常温液控液压盘式刹车装置使用操作维护手册 - 图文

液压盘式刹车装置

使用操作维护手册

任丘市博科机电新技术有限公司

中国石油勘探开发研究院采油采气装备研究所

博科机电——走向世界

本手册讲述了PS系列液压盘式刹车装置的结构、原理和应用，在使用维修PS系列液压盘式刹车装置前，请认真阅读此手册。

本产品的使用效果和使用寿命，与产品的设计和制造有关，更取决于用户的合理使用和维护保养。我们愿意凭借API的质量保证体系，为顾客提供高质量的产品，同时也希望操作人员认真阅读本手册，严格按照规程操作，使产品的性能得到最充分的发挥，并且在产品的维护保养当中，请使用原厂配件，使设备达到出厂时的性能，避免意外故障的发生，安全、圆满的完成预期的作业。

由于产品的不断改进，本手册中个别内容可能与实际不一致，这些内容不会影响顾客对产品结构和性能的理解，也不会影响顾客的使用。如有疑问，请与我们联系。

随着钻井技术的不断进步，顾客会不断有新的使用要求。我们愿意和您一起，不断改进我们的产品，满足您的特殊使用要求。

欢迎您通过所列方式与我们联系。

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目 录

1.概述---------------------------------------------------1 2.主要性能参数-------------------------------------------2 3.工作原理与结构特征-------------------------------------3 4.安装--------------------------------------------------12 5.调试--------------------------------------------------17 6.操作规程----------------------------------------------20 7.维护与保养--------------------------------------------22 8.故障检修步骤与鉴别------------------------------------28 9.关键元器件的拆装与更换--------------------------------30 10.易损件-----------------------------------------------34

一 概 述

PS系列液压盘式刹车装置为机、电、液一体化产品，它是绞车的重要部件。了解熟悉其结构、原理和性能并正确使用与维护该装置，对保证钻机的安全可靠运行具有重要的指导意义。

PS系列液压盘式刹车装置由三部分组成: 制动执行机构、液压站及操作台。它们之间用液压管线连接。液压站是动力源，为执行机构提供必需的液压动力；操作台是执行机构的控制中心；执行机构是刹车制动的执行部分，它由刹车钳、钳架、刹车盘三部分组成，其中刹车钳又分为常开式工作钳和常闭式安全钳两种型式，刹车盘分为风冷盘、水冷盘和实心盘三种。

该系列装置具有以下四种功能

1. 工作制动 通过操作刹车阀的控制手柄，调节工作钳对刹车盘的正压力，从而

为主机提供大小可调的刹车力矩，满足送钻、起下钻等不同工况的要求。 2. 紧急制动 遇到紧急情况时或钻机不工作及司钻要离开操作台时，按下红色紧

急制动按钮，工作钳、安全钳全部参与制动，实现紧急刹车。

3. 驻车制动 当钻机不工作或司钻要离开操作台时，拉下驻车制动手柄，安全钳

刹车，以防大钩滑落。

4. 过卷/防碰保护 当大钩提升重物上升到某位置，由于操作失误或其它原因，应

该工作制动而未实施制动时，钻机的防碰系统发出信号，将送给盘刹控制系统的气源切断，工作钳和安全钳全部参与刹车，实施紧急制动，避免碰天车事故发生。

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二 主要技术参数

类别

名称

单边最大制动正压力

65 kN

参数值

PSZ65 PSZ75 75 kN

工 作 钳

有效行程 30 mm 刹车块允许最小工作厚度 12 mm 外形尺寸（mm） 570x390x400 580x415x420 重量

单边最大制动正压力

180 kg 75 kN

200 kg 90 kN

安 全 钳

刹车块最大工作间隙 1 mm刹车块允许最小工作厚度 12 mm 外形尺寸（mm） 600x390x400 610x415x420 重量 额定压力

工作

200 kg 6.5 MPa

220 kg 8 MPa

夏季 L-HM46抗磨液压油

液压系统

介质

冬季

L-HV32低温抗磨液压油 DTE10号航空液压油

单泵额定流量 15 L/min 油箱容积 80 L 电机功率 2.2 kW 蓄能器容量 6.3 L 加热器功率 1 kW 冷却水流量 2 m3/h

表一 主要技术参数

注意：此表中PSZ65系列液压盘式刹车参数值适用于ZJ40以下钻机。 PSZ75系列液压盘式刹车参数值适用于ZJ50/70钻机。

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三 工作原理及结构特征

液压盘式刹车装置主要由制动执行机构、液压站和操作台三部分组成。 3.1 制动执行机构

制动执行机构主要包括：工作钳、安全钳、刹车盘和钳架四部分，其结构及布置如图一所示。

1、滚筒 2、刹车盘 3、钳架 4、工作钳 5、安全钳 6、过渡板

图一 制动执行机构

3.1.1 工作钳

工作钳主要由常开式单作用油缸、复位弹簧、杠杆及刹车块组成，其结构及工作原理参见图二。

其工作原理是：当给常开式单作用油缸输入压力油P时，产生理论推力F，大小为F=P×A，其中A为活塞面积。推力F推动油缸活塞杆（14）伸出；同时也作用到缸体后端盖（11），推动油缸缸体（9）向后移动。当刹车块（1）接触刹车盘时，通过杠杆（4）将推力F传递刹车块端，从而作用于刹车盘，产生正压力N。在正压力N的作用下产生摩擦力，即制动力。因为制动力与油压P为正比例变化关系，当油压P=0时，在复位拉簧（10）的作用下，杠杆回到原始位置，使刹车块脱离刹车盘，工作钳处于完全打开状态。

