CN219009801U - 一种钻井绞车的刹车执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钻井绞车的刹车执行器，包括用于控制钻井绞车的滚筒的转速的刹把，还包括制动伸缩缸和应急伸缩缸；制动伸缩缸的固定端与应急伸缩缸的活塞杆连接；制动伸缩缸的伸缩端与刹把铰接，并能够转动刹把以控制钻井绞车的滚筒的转速。本实用新型通过应急伸缩缸和制动伸缩缸，能够转动刹把，以增大或减小刹把施加在钻井绞车的滚筒上的制动力，从而使钻井绞车的滚筒的转动减小或停止或增大，减少工作人员的劳动量。

Description

一种钻井绞车的刹车执行器

技术领域

本实用新型涉及石油钻井设备技术领域，尤其涉及一种钻井绞车的刹车执行器。

背景技术

钻井绞车是现代石油钻井工程中重要的装备之一，它的作用主要是起下钻具和下套管、钻进过程中控制钻压和送进钻具、借助猫头，上卸钻具丝扣，起吊重物及进行其他辅助工作等。目前50DB以上钻机的钻井绞车刹车系统大部分都配备的是液压盘刹车，然而40DB以下的老旧钻机大部分配备传统的带式刹车，即用刹把调整钻井绞车的滚筒转速。

而石油钻机在露天环境下作业，部分老旧钻机的钻井绞车也是在露天环境之中，操作人员在操作刹把进而控制绞车速度时也只能在室外进行，风吹日晒，且操作人员只能站立操作刹把，操作人员劳动强度大，长期操作易产生疲劳，可能会造成严重的事故。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种钻井绞车的刹车执行器，其解决了操作人员通过刹把钻井绞车的速度，而导致工作劳动强度大的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种钻井绞车的刹车执行器，包括用于控制钻井绞车的滚筒的转速的刹把，还包括制动伸缩缸和应急伸缩缸；

制动伸缩缸的固定端与所述应急伸缩缸的活塞杆连接，应急伸缩缸的活塞杆为制动伸缩缸的缸体；

制动伸缩缸的伸缩端与所述刹把铰接，并能够转动刹把以控制钻井绞车的滚筒的转速；

所述应急伸缩缸的活塞杆处于完全缩回状态时，所述制动伸缩缸的活塞杆伸长，以使所述刹把增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒的转速逐渐降低至一定速度或逐渐降低至滚筒停止转动；

所述应急伸缩缸的活塞杆处于完全缩回状态时，所述制动伸缩缸的活塞杆缩短，以使所述刹把减少对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒的转速增大；

所述制动伸缩缸的活塞杆处于完全缩回状态时，所述应急伸缩缸的活塞杆伸长，以使所述刹把增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒紧急停止转动。

优选地，还包括碟簧，所述碟簧套设有所述应急伸缩缸的活塞杆上，所述碟簧的一端与所述应急伸缩缸的缸体连接，另一端与所述应急伸缩缸的活塞杆连接。

优选地，还包括挡片，所述挡片套设有所述应急伸缩缸的活塞杆上，所述应急伸缩缸的活塞杆通过所述挡片与所述碟簧的端部连接。

优选地，所述应急伸缩缸和所述制动伸缩缸均为油缸。

优选地，还包括用于向应急伸缩缸和制动伸缩缸供油的液压站。

优选地，还包括手动油泵，所述手动油泵的进油端通过管道与液压站连通，所述手动油泵的排油端通过管道与应急伸缩缸的有杆腔连通。

优选地，还包括三通球阀和换向阀；

所述换向阀通过管道与所述液压站连通，所述三通球阀的第一端与所述换向阀连通，所述三通球阀的第二端通过管道与所述应急伸缩缸的有杆腔连通，所述三通球阀的第三端通过管道与所述手动油泵的排液端连通。

