带刹修井机大钩下溜速度过慢原因分析及预防

徐瑞波

（大庆油田有限责任公司井下作业分公司，黑龙江 大庆 163400）

大钩是修井机和作业机工作过程中最重要的提升设备，其下放速度过慢会直接降低起下管柱的工作效率，并且还有可能造成重大的安全事故。为了更快排除表象特征极其相似的相关故障，首先要进行点位故障排查和故障状态识别，以便能够更精准地找到故障位置，从而避免排除故障的盲目性。

1 刹车间隙调整过小

违章操作单侧调整刹车，导致刹车间隙调整过小，使刹车片和刹车毂不能彻底分离，滚筒松开刹车时不能正常转动，使大钩不能正常速度下放。

1.1 刹车间隙大小识别

滚筒刹车时刹把轴中心（图1 A 点）、刹把轴翻转臂连接销中心（C 点）和刹车带连接销中心（B 点）三点越接近直线，刹车间隙越大。刹把轴中心和刹带连接销中心连线AB，与刹把翻转臂连接销中心对应的平行线距离25 ～38mm（图1），此时为刹车间隙最佳状态。

刹车状态下观察刹带连杆倾角大小可以判定刹车间隙大小（图2、3），刹带连杆与水平夹角越大，刹车间隙就越大。

图1 刹带活端正常调整

1.2 刹车间隙调整过小的预防措施

均衡调整滚筒左右刹车间隙。调整后空负荷溜钩测试。用调整刹车间隙的方法控制刹把高度。

2 刹车间隙左右调整偏差过大

图2 刹车间隙调整过小

图3 刹车间隙调整过大

调整刹车间隙或刹把高度时，仅调整一侧的丝杠，使两侧刹车间隙偏差过大。当偏差超出平衡梁调整能力后，刹车片与刹车毂不能彻底分离，使大钩正常速度下放。

（1）刹车偏差状态识别。左右刹车间隙相同时，调节丝杠轴线与平衡梁翻转臂上端面处于垂直状态，平衡梁翻转臂侧端面与平衡梁上端面也处于垂直状态。滚筒刹车一侧调节丝杠轴线与平衡梁翻转臂上端面夹角大于90°，平衡梁翻转臂侧端面与平衡梁上端面夹角小于90°，此侧刹车间隙小于滚筒另一侧刹车间隙。滚筒刹带向一个方向偏移，说明滚筒两侧刹车间隙处于不平衡状态，并且偏移方向端的刹车间隙大。长时间在刹车不平衡状态下运转，滚筒刹车间隙大的一侧刹车毂会出现锥度磨损。不平衡状态下刹车间隙小的一侧刹带向内侧偏移，使刹车片与挡盘接触位置磨出台阶并骑在挡盘上，使刹车片与挡盘不能彻底分离，大钩不能正常速度下放。

（2）左右刹车间隙调整偏差过大的预防措施。均衡调整左右刹车间隙。调整刹车时应保证AB 线（图1）与对应点的平行线距离不超过25 ～38mm 范围。

3 刹带限位顶轮调整间隙过小

刹带限位顶轮与刹带间隙正常设定值为5mm，松开刹车时刹带按照顶轮限定圆度膨胀，刹车片与刹车毂完全分离。顶轮调整间隙过小，易导致刹车片与刹车毂不能完全分离，使大钩不能正常速度下放。

（1）刹带顶轮间隙的调整。刹车状态下，顶轮顶到刹车带表面，根据定位螺栓螺距大小确定螺帽回旋圈数，使顶轮能够后移5mm 距离。

（2）刹带限位顶轮调整间隙过小的预防措施。根据螺栓螺距对顶轮间隙进行调整。

4 刹带上回位弹簧拉力过大

刹带上回位弹簧调整拉力过大，刹车时上回位弹簧被完全压死，刹车带上部出现过度失圆，导致松开刹车时刹车片与刹车毂不能彻底分离，使大钩不能正常速度下放。

刹带上回位弹簧拉力状态识别，正常刹车状态下，上回位弹簧每个螺旋的压缩余隙应为1 ～1.5mm。回位弹簧拉力过大的预防措施，及时对弹簧压缩余隙进行调整。

5 刹带扭曲变形

拆卸刹带时强拉硬拽，导致刹车带发生非弹性扭曲变形，重新安装后刹车片与刹车毂不能完全分离，使大钩不能正常速度下放。刹把轴翻转臂安装位置不对，同样会使刹带带扣位置发生扭曲变形。

（1）刹带扭曲变形状态识别。刹车或松开刹车时刹带口位置严重偏移，说明带口位置已经发生扭曲变形。刹带连杆正常情况下在刹带中间位置，若其位置偏移过量，说明翻转臂安装位置偏差过大，会使刹带产生扭曲变形。发现刹带带口严重偏移，同时确认了刹把轴翻转臂安装正确，说明刹带连杆和连接销发生严重磨损，使刹带产生扭曲变形。刹车片对角磨损剩余量偏差过大，说明刹带扭曲变形严重。