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1. 刹车块 2. 钳体 3. 销轴Ⅰ 4. 杠杆 5. 支杆 6. 半圆挡圈 7. 销轴Ⅱ 8. 油缸端盖 9. 缸体 10. 拉簧 11. 后端盖 12. 销轴Ⅲ 13. 调节螺母 14. 活塞杆

图二 工作钳

3.1.2 安全钳

安全钳主要由常闭式内置碟簧组的单作用油缸、杠杆机构和刹车块组成， 其结构及工作原理参见图三。

1. 刹车块 2. 钳体 3. 销轴Ⅰ 4. 杠杆 5. 支杆 6. 半圆挡圈 7. 销轴Ⅱ 8. 活塞 9. 油缸端盖 10. 油缸 11. 锁紧螺母 12. 调节螺母 13. 销轴Ⅲ

图三 安全钳

安全钳的工作原理与工作钳相反。当常闭式单作用油缸内油压P=0时，内置的碟簧通过两个杠杆将力传递给刹车块而作用于刹车盘上，产生正压力N，实现刹车；而当油缸内油压P≠0，即有油压时，油压力克服碟簧力压缩碟簧，通过杠杆实现刹车钳打开。

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3.1.3 刹车盘

刹车盘是刹车系统的核心部件之一，与刹车块组成刹车副。一般每台产品配备两个刹车盘，安装在绞车滚筒两端。有些中小型钻机绞车一台只配备一个刹车盘，安装在绞车滚筒的一端。

刹车盘按结构形式分为：水冷式、风冷式和实心刹车盘三种。

z 水冷式刹车盘内部设有水冷通道，在刹车盘内径处设有进、出水口；外径处设有放

水口，用来放尽通道内的水，以防止寒冷气候时刹车盘冻裂；正常工作时，放水口用螺塞封住。刹车系统工作时，给刹车盘通冷却循环水，以平衡刹车副摩擦产生的热量。

z 风冷式刹车盘内部有自然通风道，靠自然通风道和表面散热。 z 实心刹车盘靠表面散热，主要用于修井机和小型钻机。

！注意 ！

冬季位于寒冷地带，钻机不工作时，务必将刹车盘中的冷却水排尽，避免盘内结冰将盘冻裂。

3.1.4 钳架

钳架是执行机构的基座，工作钳及安全钳均安装在该基座上。 3.2 液压站

液压站包括：油箱组件、泵组、控制块总成、加油组件、电控箱等如图五。其液控原理参见图四。

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1、油箱 2、安全阀 3、电机 4、油泵 5、精滤油器 6、单向阀 7、蓄能器8、压力表 9、刹车阀

10、气控换向气阀 11、紧急按钮阀 12、气控换向阀13、驻车刹车阀 14、液控换向阀

15、冷却器 16、回油滤油器

图四 液压系统原理图一

注意：此图尽适用于ZJ40以上钻机采用的双回路液压站

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1、油箱 2、安全阀 3、电机 4、油泵 5、精滤油器 6、单向阀 7、蓄能器8、压力表 9、刹车阀

10、气控换向气阀 11、紧急按钮阀 12、气控换向阀13、驻车刹车阀 14、液控换向阀

15、冷却器 16、回油滤油器

图四 液压系统原理图二

注意：此图尽适用于ZJ30以下钻机采用的单回路液压站

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1.油箱组件 2.泵组 3.控制块总成 4.加油组件 5.电控箱

图五 液压站结构

3.2.1 油箱组件

油箱组件包括油箱、吸油阀、放油阀、液位、液温计、冷却器等元器件如图六，其中：吸油阀门的功能为维修油泵时，关闭该阀，使油箱与油泵吸油口断开，防止液压油外泄。正常工作时，处于开启状态。

1. 油箱 2.冷却器 3.吸油阀 4.回油阀 5.放油阀 6.液位液温计

图六 液压站油箱组件

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放油阀门是为了更换液压油而设。正常工作时，处于关闭状态。 液位液温计供观察油箱液面高低及油箱油温。

冷却器为水冷冷却器或风冷冷却器，用来平衡整个系统的发热。可根据系统的工作温度 确定是否投入使用。需冷却时，冷却水接通；不需冷却，冷却水关闭。 3.2.2 泵组

泵组为液压系统的心脏。系统配备两台同样的柱塞泵，分别由防爆电机驱动，一台工作，另一台备用，工作时应交替使用。如图七。 3.2.3 控制块总成

主要由：油路块、蓄能器、截止阀、单向阀、安全阀和高压滤油器等元器件组成。如图八:

图七 泵电机组

1. 油路块 2.蓄能器 3.截止阀 4.单向阀 5.安全阀 6.高压过滤器

图八 控制块总成

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蓄能器可降低液压回路的压力脉动，并在泵无法正常工作时提供一定的储存能量，保证

