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钻机辅助刹车现场使用分析和选择钻机绞车的刹车是整个钻机必不可少的组成部分，是其安全运转的重要保障之一。
绞车的主刹车和辅助刹车相互配合,缺一不可。
高速运转的绞车刹车,先用辅助刹车连续制动，吸收下钻过程中游动系统大多数能量，最后用主刹车完成驻车制动。
目前主刹车用液压盘刹是主流，而辅助刹车多选用电磁刹车和伊顿刹车，在DB变频钻机上也可利用电机能耗制动作为刹车。
这几种刹车在使用中各有优缺点，下面就现场情况进行分析。
一、电磁涡流刹车这是一种将钻具下钻时产生的巨大机械能转换成电能再转换为热能的非摩擦式能量转换装置。
这种能量的转换是通过电磁感应原理而不是各种形式的磨擦副完成，没有任何磨损件，制动时产生的热量，通过空气或水排出。
从转矩T= Km PI2 n 式中（T为制动转矩;P为定子磁极对数;Km为刹车的结构系数;I为电磁刹车励磁电流;n为转子转速）可看出,T∝I⒉ ,在理论上当转速在50rpm时制动力矩可达到最大力矩的75%。
其工作原理决定了电磁刹车的定子和转子之间必须有相对运动，也就是说滚筒不能完全刹死，刹车性能平稳、柔和，不会造成急刹车，这是一个非常有用的工作特性，特别有利于在高速和重载情况下刹车。
司钻通过调节开关手柄角度，控制刹车的励磁电流，改变了制动转矩，控制钻具下放速度。
速度的精度以及动态品质方面都要求不高，采用比较简单的闭环调节系统即可满足钻井要求。
刹车力矩非常稳定，正常情况下最大力矩可以认为是不变的。
电磁刹车整体安装，通过联轴器与绞车滚筒轴相联，安装实际很简便，附件少，井队人员就可完成安装和校正工作。
随着盘刹的日益普及，电磁刹车逐渐体现出更大的优越性，电信号容易检测可以方便的与盘刹形成安全连锁，当电磁刹车断电或出现故障时盘刹自动刹车，同时与盘刹的连锁可以省去体积庞大的后备安全电源系统，既简化了整个系统，刹车的安全性又得到有效提高。
电磁刹车可以与钻机上广泛使用的游车电子防碰有效结合，在高速下钻时及时有效先减速预警然后使电子防碰动作，盘刹刹死滚筒，整个防碰和刹车系统更加高效和完善。
三、电磁刹车操作及维护保养规程Q/SH10250185-20041 范围本标准规定了电磁刹车的操作规程本标准适应于SDF系列、FDWS系列风冷式，DS系列及5030、6032、7040、7838水冷式电磁车的操作及维护保养。
2 技术参数2.1 风冷式电磁刹车技术参数见表12.2 水冷式电磁刹车技术参数购买表23.1 首次使用前应做绝缘测量，绝缘电阻应大于1MΩ。
3.2 检查盘车，刹车转子应转动灵活。
3.3 在刹车两侧轴承腔内注入锂基脂。
3.4 在牙嵌或齿式离合器的滑动与转动部分注入适量润滑脂。
3.5 呼吸孔畅通无油污。
3.6 油冷式控制柜内油质良好，油面距离上端盖20mm左右，保证内部电器元件浸入冷却油内。
3.7 控制箱各电器元件安装牢固。
3.8 司钻控制箱手柄牢固、灵活无卡滞。
3.9 保证控制箱与刹车主体接线正确牢固。
3.10 风冷式电磁刹车进排风门畅通无阻；风机转动灵活，报警装置完好。
3.11 水冷式电磁刹车准备充足的刹车冷却软化水，水压开关及报警装置完好。
4 启动4.1 闭合电源开头。
