钻修井机绞车带式刹车助力装置的研究及应用

张 敬，王锡斌，李如峰

（渤海装备辽河钻采装备分公司，辽宁盘锦 124010）

0 引言

石油钻修井行业工作环境差，劳动强度大，作业周期长，对井队操作人员的身体和精神都是一个巨大的考验，尤其是司钻人员要时刻保持精神集中，不仅要实时观察钻修井作业的进程，更要不停的搬动刹把来控制钻修井作业的速度，以确保整个作业过程的安全性和可控性。

现有的钻机、修井机绞车带式刹车系统主要由执行机构、拐臂、连杆和刹把组成，整个传动链都是硬性连接。尤其是绞车配置带式刹车系统，当司钻人员搬动刹把进行刹车操作时，刹把带动连杆、拐臂一起动作，使刹车执行机构紧紧抱住刹车毂，此时会产生很大的摩擦力，从而对整个传动链造成强烈的冲击和抖动，这种冲击和抖动通过传动链传递到司钻人员控制的刹把上。紧急刹车时，司钻人员需要两只手紧紧的握住刹把来缓冲这种冲击和抖动，不仅劳动强度大，更会给司钻人员带来非常明显的不适感。

长期以来刹车操作造成的冲击和抖动对司钻人员带来很大的麻烦，如果刹车操作就像控制小汽车方向盘一样轻便、灵活，那不仅可大大降低司钻人员的劳动强度，更会降低司钻人员刹车操作时的安全风险，给枯燥的工作带来一点乐趣。

1 技术方案研究

刹车助力装置是在原带式刹车系统的基础上增加刹车助力单元，刹车助力单元安装在带式刹车系统执行机构与刹把之间，主要由助力液缸和支座组成，助力液缸有1 个进油管和1个回油管连接到综合液压站。助力液缸左右两侧各有1 个活塞，并能够自由运动。刹车助力装置结构见图1。助力液缸参数见表1 。

当司钻人员搬动刹把时，刹把带动连杆动作，连杆推动助力液缸右侧活塞向左动作，此时助力液缸内部液压油承受压力，推动助力液缸左侧活塞向左动作，从而推动拐臂、执行机构完成整个刹车动作；当司钻人员松开刹把时，助力液缸右侧活塞由于液压油的作用往右侧运动，此时左侧活塞自动回收，执行机构与刹车毂分离，刹车动作结束。

在作业过程中，刹车助力单元能够提供有效的缓冲，从而彻底消除刹车操作造成的抖动和对司钻人员带来的不适感，同时也减轻司钻人员操作刹把的劳动强度，使刹车动作变的非常柔和。

图1 刹车助力装置结构

2 特点及效果

石油钻机、修井机绞车带式刹车系统增加刹车助力装置后，司钻人员一只手就能够轻松完成刹车动作，并彻底消除了刹车操作时对刹把造成的抖动和对司钻人员带来的不适感。大大降低司钻人员的劳动强度，提高作业的安全性，该刹车助力装置成本低、结构合理、操作轻便，具有很好的市场推广价值。

3 实施案例

石油钻修井机绞车带式刹车助力装置已经完成设计和制造工作，并安装于我公司生产的系列修井机绞车上（图2），总装机量已经达到20 多台套，在某油田工程技术处最长使用时间已经达到10 个月。通过对该装置使用情况的回访调查表明，刹车助力装置的现场使用情况获得司钻人员的极力认可和好评，不仅彻底消除刹车冲击和抖动，而且操作灵活轻便。

表1 助力液缸参数

图2 刹车助力装置实物

4 结语

石油钻修井机绞车带式刹车助力装置通过批量生产和现场验证，已经达到技术创新要求和目标，大大降低司钻人员的劳动强度，提高作业安全性，该刹车助力装置在石油钻修井领域一定会得到很好的推广和应用。