工作钳在10min内仍可正常制动4～6次。

截止阀是用来释放蓄能器油压的，在正常工作时，截止阀一定要关严。否则，系统压力将建立不起来。

单向阀的作用是把两台泵的出油口隔开,使其形成三个相互独立而又相互联系的油路，保持蓄能器的油液不回流。

安全阀是一个溢流阀，起安全保护作用。

高压滤油器过滤系统高压油，保证液压系统的清洁。 3.2.4 加油组件

加油组件由一台手摇泵、一台过滤器组成,如图九。

油箱加油时，必须通过加油泵组完成，以保证系统油液的清洁度。 3.2.5 电控箱

图九加油组

液压站的电控箱主要用来控制电机和加热器的起、停，电控箱采用隔爆处理。其原理见图十。 3.3 操作台

操作台包括刹车阀组件、驻车阀组件、控制阀组、管路、压力表等。 3.4 工作原理

工作制动：工作制动是由刹把控制刹车阀（9）实现的。刹车阀为手动比例减压阀，阀的输出压力随着拉动刹把的角度而呈比例变化。对应刹把所处的不同位置，刹车阀的输出压力由0到最大系统压力变化。刹把拉动角度越大，工作钳油缸的压力就越大。刹把推到原始位置，阀输出压力为0，工作钳松闸。

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驻车制动：驻车制动阀（13）为手动换向阀，拉动手柄，驻车制动阀换向，使安全钳油缸卸压，碟簧弹簧力使安全钳实现驻车制动。

解除驻车制动时，必须先将刹把拉至“刹”位，再推动驻车制动阀手柄，将液压油输入到安全钳油缸，克服碟簧弹簧力，解除驻车制动。

！注意 ！

解除驻车制动，必须先拉工作制动刹把，再推驻车制动手柄解锁。否则，将出现钻具自由下降，可能会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！

紧急制动：紧急制动是由紧急按钮阀（11）控制的，该阀是一个手动换向气阀，控制气控换向阀（12）。当按下紧急制动按钮时，切断气源，气控换向阀（12）换向，实现安全钳制动；同时，液控换向阀（14）因控制端失压而换向，压力油直接进入工作钳，实现工作钳制动。即：所有制动钳制动，实现了紧急制动。

！注意 ！

解除紧急制动时，同上述解除驻车制动一样，必须先将刹把拉至“刹”位，再拔出紧急制动按钮，才能解除紧急制动。否则，将出现钻具自由下降，可能会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！

过卷/防碰保护：当大钩上升到设定位置时，由于操作失误或其它原因，应该工作制动而未实施制动时，绞车上安装的过卷装置（或天车附近处安装的防碰装置）由于外力碰撞而动作，将送给盘刹控制系统的气源切断，盘刹控制系统即可实现紧急刹车，防止撞天车事故。各防碰系统应定期检查调试是否工作正常以确保钻机安全可靠的工作。当防碰发生后必须先将刹把拉至“刹”位，然后再进行解锁操作。 否则，将出现钻具自由下降，可能会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！

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图十 液压站电控原理

注意：此图尽适用于液压站内带有电控箱的液压站。

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四 安 装

4.1

安装刹车盘

1.刹车盘 2.滚筒 图十一 刹车盘安装示意图

4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.2

刹车盘的工作表面对滚筒轴的端面跳动不大于0.3mm。 刹车盘清洗干净，摩擦面严禁沾染任何油污。 对于水冷式刹车盘，还需联接进、出水管。

安装刹车钳、钳架

将上、下过渡板紧固于钳架上。

将刹车钳安装于钳架上，应转动灵活、无卡阻、无别劲现象。安装安全钳时，需旋转调节螺母，使两个刹车块之间的距离最大，以便钳架的安装。

4.2.1 4.2.2

4.2.3 整体安装到绞车。

安装找正要求： (1) 螺栓应将上、下过渡板紧固。

(2) 刹车盘外圆与钳架内圆之间的间隙应均匀，不允

许与钳架有干涉现象

(3) 钳架与刹车盘应平行、对中，偏差为±1mm。

(4) 刹车块应包容在刹车盘之内。所有刹车块应平行、完整的贴合刹车盘。

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1.上过渡板 2.钳架 3.下过渡板

图十二 钳架

图十三 钳架安装示意图

(5) 调整找正后，分别将上、下过渡板焊接在绞车底座的设计位置。

！注意 ！

刹车盘与刹车钳必须严格按照安装说明安装，否则会出现刹车块与刹车盘的偏磨，影响盘刹的使用，可能引起控制失灵，严重时将会造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！

4.3 安装液压站、操作台

将液压站、操作台安装于设计位置。 4.4 连接液压管路

液压管路主要由高压软管、快速接头、管夹等组成。

液压管路的连接就是用高压软管将液压站、司钻操作台、制动执行机构按照设计要求连接成一个完整的液压系统。在需要拆开运移的地方，设有快速接头，以方便拆卸，拆卸时，请将管线的快拔接头拔开，并盖上护帽，防止污染液压管线。三者的连接见示意图十四。

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图十四 液压管线连接示意图

！警告 ！

1.

严禁非专业人员随意拆卸管线，更换管线接头，管线互倒，拆卸液压阀件，液压阀件不同型号相互替代。违规操作极有可能造成重大安全事故，甚至人员伤亡。 2.

