錨機剎車增扭方式探討

2021-06-25 04:38:10金鳳明

中國設備工程 2021年11期

金鳳明

（中石化海洋石油工程有限公司上海鉆井分公司，上海 201208）

“勘探三號”平臺現(xiàn)使用的錨機為“南通力威機械有限公司”組裝的DM76電動錨機。按照平臺操作經(jīng)驗一般在“抗臺”時需要止鏈器投入工作，但此錨機的止鏈器因設計施工等原因并不能提供理想的使用效果；而剎帶又沒有足夠的能力滿足抗臺需要，且單一剎車形式并不安全，故本文著力探討在恢復止鏈器能力之前的臨時可行性處理方案。

1 動態(tài)制動器投入工作

按照說明書提供數(shù)據(jù)在7bar壓力時WCB224動態(tài)制動器可提供的扭矩為38200N.M。我們按照傳動比為22:102則可提供錨鏈輪的制動力矩為不足以提供足夠的制動力來單獨制動錨鏈，且需要壓縮空氣來提供制動力，在人員撤離時失去作用。

2 電機端剎車投入工作

電機輸出軸至減速箱輸入軸上安裝了一個電力液壓盤式制動器，依照說明書此處可提供最大制動力矩7100NM，現(xiàn)考慮將其接入制動系統(tǒng)中。

將電力液壓盤式制動器接入制動系統(tǒng)需要將減速箱之后的液壓離合器投入工作即進入嚙合狀態(tài)，抗臺時人員不撤離的情況下可考慮啟動液壓泵站來實現(xiàn)，人員撤離時無法實現(xiàn)，故不可通過啟動液壓泵站的方式，詳研圖紙與上一級的設備制造商溝通發(fā)現(xiàn)此聯(lián)軸器可以實現(xiàn)硬連接，但硬鏈接的工作能力廠家并未給出，僅僅說是應急操作，建議不要100%負荷長期使用，且沒有書面參數(shù)與介紹，查詢WPT中外官網(wǎng)均找不到相關(guān)數(shù)據(jù)，故建立簡單模型探討液壓離合器的硬連接能力。

因錨鏈承受200t以上拉力時會走錨，錨的定位能力下降錨機不會承受更大的拉力，故我們?nèi)?00t的錨鏈拉力來計算。

鏈輪中心線與出鏈孔中心線之間間距為493mm，為方便計算與消除誤差取500mm。

則在200t拉力時鏈輪所承受的轉(zhuǎn)矩為：

由圖1可知液壓離合器可提供錨鏈200T拉力時輸出端轉(zhuǎn)矩為：

圖1 錨機傳動比

圖2此聯(lián)軸器用15顆M16、8.8級的內(nèi)六角螺釘將活塞腔體固定在聯(lián)軸器的外齒上，內(nèi)齒與圖1中的齒輪5相連。當用12顆M20、8.8級的螺栓將活塞腔體與外齒相連時內(nèi)外齒即通過活塞腔體固定成了一體，實現(xiàn)聯(lián)軸器的硬連接。

圖2 聯(lián)軸節(jié)

要實現(xiàn)以上過程需要校核2處強度。

2.1 內(nèi)部15顆M16、8.8級內(nèi)六角螺釘強度

2.1.1 剪切強度校核

查表可知8.8級螺栓公稱抗拉強度為；屈強比不小于0.8。

式中：—螺栓的屈服強度；

—螺栓的剪切強度；

K—安全系數(shù)取1.5；

N—螺栓數(shù)量；

—剪切面面積。

因為則此處螺栓不會剪斷。

2.1.2 擠壓強度校核

前文已分析此處為螺栓與活塞腔體接觸，查表可知螺栓的擠壓強度遠大于活塞腔體的強度，故選取薄弱的活塞腔體來計算。說明書中未明確活塞腔體的材質(zhì)，我們選常用的Q235來計算（實際材質(zhì)要優(yōu)于Q235）。

金屬一般隨著材料厚度的增加可屈服值減少。對Q235：δ≤16mm,sσ =235Mpa;δ＞16～40mm,sσ=225Mpa;

此處鋼板厚度為24mm。

故此處鋼板的擠壓強度是滿足的。

2.2 外部螺栓的受力計算

首先，各地方BIM聯(lián)盟為各地方政府BIM政策及制度的制定提供了大量智力支持。其次，凸顯企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新主體的作用，采用科研合作、技術(shù)交流、人才引進等方式，提升了企業(yè)BIM應用能力。第三，通過示范項目總結(jié)應用經(jīng)驗，通過宣傳推廣提升行業(yè)影響，通過交流培訓培養(yǎng)人才，不斷推動了行業(yè)技術(shù)進步。最后，結(jié)合各地優(yōu)勢資源和工作基礎(chǔ)，促進了各地創(chuàng)新要素的優(yōu)化配置和合理流動，聯(lián)盟成員分工合作和有效銜接，如通過建立BIM實驗室、開展校企合作等方式整合資源建立共性平臺，推動了產(chǎn)學研各機構(gòu)在戰(zhàn)略層面緊密合作。

由圖2外部為12顆M20、8.8級螺栓，但連接方式不是緊固，在活塞腔體上有螺紋而內(nèi)齒本體上并沒有螺紋，這樣就形成一個懸臂梁。