RU2521138C2 - Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake - Google Patents

Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake Download PDF

Info

Publication number
RU2521138C2
RU2521138C2 RU2012113325/11A RU2012113325A RU2521138C2 RU 2521138 C2 RU2521138 C2 RU 2521138C2 RU 2012113325/11 A RU2012113325/11 A RU 2012113325/11A RU 2012113325 A RU2012113325 A RU 2012113325A RU 2521138 C2 RU2521138 C2 RU 2521138C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brake
belt
tape
main
friction
Prior art date
Application number
RU2012113325/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012113325A (en
Inventor
Александр Иванович Вольченко
Николай Александрович Вольченко
Дмитрий Александрович Вольченко
Святослав Игоревич Крыштопа
Андрей Владимирович Возный
Дмитрий Юрьевич Журавлев
Original Assignee
Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа filed Critical Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа
Priority to RU2012113325/11A priority Critical patent/RU2521138C2/en
Publication of RU2012113325A publication Critical patent/RU2012113325A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2521138C2 publication Critical patent/RU2521138C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in heavy-loaded drill winch belt-shoe brakes. Device for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake contains brake pulley on shaft, main and additional brake belts. The brake belt is made multicomponent and consists of main and additional belts. Running-on end of the main belt is attached to crankshaft butterfly necks, and its running-off end - to balancer, herewith, the belt along its length rests on cylindrical axles the ends of which rest on recesses of additional belt. At lateral sides of additional belt there are longitudinal grooves allowing friction pads attachment plates to move in them. They are limited by cylindrical axles. The main belt contacts by its inner surface with nonworking surfaces of friction pads between their attachment plates. Method of specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake consists in redistribution of specific loads by changing areas of friction pads along perimeter of multicomponent belt.
EFFECT: higher efficiency of brake and static and dynamic redistribution of specific loads during braking.
2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ленточно-колодочных тормозах буровых лебедок.The invention relates to mechanical engineering and can be used in tape-shoe brakes of drill hoists.

Известен ленточно-колодочный тормоз, в котором для обеспечения равномерного износа фрикционных накладок последние расположены на рабочей поверхности тормозного шкива и снабжены упругими элементами, связывающими их между собой и подпружинивающими к рабочей поверхности шкива, причем динамический коэффициент трения скольжения между наружной поверхностью накладок и внутренней поверхностью тормозной ленты больше, чем между рабочей поверхностью накладок и тормозного шкива [1, аналог]. Недостатком является то, что необходимо иметь фрикционные материалы с различными динамическими коэффициентами трения скольжения для наружной и внутренней поверхностей накладок. Кроме того, тормозная лента подвержена не только динамическим, но и тепловым нагрузкам.A tape brake is known in which, to ensure uniform wear of the friction linings, the latter are located on the working surface of the brake pulley and are equipped with elastic elements that connect them to each other and spring to the working surface of the pulley, and the dynamic coefficient of sliding friction between the outer surface of the linings and the inner surface of the brake the tape is larger than between the working surface of the pads and the brake pulley [1, analogue]. The disadvantage is that it is necessary to have friction materials with different dynamic coefficients of sliding friction for the outer and inner surfaces of the linings. In addition, the brake band is subject not only to dynamic, but also to thermal loads.

Известен ленточно-колодочный тормоз с подвижными фрикционными накладками, который содержит отдельные неподвижные накладки в начале набегающей ветви тормозной ленты, на середине ленты и в конце сбегающей ветви ленты, причем между неподвижными накладками находятся подвижные накладки, которые в своей верхней части по их ширине имеют разрезы, посаженные в Г-образные пазы ленты, при этом подвижные накладки имеют возможность перемещения относительно внутренней поверхности ленты и рабочей поверхности шкива, а на набегающей и сбегающей ветвях ленты расположено неодинаковое количество подвижных накладок, связанных между собой пружинами различной жесткости [2, прототип]. Недостатком является то, что при взаимодействии наружных подвижных фрикционных накладок с внутренней поверхностью тормозной ленты не реализуется большой коэффициент их взаимного перекрытия.A tape brake is known with movable friction linings, which contains separate stationary linings at the beginning of the oncoming branch of the brake belt, in the middle of the belt and at the end of the runaway branch of the belt, and between the fixed linings there are movable linings, which have cuts in their upper part along their width seated in the L-shaped grooves of the tape, while the movable pads have the ability to move relative to the inner surface of the tape and the working surface of the pulley, and on the incoming and outgoing branches x tape there is an unequal number of movable plates, interconnected by springs of different stiffness [2, prototype]. The disadvantage is that when the outer movable friction linings interact with the inner surface of the brake band, a large coefficient of their mutual overlap is not realized.

Предложенное техническое решение по сравнению с аналогом и прототипом имеет следующие отличительные признаки:The proposed technical solution in comparison with the analogue and prototype has the following distinctive features:

- основная тормозная лента имеет большую поддатливость за счет уменьшения ее толщины и отсутствия в ее теле концентраторов напряжений;- the main brake tape has greater flexibility due to a decrease in its thickness and the absence of stress concentrators in its body;

- использование внутренней поверхности основной тормозной ленты в качестве рабочей для реализации между взаимодействующими внешними парами динамических коэффициентов трения скольжения;- the use of the inner surface of the main brake tape as a working one for realizing dynamic sliding friction coefficients between interacting external pairs;

- обеспечивается прилегание наружных поверхностей подвижных фрикционных накладок к внутренней поверхности основной тормозной ленты с большим коэффициентом взаимного перекрытия за счет большей ее поддатливости;- ensures the fit of the outer surfaces of the moving friction linings to the inner surface of the main brake band with a large coefficient of mutual overlap due to its greater flexibility;

- не возникает необходимости подбора фрикционных материалов с различными динамическими коэффициентами трения скольжения для наружной и внутренней рабочих поверхностей фрикционных накладок.- there is no need to select friction materials with different dynamic coefficients of sliding friction for the outer and inner working surfaces of the friction linings.