液压站油路块以及操作台油路块安全钳与工作钳的输出口的快把接头必须一正一反，杜绝相互插拔，安全钳管线采用细于工作钳管线的红色管线（或作红色标记，或作安全钳 管线标识）与工作钳管线区分开。（如图十四所示）

1) 工作钳与安全钳的液压管线必须连接正确。

2) 安装前要注意所使用管线内洁净，金属管道内无锈蚀，管接头安装密封件，应严格按

照油口标记连接液压管线。

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3) 保证快速接头在工作状态中，不得受外力及重力的作用。不得带压插拔，拔下后用护

帽封堵；插接时，注意清洁，不得虚接。

4) 液压管路在连接过程中需要时可加装过渡板进行固定。 5) 管路布置应位于安全地带，避免损伤。

！注意 ！

液压站与司钻房内操作台连接液压管路时，应对应标记连接，即：液压站上标记的P1,P2,P3,T与操作台上的P1,P2,P3,T对应相连；操作台与执行机构之间的液压管线，B1与安全钳连接，B2,B3分别接左右路工作钳。

4.5连接气路管线

气路管线的连接就是将过卷阀的气信号与操作台的气动接口连接好。 4.6电路的连接

液压站电控箱的接线请参照液压站电控原理图十接线。 接线的插头或插座应符合相关技术标准和安全防爆规范。

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五 调 试 5.1 调试前的准备工作：

(1) 检查管汇的连接，确保无误，特别是P1的连接，若连错，会发生顿钻事故。 (2) 检查油箱液面高度，如液压油不够需补充到最低液面高度以上。 (3) 检测蓄能器充氮压力，确保充氮压力为4MPa。

(4) 打开柱塞泵吸油口截止阀、柱塞泵泄油口截止阀；关闭蓄能器组截止阀。若使用场合不需要冷却器工作，则将冷却器旁路截止阀开启；若需要冷却器工作，则将冷却器旁路截止阀关闭。

(5) 点动电机，检查旋转方向是否正确（电机叶片旋向为顺时针，即按泵上红色箭头方

向）。

5.2 调试：

1）启动电机，仔细检查有无异常声响。

2）调定系统额定压力、最大压力。其调节步骤如下： A. 启动一台泵电机组。

B. 拿下安全阀护帽，松开安全阀锁紧螺母，按顺时针方向

旋转安全阀调节螺钉至1/2的位置。

C. 拆下泵的调压阀保护帽，松开泵的锁紧螺母。用

内六方扳手顺时针转动压力补偿器调节螺钉以增大压力。观察系统压力表读数，直到高出系统额定压力值1.5 MPa，调节的同时，压力停止上升，则顺时针转动安全阀少许。如果压力在没有高出系统额定压力值时就停止上升，交替调节安全阀和柱塞泵调压阀，直到高出系统额定压力值1.5 MPa，拧紧安全阀锁紧螺母，装上安全阀保护帽。 D. 关闭电机卸掉液压站系统压力，将柱塞泵压力补

偿器调节螺钉逆时针松开，然后启动电机顺时针调节柱塞泵压力补偿器调节螺钉，直到调到液压站系统额定压力值为止 ，拧紧柱塞泵锁紧螺母，装上保护帽并拧紧。（各型号钻机盘刹系统额定压力值见表一主要参数表）

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安全阀

图十五 柱塞泵

E. 用同样的方法调节第二台泵。

！注意！

液压站出厂前，最大压力已调节好，无特殊情况，严禁调节。若需调节，必须由专业人员操作。

3）观察液压站上的工作钳压力表、安全钳压力表，是否稳定在调定值。

4）拉下工作制动手柄，观察工作钳压力表压力变化是否与刹车手柄同步，手柄拉到最大位置时，司钻房内盘刹工作钳压力表值应显示系统额定压力值，手柄完全复位时，司钻房内盘刹工作钳压力表应为零。

5）拔出紧急制动按钮，将驻车阀推到“驻车”位置，安全钳应迅速刹车，将驻车阀推到“释放”位置，安全钳应迅速打开。

6）拍下紧急制动按钮后，工作钳、安全钳同时参与刹车，拔出紧急制动按钮后，工作钳、安全钳同时解除刹车。

7）排气：操作刹车阀手柄，使工作钳压力达到0.5 MPa时,稍微拧松工作钳油缸上的放气螺塞,等排出的油液不含泡沫为止，逐个给工作钳排气。

8）贴磨工作钳刹车块 绞车低速运行，缓缓拉动刹把使刹车块与刹车盘接触，反复多次直到新刹车块与刹车盘贴磨到接触面积达75%以上才能使用。贴磨时应注意控制刹车油压，一般在2MPa左右下磨合。

9）贴磨安全钳刹车块 在安全钳油缸给压的情况下，松开锁紧螺母,旋转安全钳调节螺母，将安全钳刹车块与刹车盘缓缓接触，然后旋转刹车盘，如是反复, 新刹车块须贴磨到接触面积达75%以上才能使用。

！注意！

在磨合的过程如果刹车盘温度过高（超过240℃），应停止磨合，待刹车盘温度下降后再继续磨合。

10）调节工作钳 调整靠拉簧两端的调节螺母调节。顺时针调紧，逆时针调松，间隙越小，进入贴合的响应时间越短。

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11）调节安全钳刹车间隙 调节安全钳刹车间隙 在液压站工作时，拉住刹车手柄，使工作钳锁死，调整间隙期间不得松开手柄。 在安全钳油缸给压的情况下，用专用工具松开安全钳锁紧螺母，调节调整螺母使安全钳刹车块与刹车盘完全贴合，然后反向旋转调整螺母约2～3个调整孔的位置（此时刹车盘与刹车块单边有不大于0.5mm的间隙），最后拧紧锁紧螺母。刹车块与刹车盘间隙在调整时应尽可能的小。间隙越小，进入贴合的响应时间越短。

！注意！

如在钻井状态下调整安全钳间隙，为了保证安全，必须把游车放在下死点位置。

12）检测过卷、防碰装置；

13）现场安装调试完成后，正常使用前，必须使油泵运行10～30分钟，并反复操作“刹把”几次。在此检查液位、油路等系统各处是否正常，特别是油箱液位，应保持在最高和最低液面标志之间。