（2）刹带扭曲变形的预防措施。更换刹车片时严禁用强拉硬拽的方法拆卸刹带。保证刹把轴翻转臂的正确安装位置。调整刹车间隙时，保证左右刹车均衡调整。刹车带连杆和连接销进行正常的润滑保养。

6 防碰气缸活塞卡滞不能正常回位

防碰气缸内严重锈蚀或落入其它尘杂物，阻滞活塞运动，导致滚筒刹车不能完全松开，使大钩不能正常速度下放，甚至使防碰刹车失效。

（1）防碰气缸活塞运动状态识别。防碰刹车后气缸活塞杆伸出速度慢。防碰刹车后气缸活塞杆不能伸出。复位防碰阀，气缸活塞杆只能部分缩回，刹把轴转动范围严重变小。

（2）防碰气缸活塞卡滞的预防措施。定时拆检防碰刹车气缸，在气缸内壁和活塞上涂抹润滑脂。正确安装防碰刹车气缸，保证气缸呼吸口朝下或朝向侧面，或加装导流管。清洗设备时，严禁用蒸汽出口对准气缸呼吸口冲洗。保证压缩空气的干燥。

7 平衡梁平衡作用失效

刹车片磨损灰尘与水混合凝固，将平衡梁与修井机大梁固死，或冬季清洗设备时结冰将平衡梁与大梁冻结在一起，使平衡梁平衡作用失效，导致间隙小的一端松开刹车时刹车片与刹车毂不能彻底分离，使大钩不能正常速度下放。

（1）平衡梁平衡作用状态识别。平衡梁翻转臂与调整丝杠连接端不能正常移动，说明平衡梁的平衡作用失效，极有可能存在滚筒一侧刹车间隙特别小，另一侧刹车间隙特别大的情况，间隙过小使刹车不能完全松开，使大钩下溜速度变慢，负荷时刹不住车。

（2）平衡梁平衡作用失效的预防措施。及时清理平衡梁两端的灰尘和油泥。冬季用蒸汽清理滚筒卫生后，要注意清理平衡梁两端冻结的积冰。做好各部连接销的润滑，防止连接销与销孔间锈死。

8 刹把连杆活动范围过小

由于设计或调整不当原因，刹把连杆鸭嘴和翻转臂间的相对活动范围过小，未完全松开刹车时两者就出现卡死情况，使滚筒刹车不能完全松开，导致大钩不能正常速度溜放。

（1）刹把连杆活动范围的状态识别。滚筒松开刹车时连杆鸭嘴与翻转臂间应当还有活动空间（约5mm）。刹车未完全松开时刹把连杆鸭嘴与翻转臂间卡死，使大钩不能正常速度下放。

（2）刹把连杆鸭嘴与翻转臂顶死的预防措施。刹车操作控制系统安装完成后进行联动测试。根据刹把高度状态及时调整滚筒刹车间隙。

9 辅助刹车误操作

误操作挂合辅助刹车，使滚筒转动产生额外的摩擦阻力，使大钩不能正常速度下放；辅助刹车挂合后，未开启冷却系统，导致刹车盘和刹车片烧损粘接，使大钩不能正常速度下放；辅助刹车间隙调整过小，在离合器存在一定摩擦阻力，使大钩下放速度过慢

（1）辅助刹车使用状态识别。摘除辅助刹车，大钩下放速度变快，说明辅助刹车被误操作挂合。大钩自由下放速度慢的情况下进行长时间起下操作，辅助刹车处可以闻到焦糊味，或手感表面温度过高。使用水刹车形式的辅助刹车，发现大钩下放速度过慢，首先应检查确认辅助刹车控制阀是否处于挂合状态。

（2）辅助刹车误操作的预防措施。加强培训，提高操作人员素质，普及设备操作知识。在辅助刹车的控制气路上加装控制开关，防止不使用辅助刹车时产生误操作。

10 滚筒离合器故障

离合器控制气路漏气会导致离合器发生半离合状态，阻滞滚筒转动，使大钩下放速度过慢。

（1）离合器工作状态识别。停机挂合滚筒离合器，漏气点会有明显的漏气声。运转状态下挂合档位，滚筒离合器处有焦糊味。

（2）滚筒离合器故障的预防措施。按照标准调整离合器间隙，防止离合器间隙过大或过小。及时更换离合器片，防止离合器片过度磨损。扭紧离合器推盘时，保证推盘安装到位。及时更换漏气管线和阀件，以免离合器发生推力不足情况。

11 主要支撑轴承润滑故障

使用不符合环境温度要求的润滑脂，润滑脂凝结粘接轴承，使原来轴承的滚动摩擦变成滑动摩擦，最后使大钩初期不能正常速度下放。

（1）主要支撑轴承的润滑状态识别。蒸汽预热天车和大钩滑轮组后，大钩能够正常下放，说明故障由是润滑脂凝固造成。给滚筒、天车、大钩轴承注入润滑脂时，无法正常注入，说明原润滑脂已经凝固。将润滑脂放在室外进行低温测试，如发生凝固，说明其不符合环境温度要求。

（2）润滑凝结的预防措施。更换符合环境温度要求的低温润滑脂。