4.2 检查控制柜内指标灯状态及仪表参数，确认指标正确。
4.3 风冷式启动风机，水冷式启动水泵。
5 操作与运行5,1 在下钻过程中，用电磁刹车手柄控制下放速度。
5.2 运行中冷水温度与流量应符合要求，轴承升温不大于70℃，轴承处无冷却水渗出；刹车坚固件无松动；冷却风机运转正常，变压器及油冷式控制柜温度正常。
5.3 每次下钻前检查维护轴承、牙嵌、离合器、拨叉。
检查控制柜仪表，指标灯指标正常。
5.4 及时清除进排风口杂物。
5.5 下钻完毕后，风冷刹车应继续通风，刹车冷却后再关闭风机。
5.6 停机时关闭电源开关。
6 维护保养6.1 月检查维护6.1.1 检查连接电缆有无损伤、无老化现象，绝缘良好。
6,1,2 清除控制柜积尘，检查控制器触点。
6.1.3 测量变压器、控制柜、操作手柄的输入、输出电压、电流并做好记录。
6.1.4 清洗呼吸器。
电磁刹车操作及维护保养规程1范围本标准规定了电磁刹车的操作及维护保养规程。
本标准适用于SDF系列、FDWS系列风冷式，DS系列及5030、6032、7040、7038水冷式电磁刹车的操作及维护保养。
2启动前准备首次使用应作绝缘测量。
绝缘电阻应大于1MΩ。
盘车检查，刹车转子应转动灵活。
在刹车两侧的轴承腔内注入锂基脂。
在牙嵌或齿式离合器的滑动与转动部分注入适量润滑脂。
呼吸孔畅通无油污。
油冷式控制柜内油质良好，油面距离上端盖20mm左右，保证内部电器元件浸入冷却油内。
控制箱内各电器元件安装牢固。
司钻控制阀手柄牢固、灵活无卡滞。
保证控制箱与刹车主体接线正确牢固。
风冷式电磁刹车进排风口通畅；风机转动灵活；报警装置完好。
水冷式电磁刹车准备足够的刹车冷却用软化水。
水压开关及报警装置完好。
3启动闭合电源开关。
检查控制柜内指示灯状态正常和电压、电流的数值在额定范围之内。
风冷式启动风机：水冷式启动水泵。
4操作与运行每次下钻前检查维护轴承、牙嵌、离合器、拨叉。
检查控制柜电压表数值在310V左右，电流数值在额定范围之内。
在下钻过程中，搬动电磁刹车手柄控制下放速度。
运行中冷却水温度与流量应符合要求；轴承温升不大于70℃；轴承处无冷却水渗出；刹车紧固件无松动：冷却风机运转正常；变压器及油冷式控制柜温度正常。
随时清除进排风口杂物。
下钻完毕后，风冷式刹车应继续通风，刹车充分冷却后再关闭风机。
严禁将刹车手柄长时间处于闭合位置，这样会烧坏电磁刹车。
完全停机时关断电源开关。
5维护保养日检查维护检查连接电缆无损伤、无老化，绝缘良好。
检查是否手柄运动灵活，司钻开关整洁。
检查电磁刹车的温度在70度以下，清除控制柜积尘，。
检查电磁刹车和风机有无异常声音。
月检查维护测量变压器、控制柜、操作手柄的输入、输出电压、电流，并作好记录。
清洗呼吸器，风叶转动灵活自如，不得有任何卡阻现象。
清除转子与定子气隙中的泥沙、垃圾等杂物，保持气隙整洁无卡阻现象。
检查刹车表面干净，无锈蚀。
《浅析石油钻机电磁刹车的故障分析与处理》摘要：电磁刹车作为石油钻机上的新型辅助刹车近年来得到普及，它利用电磁感应原理进行无磨损制动，具有力矩大、操作维护方便、使用寿命长等特点。
本文先简单介绍了电磁刹车的结构和原理，然后再分析了石油钻机电磁刹车系统的常见机械故障和电气故障，并提出了相应的处理方法，对电磁刹车的现场使用提供重要技术支持和安全保障。
