鉆修井機絞車帶式剎車助力裝置的研究及應用

張 敬，王錫斌，李如峰

（渤海裝備遼河鉆采裝備分公司，遼寧盤錦 124010）

0 引言

石油鉆修井行業工作環境差，勞動強度大，作業周期長，對井隊操作人員的身體和精神都是一個巨大的考驗，尤其是司鉆人員要時刻保持精神集中，不僅要實時觀察鉆修井作業的進程，更要不停的搬動剎把來控制鉆修井作業的速度，以確保整個作業過程的安全性和可控性。

現有的鉆機、修井機絞車帶式剎車系統主要由執行機構、拐臂、連桿和剎把組成，整個傳動鏈都是硬性連接。尤其是絞車配置帶式剎車系統，當司鉆人員搬動剎把進行剎車操作時，剎把帶動連桿、拐臂一起動作，使剎車執行機構緊緊抱住剎車轂，此時會產生很大的摩擦力，從而對整個傳動鏈造成強烈的沖擊和抖動，這種沖擊和抖動通過傳動鏈傳遞到司鉆人員控制的剎把上。緊急剎車時，司鉆人員需要兩只手緊緊的握住剎把來緩沖這種沖擊和抖動，不僅勞動強度大，更會給司鉆人員帶來非常明顯的不適感。

長期以來剎車操作造成的沖擊和抖動對司鉆人員帶來很大的麻煩，如果剎車操作就像控制小汽車方向盤一樣輕便、靈活，那不僅可大大降低司鉆人員的勞動強度，更會降低司鉆人員剎車操作時的安全風險，給枯燥的工作帶來一點樂趣。

1 技術方案研究

剎車助力裝置是在原帶式剎車系統的基礎上增加剎車助力單元，剎車助力單元安裝在帶式剎車系統執行機構與剎把之間，主要由助力液缸和支座組成，助力液缸有1 個進油管和1個回油管連接到綜合液壓站。助力液缸左右兩側各有1 個活塞，并能夠自由運動。剎車助力裝置結構見圖1。助力液缸參數見表1 。

當司鉆人員搬動剎把時，剎把帶動連桿動作，連桿推動助力液缸右側活塞向左動作，此時助力液缸內部液壓油承受壓力，推動助力液缸左側活塞向左動作，從而推動拐臂、執行機構完成整個剎車動作；當司鉆人員松開剎把時，助力液缸右側活塞由于液壓油的作用往右側運動，此時左側活塞自動回收，執行機構與剎車轂分離，剎車動作結束。

在作業過程中，剎車助力單元能夠提供有效的緩沖，從而徹底消除剎車操作造成的抖動和對司鉆人員帶來的不適感，同時也減輕司鉆人員操作剎把的勞動強度，使剎車動作變的非常柔和。

圖1 剎車助力裝置結構

2 特點及效果

石油鉆機、修井機絞車帶式剎車系統增加剎車助力裝置后，司鉆人員一只手就能夠輕松完成剎車動作，并徹底消除了剎車操作時對剎把造成的抖動和對司鉆人員帶來的不適感。大大降低司鉆人員的勞動強度，提高作業的安全性，該剎車助力裝置成本低、結構合理、操作輕便，具有很好的市場推廣價值。

3 實施案例

石油鉆修井機絞車帶式剎車助力裝置已經完成設計和制造工作，并安裝于我公司生產的系列修井機絞車上（圖2），總裝機量已經達到20 多臺套，在某油田工程技術處最長使用時間已經達到10 個月。通過對該裝置使用情況的回訪調查表明，剎車助力裝置的現場使用情況獲得司鉆人員的極力認可和好評，不僅徹底消除剎車沖擊和抖動，而且操作靈活輕便。

表1 助力液缸參數

圖2 剎車助力裝置實物

4 結語

石油鉆修井機絞車帶式剎車助力裝置通過批量生產和現場驗證，已經達到技術創新要求和目標，大大降低司鉆人員的勞動強度，提高作業安全性，該剎車助力裝置在石油鉆修井領域一定會得到很好的推廣和應用。