制動(dòng)系統(tǒng)是石油鉆機(jī)的重要組成部分，是保障鉆井作業(yè)正常進(jìn)行的關(guān)鍵，其性能直接影響鉆井工程的質(zhì)量與效益。從完成鉆井作業(yè)角度講，帶式剎車由于受制動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)的限制，制動(dòng)能力和總體性能難以全面滿足鉆井工藝的要求。而盤式剎車由于其自身技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)工藝需要配置制動(dòng)系統(tǒng)以提高其總體性能的可能性要大得多。因此，盤式剎車制動(dòng)系統(tǒng)的性能就成為體現(xiàn)對盤式剎車技術(shù)認(rèn)識深度與設(shè)計(jì)水平的重要方面。配置制動(dòng)系統(tǒng)的基本原則與要求　　鉆井作業(yè)要求制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠且具有良好的工藝特性。可靠性首先表現(xiàn)在緊急情況時(shí)，剎車裝置可在人為干預(yù)下快速作出反應(yīng)，并提供足夠的制動(dòng)力矩；其次，系統(tǒng)可不在人為干預(yù)下實(shí)施應(yīng)急自動(dòng)剎車。制動(dòng)系統(tǒng)工藝特性是最大限度地滿足送鉆、起下管柱制動(dòng)要求的性能以及滿足正常情況下短時(shí)或長時(shí)停車制動(dòng)要求的性能。　　1.剎車鉗鉗型選擇　　剎車鉗是制動(dòng)的執(zhí)行元件，其性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作。與直推對置式鉗相比，浮式杠桿鉗制動(dòng)同步性好，間隙自動(dòng)補(bǔ)償容易，且結(jié)構(gòu)簡單［1］。因此，在鉗型的選擇上，首先應(yīng)考慮選用浮式杠桿鉗。　　開式鉗的制動(dòng)力隨油壓的上升而增加，更符合帶式剎車的操作習(xí)慣，油壓調(diào)節(jié)特性更適合送鉆和起下管柱等常規(guī)作業(yè)的要求。因此，應(yīng)選擇開式鉗作為完成常規(guī)作業(yè)制動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以保證制動(dòng)性能。而意外情況下的緊急制動(dòng)則主要應(yīng)由閉式鉗承擔(dān)。這是因?yàn)樾箟褐苿?dòng)快速，制動(dòng)力來自碟簧的機(jī)械力，在無電力的條件下仍可制動(dòng)。因此，鉆機(jī)盤式剎車的剎車鉗應(yīng)該由開式和閉式兩種鉗型組成。　　2.組合式制動(dòng)系統(tǒng)　　送鉆和起下管柱作業(yè)要求制動(dòng)系統(tǒng)在較小制動(dòng)力的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)力的快速響應(yīng)和微小調(diào)節(jié)。出現(xiàn)緊急情況時(shí)，又要求制動(dòng)系統(tǒng)能提供足夠大的制動(dòng)力。這兩種功能與性能，很難由一種單一的系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。因此可由并行的、功能不同的幾套子系統(tǒng)組成的組合式系統(tǒng)來完成。子系統(tǒng)既各司其職，又協(xié)同工作，形成功能與性能的互補(bǔ)。這種子系統(tǒng)的互補(bǔ)特性，對鉆機(jī)剎車機(jī)構(gòu)十分重要。　　鉆機(jī)盤式剎車制動(dòng)系統(tǒng)必須配置的子系統(tǒng)有工作制動(dòng)子系統(tǒng)、緊急制動(dòng)子系統(tǒng)和駐車制動(dòng)子系統(tǒng)。工作制動(dòng)子系統(tǒng)承擔(dān)常規(guī)作業(yè)的制動(dòng)任務(wù)，需具有良好的工藝特性；緊急制動(dòng)子系統(tǒng)則擔(dān)任緊急情況下的制動(dòng)，足夠的制動(dòng)力矩和快速制動(dòng)是其性能的主要特點(diǎn)；駐車制動(dòng)子系統(tǒng)在正常情況下提供短時(shí)或長時(shí)制動(dòng)。迄今為止，國內(nèi)鉆機(jī)盤式剎車有兩種制動(dòng)系統(tǒng)。一種是僅設(shè)置閉式鉗，全部制動(dòng)任務(wù)均由其承擔(dān)，這種系統(tǒng)的不足之處是工藝性和可靠性較差；另一種是同時(shí)設(shè)置開式鉗與閉式鉗，送鉆和起下管柱等工藝操作由開式鉗承擔(dān)，緊急情況下的制動(dòng)則由閉式鉗承擔(dān)。顯然,這種系統(tǒng)提高了緊急制動(dòng)的可靠性，也改善了系統(tǒng)的工藝性，但在系統(tǒng)設(shè)置上仍存在某些缺陷，從而導(dǎo)致制動(dòng)性能的不足。　　3.制動(dòng)能力儲(chǔ)備　　作業(yè)安全可靠是鉆井工程的首要問題。因此，制動(dòng)能力儲(chǔ)備系數(shù)是石油鉆機(jī)盤式剎車設(shè)計(jì)必須考慮的問題。帶式剎車由于制動(dòng)能力有限，無法根據(jù)工藝需要配置制動(dòng)力的儲(chǔ)備量。盤式剎車則具有這樣的優(yōu)越條件。根據(jù)國外鉆機(jī)盤式剎車及其它重型機(jī)械盤式剎車的配置經(jīng)驗(yàn)［2］，筆者認(rèn)為，對石油鉆機(jī)特別是對深井鉆機(jī)來說，盤式剎車工作制動(dòng)子系統(tǒng)的制動(dòng)能力儲(chǔ)備系數(shù)應(yīng)大于等于2，而緊急制動(dòng)子系統(tǒng)的制動(dòng)能力儲(chǔ)備系數(shù)應(yīng)大于等于3，駐車制動(dòng)子系統(tǒng)制動(dòng)能力儲(chǔ)備系數(shù)則可依據(jù)駐車需要達(dá)到2或3。　　4.安全保障系統(tǒng)　　設(shè)置安全保障系統(tǒng)，對意外事件進(jìn)行監(jiān)控，并根據(jù)需要實(shí)施應(yīng)急自動(dòng)制動(dòng)或發(fā)出報(bào)警信號，是對盤式剎車制動(dòng)系統(tǒng)的又一要求。其監(jiān)控功能主要包括天車防碰報(bào)警與制動(dòng)、非正常油壓報(bào)警與制動(dòng)、油溫報(bào)警及油路堵塞報(bào)警等。　　5.備用系統(tǒng)　　為了盡量減少故障停機(jī)時(shí)間，提高鉆井時(shí)效，還需設(shè)置相應(yīng)的備用系統(tǒng)，