CN102140910B - 一种气液盘式刹车控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气液盘式刹车控制系统。所述气液盘式刹车控制系统包括膜片制动室、液压缸、油路块、油箱、蓄能器、连接盖板和控制台架；所述膜片制动室和连接盖板相连，所述连接盖板和液压缸相连，所述液压缸和油路块相连，所述油路块和蓄能器相连，所述油路块、油箱和连接盖板固定于控制台架上。本发明气液盘式刹车控制系统采用原设备的气源，成本低，体积小，非常适用于小型钻机、修井机和通井机上的推广应用。

Description

一种气液盘式刹车控制系统

技术领域

本发明涉及一种刹车控制系统，尤其涉及一种气液盘式刹车控制系统，属于石油钻采设备领域。

背景技术

制动系统是石油钻机的重要组成部分，是保障钻井作业正常进行的关键，其性能直接影响钻井工程的质量与效益。从完成钻井作业角度讲，带式刹车由于受制动原理与结构的限制，制动能力和总体性能难以全面满足钻井工艺的要求。而盘式刹车由于其自身技术的特点，根据工艺需要配置制动系统以提高其总体性能的可能性要大得多。因此，盘式刹车制动系统的性能就成为体现对盘式刹车技术认识深度与设计水平的重要方面。当前石油钻采设备如钻机、修井机和通井机所使用的盘式刹车装置，其控制系统采用的是液控或电液控系统。它们需要有独立的液压站作为动力源和一个独立的操作台。而液压站一般体积比较大；液压站及控制台采用的液压泵和关键液压阀件都采用进口件，成本较高。因此，由于它们占用的体积较大，造价较高，这些制约着盘式刹车装置在小型钻机、修井机和通井机上的推广应用。

发明内容

本发明针对现有盘式刹车装置采用的液控或电液控系统占用的体积较大，造价较高，从而制约着盘式刹车装置在小型钻机、修井机和通井机上的推广应用的不足，提供一种气液盘式刹车控制系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种气液盘式刹车控制系统包括膜片制动室、液压缸、油路块、油箱、蓄能器、连接盖板和控制台架；所述膜片制动室和连接盖板相连，所述连接盖板和液压缸相连，所述液压缸和油路块相连，所述油路块和蓄能器相连，所述油路块、油箱和连接盖板固定于控制台架上。

本发明的有益效果是：本发明气液盘式刹车控制系统采用钻机、修井机或通井机上所配备的气源，作为该系统的动力源；该控制系统采用的阀件、制动器气室等都是国产元件，整体构思新颖，结构简单而精巧。因此该系统成本低，体积小，非常适用于小型钻机、修井机和通井机上的推广应用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述液压缸内具有一活塞，所述膜片制动室内具有一推杆，所述液压缸的活塞和膜片制动室的推杆连接在一起。

进一步，所述连接盖板、液压缸和油路块通过螺栓组连接在一起。

进一步，所述膜片制动室通过螺栓和连接盖板连接在一起。

进一步，所述连接盖板、油路块及油箱都通过螺栓固定在控制台架上，所述控制台架是一个组焊件。

进一步，所述油路块上通过螺钉固定有第一单向节流阀、第二单向节流阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和气控换向阀，所述气控换向阀为两位三通气控换向阀。

进一步，还包括手柄调压阀、手动换向阀和气控换向气阀，所述手柄调压阀、手动换向阀和气控换向气阀安装在主机控制台内，所述主机控制台通过气路管线和气液盘式刹车控制系统相连，所述手动换向阀为两位三通气路阀，所述气控换向气阀为两位三通气控换向阀。

