)鋮s循環(huán)系及管路。因此,在輔助剎車工作前,必須啟動(dòng)循環(huán)水統(tǒng)無(wú)法工作,造成輔助剎車系統(tǒng)在短時(shí)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?fù)p壞。為解決1.2 控制原理簡(jiǎn)述此難題，特需要對(duì)輔助剎車與循環(huán)水泵的控制系統(tǒng)進(jìn)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(jiǎn)述時(shí),壓縮空氣從輔助剎車氣缸進(jìn)口處導(dǎo)人壓縮空氣,1.1 改造前方案簡(jiǎn)述使活塞及壓緊盤組件向法蘭方向移動(dòng)并壓緊動(dòng)彈簧。修井作業(yè)時(shí),用輔助剎車(目前海洋修井機(jī)使當(dāng)壓力.上升時(shí),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(dòng)使與動(dòng)盤相嚙合的軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)和夾持鎖死大鉤載荷。該剎車具有結(jié)構(gòu)緊.安裝有一個(gè)中間盤,復(fù)位彈簧協(xié)助活塞和壓緊盤,中湊,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，操作安全、平穩(wěn)、簡(jiǎn)單,工作可靠間盤脫開和回位。所產(chǎn)生的大量熱量通過(guò)銅合金靜的特點(diǎn)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(shí),含有置,下降鉆具時(shí)利用輔助剎車產(chǎn)生阻力矩,以平衡大量中國(guó)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(dòng)力矩，使鉆發(fā)散MHCNMHG*收稿日期:2015-06-12作者簡(jiǎn)介:李浩(1981-),男 ,天津人,工程師,主要從事海洋修井機(jī)設(shè)備電氣專業(yè)的設(shè)計(jì)及技術(shù)管理方面的工作。檢測(cè)與控制2015年第4期(第28卷,總第138期)● 機(jī)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(bào)警鈴、報(bào)警燈,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備司鉆對(duì)輔助剎車系統(tǒng)循環(huán)水泵將冷卻水通過(guò)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(guò)主、輔剎車的冷卻水水溫升新增一路至循高通過(guò)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(dòng)過(guò)程為:按下啟動(dòng)按鈕SB2,接觸-來(lái)自氣源器KM線圈得電,與SB2并聯(lián)的KM輔助常開觸點(diǎn)閉合,常閉觸點(diǎn)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(dòng)機(jī)回路中的KM主觸點(diǎn)持續(xù)閉2.2控制原 理簡(jiǎn)述合,電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制。循環(huán)水泵停止過(guò)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(dòng)”位置,整器KM線圈斷電,與SBI并聯(lián)的KM輔助常開觸點(diǎn)斷套循環(huán)水泵系統(tǒng)裝置便處于自動(dòng)控制狀態(tài),此時(shí),如開，常閉觸點(diǎn)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(dòng)水泵控制箱內(nèi)持續(xù)斷電,串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)回路中的KM主觸點(diǎn)持續(xù)斷的壓力開關(guān)將收到氣壓信號(hào),當(dāng)氣源壓力達(dá)到0.6~0.8 MPa工作壓力時(shí)，壓力開關(guān)閉合,啟動(dòng)循環(huán)水泵開,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。電機(jī),冷卻循環(huán)系統(tǒng)工作產(chǎn)生的壓力通過(guò)壓力開關(guān)打FU2開剎車離合器進(jìn)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(dòng)控制模式,當(dāng)輔助剎車控制手柄動(dòng)作時(shí),若接觸器或壓力開關(guān)任一FU1φ中φSB13_一個(gè)出現(xiàn)故障引起電機(jī)不能自動(dòng)啟動(dòng),系統(tǒng)蜂鳴器將I2回wSB2號(hào)KM KMy會(huì)報(bào)警。此時(shí)將水泵控制箱的主令開關(guān)旋到“手動(dòng)”R5與位置(手動(dòng)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(jī)啟動(dòng),此時(shí)壓力開關(guān)不起作用，壓力開啟動(dòng)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(jìn)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(jiǎn)述.E20-53.~ 6132.1改造方 案簡(jiǎn)述_ 山14為了解決此問(wèn)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(jì)了- -種自觸發(fā)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng),其設(shè)計(jì)原理1盟2為水泵電機(jī)控制回路接人輔助剎車系統(tǒng)氣路進(jìn)氣壓| e=按觸器合閘信號(hào)二壓力開關(guān)--r/7壓力開關(guān)信號(hào)]力開關(guān)信號(hào),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(jì)要點(diǎn)如下。(輔助利車手柄=制動(dòng)信號(hào)中國(guó)行(1)循環(huán)水泵與輔助剎車不變,重新制作一個(gè)隔爆型水泵電機(jī)啟?？刂葡?將原始水泵控制箱由僅能“蠟鷗瞿報(bào)警故障手動(dòng)控制改造為手動(dòng)/自動(dòng)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?jī)?nèi)的輔助剎車掛合兩位三通控制閥上引出1個(gè)分支氣路管線，安裝至該重新制作的隔爆型水泵電機(jī)啟?？刂葡?即輔助剎車掛合后,--路3.1中國(guó)煤化工壓縮空氣可通往新制作的隔爆型水泵電機(jī)啟停控制THCNMHG: ,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(jī)啟?？刂葡?。實(shí)現(xiàn)輔助剎車控制氣對(duì)兩位三通電磁閥的控制。