优选地，还包括底座，所述应急伸缩缸的固定端固定于所述底座上，所述刹把的底端与所述底座铰接。

优选地，所述底座上还固定有导向板，所述导向板上开设有圆弧型导向槽，所述刹把固定连接有滑动柱，所述滑动柱可滑动地插设在所述导向槽内。

优选地，还包括密封筒；

所述密封筒与所述应急伸缩缸的活塞杆密封滑动连接，所述密封筒的外侧与应急伸缩缸的缸体密封连接，所述密封筒的一端设有连接块，所述碟簧通过连接块与应急伸缩缸的缸体连接。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过应急伸缩缸和制动伸缩缸，能够转动刹把，以增大或减小刹把施加在钻井绞车的滚筒上的制动力，从而使钻井绞车的滚筒的转动减小或停止或增大，减少工作人员的劳动量。

附图说明

图1为本实用新型的钻井绞车的刹车执行器的整体结构图；

图2为本实用新型的钻井绞车的刹车执行器的剖视图；

图3为本实用新型的应急伸缩缸和制动伸缩缸的结构示意图；

图4为本实用新型的钻井绞车的刹车执行器的液压原理图。

【附图标记说明】

27：换向阀；28：三通球阀；29：手动油泵；30：密封筒；31：应急伸缩缸；32：碟簧；33：制动伸缩缸；34：刹把；35：底座；36：导向板；37：挡片；311：应急伸缩缸的缸体；312：应急伸缩缸的无杆腔；313：应急伸缩缸的有杆腔；331：制动伸缩缸的固定端；332：制动伸缩缸的伸缩端。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，以图1为参照，将靠近隔断侧定义为“前侧”，靠近容纳腔侧定义为“后侧”。

实施例

如图1～4所示，一种钻井绞车的刹车执行器，包括液压站和用于控制钻井绞车的滚筒的转速的刹把34，还包括制动伸缩缸33和应急伸缩缸31。制动伸缩缸的固定端331与应急伸缩缸31的活塞杆连接。制动伸缩缸的伸缩端332与刹把34铰接，并能够转动刹把34以控制钻井绞车的滚筒的转速。

如图1所示，应急伸缩缸31的活塞杆处于完全缩回状态时，制动伸缩缸33的活塞杆伸长，以使刹把34增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使钻井绞车的滚筒的转速逐渐降低至一定速度或逐渐降低至滚筒停止转动。

应急伸缩缸31的活塞杆处于完全缩回状态时，制动伸缩缸33的活塞杆缩短，以使刹把34减少对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使钻井绞车的滚筒的转速增大。

制动伸缩缸33的活塞杆处于完全缩回状态，应急伸缩缸31的活塞杆伸长，以使刹把34增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使钻井绞车的滚筒紧急停止转动。

石油钻机在露天环境下作业，部分老旧钻机的钻井绞车也是在露天环境之中，操作人员在操作刹把34进而控制绞车速度时也只能在室外进行作业，风吹日晒，昼夜不停。同时，操作人员在操作刹把34时只能站立着进行，由于目前井队对时效性要求越来越高，对操作人员身体素质也是极大的考验。此外，在钻井作业过程中，随着复杂性的日益提高，钻机配备了越来越多的钻井设备，操作人员需要把更多的精力放在各种设备的操作和仪器仪表的监视上。这些老旧平台的钻井绞车由于是操作人员通过刹把34进行直接控制，刹把34上施加的力度完全取决于操作人员个人的力气，长期操纵刹把34容易产生生理性疲劳，同时也会分散其对其他监控仪表的注意力，而且可能因为在操作刹把34过程中的一点疏忽造成事故的发生。

而本使用新型通过应急伸缩缸31和制动伸缩缸33，以改变刹把34对钻井绞车的滚筒的制动力，从而调节钻井绞车的滚筒的转速或紧急制动。

本实施例中，应急伸缩缸31和制动伸缩缸33均包括缸体、有杆腔和无杆腔，其中，有杆腔为活塞杆所在的腔，无杆腔为没有活塞杆的腔。

本实施例中，制动伸缩缸的固定端331能够伸入至应急伸缩缸的缸体311内，制动伸缩缸33的缸体的外径小于应急伸缩缸的缸体311的内径，应急伸缩缸31的活塞杆与制动伸缩缸33的缸体为一体成型结构，即，应急伸缩缸31的活塞杆即为制动伸缩缸33的缸体，当然，本方案中的其他实施例中，制动伸缩缸33的缸体与应急伸缩缸31的活塞杆也可以不是一体结构。