关键词：石油钻机；电磁刹车；刹车故障；故障分析和处理前言刹车系统是石油钻机的一个很重要的部件，电磁刹车在石油钻机上虽然是作为辅助刹车，但其性能的好坏也关系到油厂的工作效率和生产安全，若刹车系统出现故障，轻者会引起停钻，给企业造成经济损失，重者会造成生产事故[1]。
目前国内油田普遍使用的钻机中，除了少数采用变频传动钻机的进口设备外，大都使用电磁刹车作为辅助刹车。
但是电磁刹车也是现场使用中经常产生故障的部件之一，影响钻机的正常使用。
本文对石油钻机电磁刹车系统的常见机械故障和电气故障进行了详细的分析，并提出了相应的处理方法，对电磁刹车的现场使用提供重要技术支持和安全保障。
1.基本结构和工作原理电磁刹车是利用电磁效应实现制动的制动器，一般分为电磁粉末刹车和电磁涡流刹车，这是一种无机械摩擦的刹车，电磁涡流刹车坚固耐用、调速范围大、维修方便；这种刹车常用于有垂直载荷的机械中，所以常作为钻机理想的辅助刹车。
但电磁涡流刹车低速时效率低、温升高，必须采取散热措施。
刹车的定子中嵌有励磁线圈和冷却水出口，转子与滚筒连接在一起，转子在定子磁场中旋转受到制动，而在转子体有效层内会产生涡流，产生热量，通过冷却水将热量带走。
电磁刹车工作原理于发电机类似，都是利用电磁感应的原理，直流电被通入到电磁刹车的左右定子线圈里，产生了恒定的磁场，当电磁刹车的转子从恒定的磁场通过时，就会切割磁场的磁力线，根据楞次定律，线圈中将产生感应电流，转子的动能转化为电能（发电过程），这时操作人员可用控制开关调节电磁刹车励磁电流的大小，进而灵活地控制刹车的制动转矩、控制下钻的速度快慢，这样不需要使用主刹车就能完成整个下钻作业[2]。
长庆石油勘探局钻井工程总公司HSE作业文件Q/CQZJ HSE ZY107—2006电磁刹车操作作业程序1 作业应具备的条件1.1 电磁刹车。
1.2 刹车块的最大允许磨擦速度。
1.3 钻井大绳的最大速度。
2 HSE提示和削减措施3 设备和工具的检查3.1 正常维护保养电磁刹车的冷却系统。
3.2 确保冷却水泵或冷却风机的循环等于或大于电磁刹车的工作能力。
3.3 确保司钻控制台上的电磁刹车指示灯工作正常。
确保电磁刹车失风报警灯正常工作。
3.4 确保电磁刹车的冷却系统运转正常。
3.5检查涡流刹车的固定。
3.6保证刹车风道整洁畅通。
3.7保证刹车两侧的轴承润滑。
3.8保持司钻开关整洁灵活。
3.9检查电缆的绝缘。
编写人：董志刚、张卫东审核人：王汝华1Q/CQZJ HSE ZY107—20064 准备工作调整好防碰系统，它将控制滚筒的速度。
5 作业步骤5.1 司钻应牢牢记住，电磁刹车不能用来刹住钻柱，它是用来减缓钻柱下放速度的辅助刹车，只有机械刹车才能用来刹住钻柱。
5.2检查风机进风口及刹车排风口是否畅通无阻,风叶转动灵活自如,刹车内腔应保持清洁,保持风道整洁畅通。
5.3用手盘动牙钳或齿式离合器,涡流刹车转子应转动灵活,不得有任何卡阻现象。
5.4接通电源,使可控硅整流装置与司钻开关处于工作状态。
5.5启动风机,使风机运转,在整个下钻作业过程中,风机始终不停的运转。
在风机有故障时,电磁涡流刹车不得投入使用。
5.6 在提起负荷之前,司钻应确保司钻控制台上的电磁刹车控制手柄是松开的。