进一步，所述蓄能器通过一个双向接头体连接到油路块上。

进一步，所述油箱上设置有油箱出油口，所述油路块上设置有安全钳油路接口、工作钳油路接口、油箱出油口接口和手压泵接口。

进一步，所述油箱上设置有液位温度计、空气滤清器和清洗窗口。

附图说明

图1为本发明气液盘式刹车控制系统的立体图；

图2为本发明气液盘式刹车控制系统的主视图；

图3为图2的左视图；

图4为图3沿A-A方向的剖视图；

图5为本发明气液盘式刹车控制系统的工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明气液盘式刹车控制系统的立体图，图2为本发明气液盘式刹车控制系统的主视图，图3为图2的左视图，图4为图3沿A-A方向的剖视图。如图1、2、3及4所示，所述气液盘式刹车控制系统包括手柄调压阀1、膜片制动室2、液压缸3、油路块4、油箱6、蓄能器10、手动换向阀12、气控换向气阀13、连接盖板14和控制台架16。所述膜片制动室2是一个为气液转换提供动力的装置，其通过螺栓和连接盖板14相连。所述连接盖板14、液压缸3和油路块4通过螺栓15连接在一起，这样一来，膜片制动室2、液压缸3和油路块4就形成了一个固定体，通过螺栓将所述连接盖板14及油路块4固定于控制台架16上，就可以将膜片制动室2、液压缸3和油路块4固定于控制台架16的上方。所述液压缸3内具有一活塞，所述膜片制动室2内具有一推杆，所述液压缸3的活塞和膜片制动室2的推杆连接在一起，所述膜片制动室2和液压缸3联动，从而实现气、液压力的转换。所述蓄能器10通过一个双向接头体连接到油路块4上，所述蓄能器10用于维持安全钳油路的压力稳定。所述油箱6通过螺栓固定在控制台架16上。所述油路块4是集成气控换向阀11、单向节流阀5和单向阀7等阀件以及油路的，其上通过螺钉固定有第一单向节流阀5a、第二单向节流阀5b、第一单向阀7a、第二单向阀7b、第三单向阀7c和气控换向阀11。所述气控换向阀11为一个两位三通气控换向阀，用于控制安全钳的松闸和刹车。所述手柄调压阀1、手动换向阀12和气控换向气阀13安装在主机控制台内，所述主机控制台通过气路管线和气液盘式刹车控制系统相连，即所述主机控制台通过气路管线与其所控制的阀相连接。所述手柄调压阀1是一个手动控制的调压气阀，可以手动控制进入膜片制动室2的气体压力。所述手动换向阀12为一个两位三通气路阀，通过手动换向控制气控换向阀11的换向，从而控制安全钳的松闸和刹车。所述气控换向气阀13为一个两位三通气控换向阀，通过气控进行换向，由主机的过卷防碰阀控制。所述气控换向气阀13的换向也可以控制气控换向阀11的换向，从而控制安全钳的松闸和刹车。所述油箱6是一个由钢板焊接而成的组焊件，其上设置有液位温度计17、空气滤清器18和清洗窗口19等附件。

所述油箱6上设置有油箱出油口20，所述油路块4上设置有安全钳油路接口21、工作钳油路接口22、油箱出油口接口23和手压泵接口24。所述安全钳油路接口21、工作钳油路接口22、油箱出油口接口23和手压泵接口24可以通过液压管线分别和安全钳、工作钳、油箱出油口和手压泵相连。

图5为本发明气液盘式刹车控制系统的工作原理图。如图5所示，所述第一单向节流阀5a和第二单向节流阀5b用于控制进入系统的油量，从而确保气体的压力能及时传递给液压油。手压泵8是一个应急手动加油泵，可以根据实际需要进行独立的安装，其通过液路管线与油路块相连。所述第一单向阀7a、第二单向阀7b和手压泵8组成一个加油泵，用于给系统快速加油。所述第三单向阀7c用于把安全油路和工作钳油路分开，从而形成两个相互独立而又相互联系的油路。压力表9用于显示系统的压力。所述气控换向气阀13在接收主机控制台内的过卷防碰阀发送的过卷阀气信号26后，进行换向。所述手动换向阀12通过手动进行换向。在所述气控换向气阀13或手动换向阀12换向的作用下，控制气控换向阀11的换向，从而控制安全钳28的松闸和刹车。所述手柄调压阀1通过手动控制进入膜片制片室2的气压，即控制进入膜片制片室2的气体压力的大小。