本实施例中，制动伸缩缸33的缸体能够伸入至应急伸缩缸的缸体311内，当然本方案的其他实施中，制动伸缩缸33的缸体也可以不伸入至应急伸缩缸31内，只要能实现对钻井绞车的滚筒进行调速或紧急制动即可。

如图1～2所示，进一步地，还包括碟簧32，碟簧32套设有应急伸缩缸31的活塞杆的外侧，碟簧32的一端与应急伸缩缸的缸体311连接，另一端与应急伸缩缸31的活塞杆连接。

如图2所示，本实施例中，还包括密封筒30，密封筒30与应急伸缩缸31的活塞杆密封滑动连接，密封筒30的外侧与应急伸缩缸的缸体311密封连接，密封筒30的一端设有连接块碟簧32通过连接块与应急伸缩缸的缸体311连接。

本实施例中，通过碟簧32增加应急伸缩缸31的活塞杆的移动速度，能够使在紧急情况下，紧急制动的速度更快。

其中，碟簧32处于压缩状态时，即应急伸缩缸31的活塞杆带动碟簧32向应急伸缩缸31的固定端移动，且使碟簧32压缩蓄能，制动伸缩缸33的活塞杆伸长，以推动刹把34转动，使刹把34施加在钻井绞车的滚筒的制动力增加，从而使钻井绞车的滚筒减速或制动。

碟簧32处于压缩状态时，即应急伸缩缸31的活塞杆带动碟簧32向应急伸缩缸31的固定端移动使碟簧32压缩蓄能，制动伸缩缸33的活塞杆缩短，以带动刹把34反向转动，使刹把34施加在钻井绞车的滚筒的制动力减小，从而使钻井绞车的滚筒增速。

制动伸缩缸33的活塞杆缩短时，应急伸缩缸的有杆腔313内的动力释放，应急伸缩缸31的活塞杆带动碟簧32移动，使碟簧32的弹性势能释放，并带动应急伸缩缸31的活塞杆移动，使应急伸缩缸31能够更快速地转动刹把34，从而使刹把34能够快速地对钻井绞车的滚筒进行紧急制动。本实施例中的紧急制动是在出现紧急情况的情况下使用的，如驱动应急伸缩缸和制动伸缩缸的活塞的动力系统出现故障。

如图1～2所示，本实施例中，还包括挡片37，挡片37套设有应急伸缩缸31的活塞杆上，碟簧32的一端与应急伸缩缸的缸体311连接，另一端与挡片37连接。本实施例中，挡片37与应急伸缩缸31的活塞杆通过螺栓连接。通过挡片37能够更方便地对碟簧32进行固定。

本实施例中，应急伸缩缸31和制动伸缩缸33均为油缸。还包括液压泵和油箱，应急伸缩缸的无杆腔312与油箱连通，应急伸缩缸的有杆腔313能够与液压泵连通。

进一步地，还包括手动油泵29，手动油泵29的进油端通过管道与液压站连通，手动油泵29的排油端通过管道与应急伸缩缸的有杆腔313连通。

如图1～2所示，还包括三通球阀28和换向阀27，换向阀27通过管道与液压站连通，三通球阀28的第一端与换向阀27连通，三通球阀28的第二端通过管道与应急伸缩缸的有杆腔313连通，三通球阀28的第三端通过管道与手动油泵29的排液端连通。通过换向阀27和三通球阀28实现油路的切换，以使紧急制动后，紧急情况排除后，转动手动油泵29，使液压油一次通过换向阀27、手动油泵29、三通球阀28的第二端进入应急伸缩缸的有杆腔313内，带动应急伸缩缸31的活塞杆移动，压缩碟簧32被压缩并蓄能，应急伸缩缸31的活塞杆带动刹把34偏转，以使刹把34释放施加在钻井绞车的滚筒上的制动力，钻井绞车的滚筒转动。