14）一切正常后，才可以使用。

！注意！

1 安全钳刹车力随刹车块与刹车盘之间的间隙增大呈抛物线状衰减。若间隙过大，会使刹车力急剧下降甚至丧失刹车力。要求安全钳单边间隙值应保持在不大于0.5mm，否则可能会发生溜钻事故。

2 在调整刹车钳间隙的时候启动液压站，司钻房里必须有人监控。

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六 操 作 规 程 6.1 开机前，准备工作：

1) 检查各管路连接是否畅通和正确，特别是工作钳、安全钳管路安装是否正确； 2) 开启吸油口阀门、柱塞泵泄油口阀门； 3) 关闭蓄能器组回油阀门； 4) 接通外部电源；

5) 开启气源;（盘刹控制系统的气源压力应为0.8MPa） 6) 闭合电控箱电源开关。

！注意！

开机前，必须确保柱塞泵吸油口和泄油口的截止阀都已经打开，否则将造成柱塞泵的严重损坏。安全钳接错将会发生顿钻事故。

6.2 操作规程：

1）将刹把、紧急刹车按钮、驻车制动手柄复位 即：刹把处于“松”位，紧急刹车按钮处于“刹”位，驻车制动手柄处于“刹”位； 2）启动电机 此时系统处于紧急制动状态。

3）解锁 先拉动刹把，使其刹住载荷；然后推动驻车制动手柄，拔出紧急刹车按钮，使其均处于“松”位。

4）工作制动 拉动“刹把”即可进行工作制动，其操作角度为0～60°，拉动角度越大，制动力越大。

！注意！

下放钻具，特别在下放较重的钻具时，必须要与辅助刹车配合使用。即，必须利用盘式刹车和辅助刹车的组合能力来安全下放钻柱和套管，任何时候都不允许将钻具自由下放，必须连续减速，以保证操作的安全性，减少制动负荷，提高

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刹车系统和整个钻机设备的使用可靠性和使用寿命。

下钻时，刹车手柄轻拉一些，使刹车块轻触刹车盘。这样制动响应速度快，避免溜钻现象。

！注意！

不利用辅助刹车控制负载下降，可能会引起控制失灵，造成财产损坏、人身伤害甚至死亡！起下钻时，要自始至终保持辅助刹车与绞车相连。

5）驻车制动 拉动驻车制动手柄至“刹”位，实现驻车制动。转换到工作制动时，必须先解除驻车制动，即：先拉动刹把，使其处于“刹”位以刹住载荷，再推动驻车制动手柄至“松”位；然后进行工作制动。

！注意！

驻车制动只有安全钳参与制动。为了确保安全钳油缸内大刚度碟簧有足够的弹力，每12个月至少更换一次碟簧组。

6）紧急制动 按下紧急制动按钮，实现紧急制动。转换到工作制动时，必须先解除紧急制动，即：先拉动刹把以刹住载荷，再拔出紧急制动按钮；然后进行工作制动。

！注意！

司钻离开司钻位置或停机时必须用卡瓦悬持重负载，然后按下紧急制动按钮，确认工作钳压力为系统压力，安全钳压力为零，严禁运用盘式刹车长时间悬持重负载，否则会造成严重事故。

！注意！

起下钻过程中，特别在快速起下钻过程中，严禁操作驻车制动手柄、紧急制动按钮。否则将造成钻机设备的严重损害。

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七 维护与保养

由于液压盘式刹车装置应用了液压系统，使得它比传统的带刹车要复杂得多。特别是对污染物敏感的液压泵、液压阀及液压油缸等，这些高性能元器件的引入，使得盘式刹车装置比带刹车需要更精心地维护。

盘式刹车装置维护的重点在液压回路和制动钳油缸上。下面所提到的项目以及保养计划所列的内容，在使用中均应进行例行保养。 7.1

液压油

液压设备的故障基本上都是由于液压油的污染而引起的。盘刹液压站液压油必须按要求的型号、过滤精度使用，并定期更换（一般为3-6个月），更换时必须同时清理油箱。接头拆卸后要及时带上接头护帽，保护拆卸开的接头不受污染。在钻机运行中，应经常检查管线接头的连接是否松动漏油，正确使用电加热器和冷却器，保证油液在规定的温度范围内使用。 7.2

液面

必须经常检查液面并及时补油。当系统中的液面减少到最低液面以下时，可能引起温升、不溶解空气积聚、泵因气穴而失效、电加热器外露而引起局部温度升高，使油液分解变质，从而引起系统故障。

液面下降，说明有渗油或漏油的地方，要及时检查，及时维修。 7.3

油温

液压油的工作温度，允许最高值为60℃，因为更高温度会加快油液的老化，并缩短密封件和软管的寿命。必须经常监测油箱中的油液温度。油温逐渐升高，表明液压油可能被污染或形成胶质，或柱塞泵磨损。油温突然升高是报警信号，应立即停机检查。