5.7 起钻时，司钻用电磁刹车控制空游车的下放速度。
用机械刹车使游车停下来。
5.8 摘下卡瓦（吊卡）下钻时，司钻松开滚筒离合器，然后启动电磁刹车。
5.9 司钻沉着的用电磁刹车控制游车和钻柱的下放，当接近钻台时，司钻可以开大电磁刹车。
5.10 在电磁刹车的配合下，司钻利用机械刹车控制钻柱稳妥的停在转盘上。
6 作业关闭无7 相关文件绞车操作作业程序2。
科学技术创新2020.12（转下页）陆上石油钻机电磁涡流刹车应用问题及解决方案魏华英（川庆钻探试修公司，四川成都610000）电磁涡流刹车是陆上石油钻机普遍配置的绞车辅助刹车装置。
常见的各型电磁涡流刹车都有一套电压、电流可调的硅整流装置，为电磁涡流刹车提供励磁电流。
但硅整流装置可靠性在钻井队电源质量影响，容易出现过流、失流、风压丢失、本体超温等各种故障，造成电磁涡流刹车不能正常工作，从而引起溜钻、顿钻事故，甚至危及人身安全。
为解决电磁涡流刹车故障频发问题，考虑设计研制一种综合监控装置，该装置能够对电磁涡流刹车工作电流、电压、温度、风压（水压）等重要运行参数进行实时、连续的监控和记录，安装在便于司钻操作和观察的位置，及时了解掌握电磁涡流刹车工作情况，防患于未然。
1电磁涡流刹车结构原理电磁涡流刹车又称电磁涡流制动器，利用电磁感应原理进行无磨损制动，具有力矩大、无易损件、使用寿命长、操作维护简单的特点。
它将钻具下钻时产生的巨大机械能转换成电能，又将电能转换为热能的非摩擦式能量转换装置，通过改变励磁电流来调节制动力矩，以控制钻具下放速度。
电磁涡流刹车在制动时产生的巨大热量，通常采用水冷却和风冷却方式进行吸收与交换，因此电磁涡流刹车根据冷却方式又分为水冷电磁刹车和风冷电磁刹车，其主要构成均由刹车主体、可控硅整流装置及司钻开关三部分组成。
（1）刹车主体主要由端盖、转子、机座、定子、励磁线圈组成。
其静止部分称为定子；其转动部分称为转子。
在定子与转子之间有一定的气隙，称为工作气隙。
电磁涡流刹车的刹车主体采用外电枢结构型式。
见下图。
（2）可控硅整流装置由整流变压器和半控桥式可控硅整流电路组成。
用以将交流电压变成可调直流电压后给激磁线圈通电。
通过调节激磁线圈直流电流，实现刹车制动扭矩调节，从而改变钻具下放速度。
（3）司钻开关实质是一台可调差动变压器，由铁芯、线圈、调节机构等部分组成。
将铁芯位置的变化转换成交流信号电压的变化，经桥式整流作为给定信号电压，控制可控硅导通角以改变直流电压，从而改变激磁线圈直流电流，改变制动扭矩，达到调节滚筒转速的目的。
DWS70电磁涡流刹车使用说明书上海申通石油机械厂一、性能及说明DWS70型涡流刹车作为钻深为7000米的海洋或陆地钻机的辅助刹车，既可与绞车成套供应，也可为矿场已经使用的钻机配套作为单独部件供应。
１、技术规范最大扭矩110000N.m钻井深度（用41/2"钻杆）7000m作用原理感应涡流制动线圈个数 4每个线圈额定电阻（20°C时）10.722Ω线圈绝缘等级H级励磁功率23KW励磁电流（四线圈并联时）84A需用冷却水量560L/min最大出水温度（当进水温度42°C时）78°C重量11000kg二、结构电磁涡流刹车由刹车主体、可控硅整流装置及司钻开关等三部分组成。
1、刹车主体它由两个基本部分组成，如图一所示。
其一为静止部分，称为定子；其二为转动部分，称为转子。