如图1～2所示，本实施例中，还包括底座35，应急伸缩缸31的固定端固定于底座35上，刹把34的底端与底座35铰接。通过底座35对刹把34、应急伸缩缸31进行支撑固定，以方便对钻井绞车的滚筒的转速进行调节。

如图1所示，本实施例中，底座35上固定有导向板36，导向板36上开设有圆弧型导向槽，刹把34固定连接有滑动柱，滑动柱可滑动地插设在导向槽内。本实施例中，导向板36为圆弧形导向板，圆弧形导向板的一端通过螺栓与底座35固定连接。通过导向槽，能够对刹把34的偏转方向进行控制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种钻井绞车的刹车执行器，包括用于控制钻井绞车的滚筒的转速的刹把(34)，其特征在于，还包括制动伸缩缸(33)和应急伸缩缸(31)；

制动伸缩缸的固定端(331)与所述应急伸缩缸(31)的活塞杆连接，应急伸缩缸(31)的活塞杆为制动伸缩缸(33)的缸体；

制动伸缩缸的伸缩端(332)与所述刹把(34)铰接，并能够转动刹把(34)以控制钻井绞车的滚筒的转速；

所述应急伸缩缸(31)的活塞杆处于完全缩回状态时，所述制动伸缩缸(33)的活塞杆伸长，以使所述刹把(34)增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒的转速逐渐降低至一定速度或逐渐低至滚筒停止转动；

所述应急伸缩缸(31)的活塞杆处于完全缩回状态时，所述制动伸缩缸(33)的活塞杆缩短，以使所述刹把(34)减少对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒的转速增大；

所述制动伸缩缸(33)的活塞杆处于完全缩回状态时，所述应急伸缩缸(31)的活塞杆伸长，以使所述刹把(34)增大对钻井绞车的滚筒的制动力，从而使所述钻井绞车的滚筒紧急停止转动。

2.如权利要求1所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括碟簧(32)；

所述碟簧(32)套设有所述应急伸缩缸(31)的活塞杆上，所述碟簧(32)的一端与应急伸缩缸的缸体(311)连接，另一端与所述应急伸缩缸(31)的活塞杆连接。

3.如权利要求2所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括挡片(37)；

所述挡片(37)套设有所述应急伸缩缸(31)的活塞杆上，所述应急伸缩缸(31)的活塞杆通过所述挡片(37)与所述碟簧(32)的端部连接。

4.如权利要求3所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，

所述应急伸缩缸(31)和所述制动伸缩缸(33)均为油缸。

5.如权利要求4所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，

还包括用于向应急伸缩缸(31)和制动伸缩缸(33)供油的液压站。

6.如权利要求4所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括手动油泵(29)，所述手动油泵(29)的进油端通过管道与液压站连通，所述手动油泵(29)的排油端通过管道与应急伸缩缸的有杆腔(313)连通。

7.如权利要求6所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括三通球阀(28)和换向阀(27)；

所述换向阀(27)通过管道与所述液压站连通，所述三通球阀(28)的第一端与所述换向阀(27)连通，所述三通球阀(28)的第二端通过管道与所述应急伸缩缸的有杆腔(313)连通，所述三通球阀(28)的第三端通过管道与所述手动油泵(29)的排液端连通。

8.如权利要求1～7任意一项所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括底座(35)；

所述应急伸缩缸(31)的固定端固定于所述底座(35)上，所述刹把(34)的底端与所述底座(35)铰接。

9.如权利要求8所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，

所述底座(35)上还固定有导向板(36)，所述导向板(36)上开设有圆弧型导向槽，所述刹把(34)固定连接有滑动柱，所述滑动柱可滑动地插设在所述导向槽内。

10.如权利要求4～7任意一项所述的钻井绞车的刹车执行器，其特征在于，还包括密封筒(30)；

所述密封筒(30)与所述应急伸缩缸(31)的活塞杆密封滑动连接，所述密封筒(30)的外侧与应急伸缩缸的缸体(311)密封连接，所述密封筒(30)的一端设有连接块，所述碟簧(32)通过连接块与应急伸缩缸的缸体(311)连接。

Images