(3)在電機(jī)控制回路接人輔助剎車系統(tǒng),氣路進(jìn)(3)在司鉆房?jī)?nèi)操作臺(tái)上加裝溫控及流量傳感232●機(jī)械研究與應(yīng)用●2015年第4期(第28卷,總第138期)檢測(cè)與控制氣壓力開關(guān)信號(hào)。(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(qiáng),可長(zhǎng)時(shí)間無(wú)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(yǔ)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(jī)的改造方案是在岐口18-1 平臺(tái)修.5月改造完成后并投入使用。 該套系統(tǒng)各項(xiàng)性能指井機(jī)改造的基礎(chǔ)上提出的,經(jīng)過(guò)認(rèn)真總結(jié)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研標(biāo)均達(dá)到改造設(shè)計(jì)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(jī)能夠大幅提高修井生摩擦片燒損等故障現(xiàn)象。修井機(jī)改造方案完全可機(jī)的整體性能,減少了維修時(shí)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(chǎng)應(yīng)用中也取得了很好的效果,值得3.2改造后的優(yōu)點(diǎn)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(xiàn):況下,冷卻循環(huán)系統(tǒng)仍然會(huì)自動(dòng)循環(huán)。(2)在冷卻循環(huán)系統(tǒng)故障或電機(jī)損壞情況下,輔[1] 黃粵川,郝正鵬. ZJ70DZ型鉆機(jī)用伊頓436WCB型剎車失效分助剎車操作會(huì)自鎖在不掛合狀態(tài)下,需要檢修后才能.析[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械,2006 ,35(增刊) :82-83.[2] 張勇.電機(jī)拖動(dòng)與控制[ M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.掛合輔助剎車離合器,使修井機(jī)正常作業(yè)。(3)系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)發(fā)出報(bào)警音,提示系統(tǒng)需要3]張振勇,劉 燕HXJ135海洋修井機(jī)操作及維護(hù)手冊(cè)[Z].湖北第四石油機(jī)械廠,2004.檢查。寫作小知識(shí)●參考文獻(xiàn)的寫作規(guī)范參考文獻(xiàn)一定要清晰,準(zhǔn)確,讓讀者一次就能找到該資料[序號(hào)]主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[N].報(bào)紙名,出版日期(版的原始出處。其具體寫作規(guī)范如下:次).a.專著、論文集、學(xué)位論文、報(bào)告[7]謝希德.創(chuàng)造學(xué)習(xí)的新思路[N].人民日?qǐng)?bào), 1998-12[序號(hào)]主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[文獻(xiàn)類型標(biāo)識(shí)].出版地:-25(10).出版者,出版年.起止頁(yè)碼(任選).e.電子文獻(xiàn)[1]劉國(guó)鈞，陳紹業(yè),王鳳翥.圖書館目錄[M].北京:高[序號(hào)]主要責(zé)任者.電子文獻(xiàn)題名[電子文獻(xiàn)及載體類型等教育出版社,1957.15-18.標(biāo)識(shí)].電子文獻(xiàn)的出處或可獲得地址,發(fā)表或更新日期/引用2]辛希孟.信息技術(shù)與信息服務(wù)國(guó)際研討會(huì)論文集:A日期(任選).集[C].北京:中國(guó)社會(huì)科學(xué)出版社, 1994.[ DB/0L]--聯(lián)機(jī)網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)( database online)[3]張筑生.微分半動(dòng)力系統(tǒng)的不變集[ D].北京:北京大[ DB/MT]--磁帶數(shù)據(jù)庫(kù)( database on magnetie tape)學(xué)數(shù)學(xué)系數(shù)學(xué)研究所,1983.[ M/CD]--光盤圖書( monograph on CD- -ROM)[4]馮西橋.核反應(yīng)堆壓力管道與壓力容器的LBB分析[CP/DK]--磁盤軟件( computer program on disk)[ R].北京:清華大學(xué)核能技術(shù)設(shè)計(jì)研究院, 1997.[J/0L]--網(wǎng)上期刊( serial online)b.期刊文章[ EB/OL]--網(wǎng)上電子公告( electronic bullein board on-[序號(hào)]主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[J].刊名,年,卷(期):起line )止頁(yè)碼.[8]王明亮.關(guān)于中國(guó)學(xué)術(shù)期刊標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)工程[5]金顯賀,王昌長(zhǎng),王忠東，等.一種用于在線檢測(cè)局部的進(jìn)展[ EB/OL]. http://www. cajcd. edu. cn/ pub/wml. txt/放電的數(shù)字濾波技術(shù)[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),1993 ,980810-2. html , 1998 -08- 16/1998-10-04.33(4) :62- -67.[9]萬(wàn)錦坤.中國(guó)大學(xué)學(xué)報(bào)論文文摘( 1983- 1993).英文c.論文集中的析出文獻(xiàn)版[DB/CD].北京:中國(guó)大百科全書出版社,1996.[序號(hào)]析出文獻(xiàn)主要責(zé)任者.析出文獻(xiàn)題名[A].原文獻(xiàn)h.譯著主要責(zé)任者(任選).原文獻(xiàn)題名[C].出版地:出版者,出版[序號(hào)][國(guó)別]主要責(zé)任者.譯者.文獻(xiàn)題名[].統(tǒng)一使用年.析出文獻(xiàn)起止頁(yè)碼.以上各中國(guó)煤化工。 法理學(xué):法律哲學(xué)與法律[6]鐘文發(fā).非線性規(guī)劃在可燃毒物配置中的應(yīng)用[A].TYHCNM H G,趙瑋.運(yùn)籌學(xué)的理論與應(yīng)用--中國(guó)運(yùn)籌學(xué)會(huì)第五屆大會(huì)論文方法[ M」.4m，四以仫八于山心社, 1998.集[C].西安:西安電子科技大學(xué)出版社, 1996. 468- -471.i.各種未定義類型的文獻(xiàn)d.報(bào)紙文章.[序號(hào)]主要責(zé)任者.文獻(xiàn)題名[ Z].出版地:出版者,出版年.