在定子与转子之间有一定的气隙，称为工作气隙，电磁涡流刹车的刹车主体采用外电枢结构的型式，也就是说，其转子在定子外面旋转。
刹车的定子由磁极和激磁线圈构成。
磁极是磁路的一部分，采用电工钢成，这种材料的导磁系数高，矫顽力小，以满足下钻时有用制动扭矩大，而起空吊卡时无用制动扭矩小的要求。
激磁线圈是刹车的电路部分，工作时通以直流电流，它固定于磁极上，与磁极组成一个整体成为定子。
刹车在运行时要产生大量的热量，因此激磁线圈采用了耐高温的电磁线与相应的绝缘材料，以保证线圈在高温下仍具有良好的绝缘性能。
图一电磁涡流刹车结构示意图1. 端盖2. 转子3. 机座4. 定子5. 激磁线圈6.上呼吸器7.下呼吸器刹车的转子通过齿式离合器与绞车滚筒轴相联，由绞车滚筒驱动，与滚筒同速旋转。
转子既是磁路的一部分，又是电路的一部分，采用电工钢制成。
它和定子磁极、工作气隙构成刹车的完整磁路。
2．可控硅整流装置：它由整流变压器和可控硅半控桥式整流电路组成。
用以将钻机交流发电机或交流电网供给的交流电压变成可调直流电压，给激磁线圈通以可调直流电流。
电磁电涡流测厚仪安全操作及保养规程
安全操作规程：
1.在操作仪器之前，必须先进行仪器的检查，确认仪器电源接地可靠，电磁电涡流传感器连接牢固，并检查测量面的清洁情况。
2.操作人员必须佩戴符合安全标准的防护眼镜和手套，以防止误操作
或仪器故障时可能导致的事故伤害。
3.在使用仪器之前，应先熟悉仪器的操作说明书，掌握测量原理和测
量方法，并遵守使用规定。
4.在进行测量时，应保持仪器和被测物体表面的清洁，确保测量结果
的准确性。
同时，避免将电磁电涡流传感器碰撞到硬物，以免造成损坏。
5.当仪器工作时，应确保周围环境干燥、无温度波动和电磁干扰。
如
遇到强磁场、高温或湿度较大的环境，应避免使用仪器，以免影响测量精
度和仪器寿命。
6.在仪器工作过程中，严禁触摸传感器和工件表面，以免发生意外伤害。
同时，避免非专业人员操作仪器，以防止误操作或造成仪器损坏。
7.当测量完毕后，应将仪器的电源关闭，并将传感器放置在干燥的环
境中，以延长仪器的使用寿命。
保养规程：
1.定期对仪器进行清洁，使用干净的软布擦拭仪器表面和传感器，注
意不要使用刺激性液体进行清洗，以免损坏仪器。
2.仪器存放时应避免阳光直射和潮湿环境，以防止仪器受潮或受热，损坏仪器电路。
3.仪器长期不用时，应及时将电池取出，以防止电池漏液腐蚀仪器内部电路。
5.在仪器进行维修时，应确保维修人员具备相关技术知识和经验，遵守维修规程，以确保仪器的正常运行和安全。
通过遵守以上安全操作和保养规程，可以确保电磁电涡流测厚仪的正常使用，保证测量结果的准确性，并延长仪器的使用寿命。
电磁制动器安全操作及保养规程电磁制动器是一种常见的机械设备，在许多行业和领域都有广泛的应用。
然而，由于操作过程中的疏忽或者不当维护，很容易导致安全事故的发生。
为了确保电磁制动器的安全操作和长期稳定的运行，制定一份详细的安全操作及保养规程就显得很有必要。
安全操作规程1. 在正式启动电磁制动器前在正式启动电磁制动器前，需要做好以下准备：•确保电磁制动器的配电箱中的电线接线正确，连接可靠；•确保电磁制动器的外壳和制动器组件的表面干净，无油污和灰尘等杂物；•检查电磁制动器的制动器组件是否运动良好，有无卡滞等现象；•确保电磁制动器周围的工作区域清洁整齐，无杂物堆积。