本发明气液盘式刹车控制系统的基本工作原理是：拉动手柄调压阀1，膜片制动室2内的气压增大，膜片制动室2通过推杆推动活塞，使液路系统油压增大，通过流体压力的传递，使工作钳29刹车，手柄拉动的位移越大，工作钳29刹车力越大；由于第三单向阀7c的作用，安全钳油路总是保持油压最大值，在气控换向阀11给气的条件下，安全钳28始终打开，处于松闸状态，按下手动换向阀12或过卷防碰阀给出刹车信号，气控换向阀11断气换向，安全钳油路回油箱，安全钳28刹车。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述气液盘式刹车控制系统包括膜片制动室(2)、液压缸(3)、油路块(4)、油箱(6)、蓄能器(10)、连接盖板(14)和控制台架(16)；所述膜片制动室(2)和连接盖板(14)相连，所述连接盖板(14)和液压缸(3)相连，所述液压缸(3)和油路块(4)相连，所述油路块(4)和蓄能器(10)相连，所述油路块(4)、油箱(6)和连接盖板(14)固定于控制台架(16)上，所述液压缸(3)内具有一活塞，所述膜片制动室(2)内具有一推杆，所述液压缸(3)的活塞和膜片制动室(2)的推杆连接在一起。

2.根据权利要求1所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述连接盖板(14)、液压缸(3)和油路块(4)通过螺栓组(15)连接在一起。

3.根据权利要求2所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述膜片制动室(2)通过螺栓和连接盖板(14)连接在一起。

4.根据权利要求3所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述连接盖板(14)、油路块(4)及油箱(6)都通过螺栓固定在控制台架(16)上，所述控制台架(16)是一个组焊件。

5.根据权利要求4所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述油路块(4)上通过螺钉固定有第一单向节流阀(5a)、第二单向节流阀(5b)、第一单向阀(7a)、第二单向阀(7b)、第三单向阀(7c)和气控换向阀(11)，所述气控换向阀(11)为两位三通气控换向阀；

所述第二单向节流阀（5b）与所述第三单向阀（7c）依次串联于所述油路块（4）的一个连接端与蓄能器（10）之间，第一单向节流阀（5a）与所述油路块（4）的另一端相连，所述第一单向节流阀（5a）、第一单向阀（7a）和第二单向阀（7b）依次串联连接，所述第二单向阀（7b）与所述第三单向阀（7c）相连，所述第一单向节流阀（5a）与所述第一单向阀（7a）的连接处还与所述油箱（6）连接，所述气控换向阀（11）的一个连接端与所述蓄能器（10）相连。

6.根据权利要求5所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，还包括手柄调压阀(1)、手动换向阀(12)和气控换向气阀(13)，所述手柄调压阀(1)、手动换向阀(12)和气控换向气阀(13)安装在主机控制台内，所述主机控制台通过气路管线和气液盘式刹车控制系统相连，所述手动换向阀(12)为两位三通气路阀，所述气控换向气阀(13)为两位三通气控换向阀；

所述手柄调压阀（1）与所述膜片制动室相连，所述气控换向阀（11）与所述手动换向阀（12）和气控换向气阀（13）依次串联。

7.根据权利要求6所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述蓄能器(10)通过一个双向接头体连接到油路块(4)上。

8.根据权利要求7所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述油箱(6)上设置有油箱出油口(20)，所述油路块(4)上设置有安全钳油路接口(21)、工作钳油路接口(22)、油箱出油口接口(23)和手压泵接口(24)。

9.根据权利要求8所述的气液盘式刹车控制系统，其特征在于，所述油箱(6)上设置有液位温度计(17)、空气滤清器(18)和清洗窗口(19)。

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