！注意！

液压系统的故障大多是由于液压油的污染造成的，应严格按使用说明书的要求使用规定的液压油，在加油和钻机搬家时应注意防止液压油的污染，按规定时间更换液压油。

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7.4 压力表

经常观测液压站上压力表的压力值，特别是系统压力表，压力应当稳定于设定值。并定期校定压力表。

1.系统压力 2.安全钳压力 3.工作钳压力1 4.工作钳压力2

图十六 液压站压力表

7.5

滤油器

回油滤油器和管路滤油器带有目测式堵塞指示器，指针在绿区时，滤芯正常；黄区时，轻微堵塞；红区时，严重堵塞，必须清洗滤油器壳体并更换滤芯。每天在工作温度达到正常值时，至少进行一次检查；或者每当交接班时，下一班司钻检查一次。

回油滤油器 管路滤油器 高压滤油器

图十七 图十八 图十九 高压滤油器带有目测式堵塞指示器，红色柱塞顶出时表示已堵塞，必须清洗滤油器壳体并更换滤芯。每天在工作温度达到正常值时，至少进行一次检查，或者每当交接班时，下一班司钻检查一次。但若低于正常工作温度，在升温初始阶段，可能因为流动阻力较大而使红柱塞顶出，要注意区别。

空气滤清器只用于当油箱液面升降时过滤进出油箱的空气。每隔一至三个月检查并清洗

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或更换一次滤芯。

！注意！

更换阀组上的高压滤油器时，游车必须处在下死点位置，检查安全钳刹车可靠后按下紧急制动按钮刹车，关闭液压站电机电源。释放系统压力到零，防止高压油伤人。更换后应及时将压力恢复到系统额定压力值。

7.6

蓄能器

必须经常检测蓄能器的氮气压力。检测时，停机并卸掉蓄能器内的油压，拆下外护帽及内护帽，联好充氮工具，轻拧旋钮，测量压力（确定压力表在近期经过校验且状况良好）。若压力不足4MPa时，把该接头连到氮气瓶上，拧下旋钮即可充气。

卸压时，打开所有的截止阀，即能释放蓄能器的油压。正常工作时，截止阀一定要关严。否则，系统压力将建立不起来。 7.7

泵组

检测泵组，必须保持两台泵组都处于良好的工作状态。 7.8

防碰天车系统

过卷/防碰阀应经常检测，确保其性能可靠。特别在冬季，压缩空气里可能含有水分，气路因天气寒冷而发生结冰堵塞现象，引起防碰失灵。防碰系统需每天试用一次，确保能够正常工作。 7.9

工作钳

在交接班时需检测刹车块的厚度以及油缸的密封性能。随着刹车块的磨损（单边磨损1～1.5mm），需调节拉簧的拉力，使刹车块在松刹时能及时返回，且间隙适当。当刹车块厚度仅剩12mm 时，必须更换。 7.10 安全钳

需经常检测调节间隙（至少一周一次）﹑刹车块的厚度以及油缸的密封性能。刹车盘与刹车块之间的间隙大于1mm，必须调整，松刹间隙为不大于0.5mm；当施行紧急刹车操作后，也必须重新调整松刹间隙。当刹车块厚度磨损到只有12mm时，必须更换。

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！注意！

必须及时调整安全钳的松刹间隙，否则，可能发生紧急制动或驻车制动失灵事故。为了确保安全钳的使用可靠性，油缸内碟簧组每12个月至少更换一次。

7.11 快速接头、液压管线

每天检查所有快速接头二次，确保连接良好。特别移动管线或意外碰到管线后，严格检查液压管线是否损坏，快速接头是否虚接，确保液压管线无损伤，快速接头连接良好。 7.12 结构件

对于结构件的检查保养主要是指制动钳的杠杆、销轴、油缸、钳架、刹车盘、接头以及所有紧固件，应检查这些零件是否损坏、变形、裂纹和其它可能存在的问题。

z 检查所有紧固件是否松动，必要时应及时紧固。 z 刹车盘的保养检查要点是：

1) 磨损 刹车盘允许的最大磨损量为10mm（单边5mm）。应定期检查测量每个刹车盘工

作面的厚度。

2) 热疲劳龟裂 刹车盘在制动过程中因滑动摩擦而产生大量热量使盘面膨胀，而冷却

时又趋于收缩，这样冷热交替容易产生疲劳应力裂纹，属于正常现象。随着使用时间的延长，如果最初的微小应力裂纹扩展较大时，应引起足够重视，并采取修补措施。例如可以用工具沿裂纹处磨掉一些，以便检查裂纹深度，对裂纹进行焊接修补，最后用砂轮打磨平整。

3) 油污 工作盘面上严禁沾染或溅上油污，以免降低摩擦系数，降低刹车力，导致造

成溜钻事故。但滚筒在运动过程中，钢丝绳上的油有时难免会飞溅到刹车盘的工作面上，因此要经常检查清除。

4) 循环水 对于水冷式刹车盘，在使用过程中，应经常检查冷却循环水，确保冷却循

环水存在，并保证管线畅通。

！注意！

1. 若水冷式刹车盘工作时不通冷却循环水，会大大降低其使用寿命，使刹车盘更容易出现裂纹。

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2. 冬季位于寒冷地带，钻机不工作时，务必将刹车盘中的冷却水排尽，避免盘内结冰将盘冻裂。

● 检查焊接件，特别是钳架、钳体的焊缝是否有裂纹、腐蚀等问题，如有必要则

要维修或更换。半年至少检查一次。

● 检查活动部件是否有粘连现象，特别是杠杆销轴处。因为刹车粉尘的堆积容易

造成润滑不良等后果，一个月加注润滑油脂一次，保证润滑良好。

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保养计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