2. 正式启动电磁制动器正式启动电磁制动器时，应注意以下事项：•在启动前，应仔细检查所有开关（如电气控制系统、电源切断开关、紧急停车开关）是否处于正确的位置；•启动时应按照正确的顺序进行，首先启动电动机，然后才能让电磁制动器开始制动；•在制动器组件长时间不工作的情况下，应首先消除组件内的残余磁场，再开始制动。
方法是将滑动电阻器移动到制动位置，然后保持一段时间，直到制动器组件停止震动为止；•切勿在电磁制动器运行中随意修改参数，如电流大小、电压值等。
3. 常规操作流程从开机到关机的常规操作流程如下：1.启动电机；2.启动电磁制动器；3.进行操作；4.停止操作；5.停止电磁制动器；6.停止电机；7.切断电源。
在具体操作中，应根据实际情况作出调整。
保养规程在日常维护和保养中，应注意以下方面：1. 定期检查应定期检查电磁制动器的各个部件，确保它们能够正常运转。
对于电线、插头等需要接触更换部件，还应该注意定期清洁，因为油污和脏污会影响器件散热和信号传输。
如果发现任何异常对制动器组件及时处理。
2. 冷却系统由于热量会影响制动器的效能，所以保持冷却系统的清洁和机能至关重要。
冷却系统的不良状态会使制动器在运行中遇到问题，从而损坏器件。
因此，应定期清洗散热器和冷却风扇。
DWS70电磁涡流刹车使用说明书上海申通石油机械厂一、性能及说明DWS70型涡流刹车作为钻深为7000米的海洋或陆地钻机的辅助刹车，既可与绞车成套供应，也可为矿场已经使用的钻机配套作为单独部件供应。
１、技术规范最大扭矩110000N.m钻井深度（用41/2"钻杆）7000m作用原理感应涡流制动线圈个数 4每个线圈额定电阻（20°C时）10.722Ω线圈绝缘等级H级励磁功率23KW励磁电流（四线圈并联时）84A需用冷却水量560L/min最大出水温度（当进水温度42°C时）78°C重量11000kg二、结构电磁涡流刹车由刹车主体、可控硅整流装置及司钻开关等三部分组成。
1、刹车主体它由两个基本部分组成，如图一所示。
其一为静止部分，称为定子；其二为转动部分，称为转子。
在定子与转子之间有一定的气隙，称为工作气隙，电磁涡流刹车的刹车主体采用外电枢结构的型式，也就是说，其转子在定子外面旋转。
刹车的定子由磁极和激磁线圈构成。
磁极是磁路的一部分，采用电工钢成，这种材料的导磁系数高，矫顽力小，以满足下钻时有用制动扭矩大，而起空吊卡时无用制动扭矩小的要求。
激磁线圈是刹车的电路部分，工作时通以直流电流，它固定于磁极上，与磁极组成一个整体成为定子。
刹车在运行时要产生大量的热量，因此激磁线圈采用了耐高温的电磁线与相应的绝缘材料，以保证线圈在高温下仍具有良好的绝缘性能。
图一电磁涡流刹车结构示意图1. 端盖2. 转子3. 机座4. 定子5. 激磁线圈6.上呼吸器7.下呼吸器刹车的转子通过齿式离合器与绞车滚筒轴相联，由绞车滚筒驱动，与滚筒同速旋转。
转子既是磁路的一部分，又是电路的一部分，采用电工钢制成。
它和定子磁极、工作气隙构成刹车的完整磁路。
2．可控硅整流装置：它由整流变压器和可控硅半控桥式整流电路组成。
用以将钻机交流发电机或交流电网供给的交流电压变成可调直流电压，给激磁线圈通以可调直流电流。