液位 温度 系统压力 滤油器

泵组运转声音、温度 防碰天车系统 油缸密封性 刹车块间隙 刹车块厚度 各管线及接头 快速接头 各销轴是否粘连 蓄能器预充压 油样

给所有部件加油 所有固定螺栓 拆检清洗杠杆和销轴 刹车盘磨损、龟裂 滤芯 钳架焊缝 结构检查 清洗净化液控系统 安全缸碟簧

检查内容

要 求

最高液面以下，最低液面以上。加油时，须从手摇泵加油口加油 油温不高于60℃

PSZ75, 8MPa; PSZ65/PSX50, 6MPa; PSZ90, 10MPa 堵塞指示器的指针应在绿色区域 无异常噪音、高温

触动防碰阀并确保刹车设置正确 应无滴漏

工作钳：调节拉簧的拉力 安全钳：0.5mm 最小厚度12mm

密封良好无渗漏、无损坏 无渗漏、损坏、虚接

无载下推、拉、转各销轴并确认移动自由无粘连 充氮压力应为4MPa 检查并清除杂质

从加油孔给所有部件加润滑油 检查并紧固所有固定螺栓、螺钉 清洗刹车粉尘更换损坏零件

允许最大磨损厚度10mm，热疲劳裂纹不得影响强度和漏水，否则应更换 更换

检查焊缝是否有裂纹，若有影响强度和性能的裂纹，应及时修复或更换

检查刹车系统中所有结构部件 清洗净化油箱及所有液压回路

更换全部碟簧 12个月

6个月 1个月 3个月 每周 每天 每班 保养周期

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八 故 障 检 修 步 骤 与 鉴 别

排除故障的一般操作步骤：

1. 发现液压盘式刹车有故障时，钻机必须停钻， 并将辅助刹车处于刹位。 2. 推动紧急制动阀，使其处于“刹车”位，并用卡瓦悬持重负载； 3. 切断液压站电机电源，根据故障现象，分析故障产生的原因； 4. 清除故障。

故障现象

可能原因

排除措施

油路块中控制反转泵的单向阀不起作用（反转的更换或清洗单向阀那台）

泵调压不正确或调压阀失灵

系统压力不正确

系统安全阀调压不正确或失灵 蓄能器的截止阀未关严或失效 油箱液位太低 液压油受污染，油脏

泵的吸油、回油管路上的截止阀没有打开 安全阀压力设置太低或安全阀失灵 油箱液位太低

油温过高

液压油受污染，油脏 未加冷却水

调压或换泵 调压或换阀 检查截止阀 加油

更换液压油和滤芯检查截止阀 调压或换安全阀 加油

更换液压油和滤芯加冷却水

泵有可能过度磨损（因液压油中有污染物或未打更换新泵 开溢流管线截止阀） 油箱液位太低

噪音过大或震动 吸入和回油管接头松而使系统有气

电机和泵轴不对中 电机底座螺栓松动 供油压力过低

液压操作不灵敏

系统压力过低 回油滤芯被堵塞

蓄能器漏失或预压力过低

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加油 检查接头 拆泵检查 紧固螺栓 检查系统压力 检查系统压力 更换滤芯 更换、充氮气

控制阀被堵塞或有缺陷 操作装置内的凸轮磨损严重 润滑不良销轴粘连

刹车粉尘堆积在销轴或轴孔处

刹车钳跳动

销轴过度磨损或腐蚀

滤油器的指示在

液压油受污染

换油换滤芯 换油或给油加热 调整刹车间隙 更换刹车片 排气

换油或给油加热、更换回油滤芯

换新碟簧后安全钳不能正常使用

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清洗或换阀 更换凸轮 润滑销轴或更换销轴

黄色或红色区域 冬季油稠有阻力

刹车间隙未调好

主刹车钳释放缓

慢

刹车片磨损严重 油缸内有气 冬季油稠有阻力

安装时顺序不对或漏装 重新安装碟簧

九 关键元器件的拆装与更换

！注意 ！

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在维修液压站或管线之前，一定要先停泵，并卸掉蓄能器的压力，否则，可能会造成人身伤害！

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维修液压系统时，必须特别注意保持清洁，因为污染物是液压系统发生故障的首要因素。松开螺纹之前要先把其外面清理干净。将通入系统内部的所有接口封好，以防污染物进入系统。在工作中应十分注意，不要污染液控系统。

9.1 回油滤油器滤芯

先把回油滤油器上盖按逆时针松开。再拆下整个滤油器，取出后，拆下上盖，取出旧滤芯。用煤油清洗滤油器内部，晾干。放入新滤芯，拧上上盖，再装好整个滤油器。 9.2 管路过滤器滤芯

把管路过滤器下部按逆时针用力拆下，换上新的滤芯。 9.3 高压滤油器滤芯

把高压滤油器拆下，用扳手把上盖打开，取出旧滤芯，用煤油清理干净壳体内部，晾干。装上新滤芯，装上上盖，再把整个滤油器按原样装好。

！注意！

滤油器的滤芯只能更换新滤芯，严禁旧滤芯清洗后再用！

9.4 油泵

更换一台泵时，另一台泵可以正常工作，蓄能器可以不卸压。关闭泵的吸油、回油管路上的截止阀，防止油箱里的油流出。拆下出油管线及接头、吸油管线及接头、回油管线及

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接头。拆下联接泵与电机的两个螺钉，把泵取出。检查联轴器是否失效，若能用，把泵上的联轴器拆下，装到新泵上；若不能用，需把包括电机一端的一套连轴器都换下。然后把新泵安装好，把吸油管线及接头、出油管线及接头连好。把内泄回油管接口对住泵的内泄回油口，打开截止阀，给泵的壳体充满油，再把管线接好。打开吸油管路上的截止阀。检查无误，进行泵压调试。

！注意！

z 连接管线、接头时，必须把“O”型密封圈、组合垫圈按技术要求安装好，否

则，将引起渗漏油。

z 安装泵的联轴器时，严禁用锤子敲击。应当在轴与孔、键与键槽对正后，稍

微用力推进即可。否则，将引起泵的损坏。

z 泵启动前必须给泵的壳体充满油，把吸油、回油管路上的截止阀打开，否则，

将引起泵的严重损坏。

9.5 安全钳的碟簧、密封件

碟簧的使用寿命为一年。使用一年后，必须更换。碟簧应成组更换，不允许只更换其中几片。在检修时应注意每组碟簧的装配次序，不能混乱或与其它组碟簧相调换。油缸有漏油现象，说明密封圈已失效应更换。

碟簧和密封件的更换方法及步骤如下：

1) 给油压状态下，调节调整螺母使刹车钳开口最大，卸掉油缸内压力，拔掉快速接头；再拆下油缸两端的销轴，将油缸整体取下，用煤油把外部清洗干净；

2) 按图二十一所示步骤拆下油缸的各零件；

3) 用煤油洗净每一片新碟簧，并晾干，再用充足的润滑油脂均匀地涂抹在每一片碟簧上。等清洗后的油缸、油缸盖、活塞、弹性导套等晾干后开始安装。

4) 安装好油缸盖内新的防尘圈、密封圈、导向带； 5) 安装好活塞上的新的导向带、密封圈；

6) 严格按照规定的碟簧装配关系把新碟簧组装好：第一片凹面向下，第二片凹面向上，第三片凹面向下，第四片凹面向上，第五片凹面向下，第六片凹面向上，第七片凹面向下然

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后装上弹性导套；

7) 安装活塞时，注意导向带。先加一些液压油，一人按住活塞，另一人用铜棒轻击活塞，把活塞装到位。

8) 安装油缸盖，把螺栓对称均匀地拧紧；

9) 把油缸总成安装到原位。联好管路，然后调整松刹间隙。 装配过程中注意保持清洁，防止将密封圈刮伤或碰坏。

1、防尘圈 2、密封圈 3、螺栓 4、垫圈 5、端盖 6、导向带 7、O形圈 8、活塞 9、C2密封圈 10、OK密封圈 11、弹性导套 12、碟簧 13、铜套 14、油缸 15、锁紧螺母 16、螺栓 17、挡圈 18、调整螺母 19、顶杆

图二十一 安全钳的拆装顺序

9.6

工作钳的密封件

1) 卸掉油缸内油压，活塞回位后，拔下快速接头，拆下调节螺母、拉杆、拉簧，拆下

开口销/轴用挡圈，把销轴拆下，取下油缸总成； 2) 把油缸总成用煤油清理干净；

3) 按图二十二所示步骤拆下油缸的各零件；

4) 先拆下油缸的放气螺塞，拆下螺栓、油缸盖，拔出活塞；

5) 取下油缸盖内的旧导向带、密封圈和防尘圈，取下活塞上的导向带和旧密封圈。 6) 用煤油清洗活塞，清洗干净并晾干； 7) 把导向带及新密封圈装在活塞上；

8) 在油缸盖内装上新防尘圈、新密封圈和新导向带；

9) 在油缸内壁上均匀涂一些液压油，把活塞装进去，装上油缸盖，把螺栓对称均匀地

拧紧。

10) 把油缸总成按原样装回原处，联好油路，调整好间隙。

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1、 防尘圈 2、螺栓 3、垫圈 4、油缸端盖 5、密封圈 6、导向带

7、密封圈 8活塞 9、导向带 10、密封圈 11、缸体

图二十二 工作钳的拆装顺序

9.7 刹车块

刹车块由于磨损或其他原因失效时，必须更换。否则，容易发生溜钻、顿钻事故。更换

刹车块的准备工作：

z 安全钳 必须在给压状态下，调节调整螺母使刹车块间隙开到最大，然后卸掉油缸内

压力；

z 工作钳 必须在无压的状态下，调紧拉簧使活塞复位。

把连接刹车块的螺栓拧下后，即可将旧刹车块取下。依次把需更换的旧刹车块全部拆下。取下刹车块时，先取最上部或最下部刹车钳的刹车块，沿圆周方向把刹车块依次取出。再依次按反方向把新刹车块装上连接好。

！注意！

新刹车块更换好后需重新调整刹车间隙。更换盘刹零件时必须使用本公司生产产品，否则由此产生的损失用户自负！

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十 易 损 件

易损件明细表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

名 称 刹车盘 刹车块 碟形弹簧 安全钳修理包 工作钳修理包 O形密封圈30×3.1 O形密封圈24×2.4 O形密封圈22×2.4 O形密封圈18×2.4 O形密封圈7×1.9 组合密封圈 22 组合密封圈 27 组合密封圈 30 组合密封圈 10 组合密封圈 12 组合密封圈 16 组合密封圈 18 组合密封圈 14 O形密封圈16×2.4 O形密封圈11×1.9

用 处

制动钳 安全钳油缸

工作钳油缸

备注 在采购配件时最好注明本套钻机使用的盘刹编号

液压站

液控换向阀 紧急刹车阀 刹车阀 油路块 液压管路

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/r10o.html