Задача изобретения - повышение эффективности тормоза за счет целенаправленного использования основной тормозной ленты при растяжении, а также в качестве металлического фрикционного элемента ее внутренней поверхности в парах трения скольжения и обеспечение статического и динамического перераспределения удельных нагрузок между перемещающимися фрикционными накладками по дополнительной тормозной ленте относительно основной тормозной ленты и шкива.The objective of the invention is to increase the effectiveness of the brake due to the targeted use of the main brake band in tension, as well as a metal friction element of its inner surface in sliding friction pairs and to provide static and dynamic redistribution of specific loads between moving friction linings along the additional brake band relative to the main brake band and pulley.

Поставленная цель достигается тем, что тормозная лента выполнена составной, т.е. состоит из основной, набегающей конец которой крепится к мотылевым шейкам коленчатого вала, а сбегающей ее конец прикреплен к балансиру и при этом лента по своей длине опирается на цилиндрические оси, для концов которых опорами являются впадины дополнительной ленты, а над цилиндрическими осями имеются зазоры больше толщины основной ленты, при этом по боковым сторонам дополнительной ленты выполнены продольные пазы с возможностью перемещения в них крепежных планок фрикционных накладок, ограничениями для которых являются цилиндрические оси, а основная лента своей внутренней поверхностью соприкасается с нерабочими поверхностями фрикционных накладок между их крепежными планками.This goal is achieved in that the brake band is made integral, i.e. consists of the main one, the running end of which is attached to the crank neck of the crankshaft, and the running end of which is attached to the balancer, while the tape is supported along its length by cylindrical axes, for the ends of which the supports are the hollows of the additional tape, and there are gaps greater than the thickness above the cylindrical axes the main tape, while along the sides of the additional tape, longitudinal grooves are made with the possibility of moving the fastening plates of the friction linings in them, the restrictions for which are cylindrical axis, and the main tape in its inner surface is in contact with the non-working surfaces of the friction linings between their mounting plates.

Способ выравнивания удельных нагрузок в парах трения ленточно-колодочного тормоза буровой лебедки реализуется статическим путем за счет того, что перед установкой составной ленты над тормозным шкивом в средней части дополнительных тормозных лент на угле обхвата π размещают накладки шириной 2L, а на угле обхвата π/2 со стороны сбегающего конца основной тормозной ленты - накладки шириной L, и при этом в парах трения «накладка-шкив» и «накладка-основная лента» достигается динамическое выравнивание удельных нагрузок за счет перемещения накладок относительно дополнительной и основной тормозных лент при регламентируемой податливости и коэффициента запаса прочности основной тормозной ленты, обеспечивая тем самим за торможение переменный шаг между подвижными накладками.The method of balancing the specific loads in the friction pairs of the drawworks brake of the drawworks is carried out in a static way due to the fact that before the installation of the compound tape over the brake pulley in the middle part of the additional brake tapes, lining widths 2L are placed at the angle of π, and π / 2 at the angle of circumference from the side of the run-down end of the main brake tape - lining of width L, and in this case in the friction pairs "slip-pulley" and "slip-main tape" is achieved the dynamic alignment of specific loads due to the movement of Dock for additional and main brake bands under regulated compliance and safety factor main brake band, thus providing for the inhibition by the variable pitch between the moving plates.

На фиг.1 показана кинематическая схема буровой лебедки с ленточно-колодочным тормозом; на фиг.2 - кинематическая схема ленточно-колодочного тормоза; на фиг.3 - поперечный разрез фиг.2 по А-А; на фиг.4 показан вид Б на фиг.2 - основная и дополнительная тормозные ленты; на фиг.5 проиллюстрирована цилиндрическая ось с выступами; на фиг.6 и 7 - продольные пазы на участках дополнительной тормозной ленты; на фиг.8 - основная и дополнительная тормозные ленты с подрессоренными оттяжными устройствами с широкими и узкими фрикционными накладками.Figure 1 shows the kinematic diagram of a drawworks with a tape-shoe brake; figure 2 is a kinematic diagram of a tape-shoe brake; figure 3 is a cross section of figure 2 along aa; figure 4 shows a view of B in figure 2 - the main and additional brake tapes; figure 5 illustrates a cylindrical axis with protrusions; in Fig.6 and 7 - longitudinal grooves in areas of additional brake tape; on Fig - the main and additional brake bands with sprung retractable devices with wide and narrow friction linings.

Использованы следующие условные обозначения: RШ, DШ - радиус и диаметр рабочей поверхности тормозного шкива; r - радиус кривошипа коленчатого вала; ω - угловая скорость вращения шкива; φ, α - углы обхвата одной и всеми накладками рабочей поверхности тормозного шкива; SH, SC - натяжение набегающей и сбегающей ветви тормозной ленты; FP - усилие, прикладываемое бурильщиком к рычагу управления тормозом.The following conventions are used: R Ш , D Ш - radius and diameter of the working surface of the brake pulley; r is the radius of the crank of the crankshaft; ω is the angular speed of rotation of the pulley; φ, α are the girth angles of one and all the overlays of the working surface of the brake pulley; S H , S C - tension of the running and running branches of the brake belt; F P is the force exerted by the driller on the brake control lever.

Согласно кинематической схеме (см. фиг.1) фрикционные накладки 3 установлены на тормозных лентах 2, которые одним концом (со стороны сбегающей ветви II ленты) прикреплены к балансиру 11, а другим (со стороны набегающей ее ветви I) - к мотылевым шейкам 6 и 9 коленчатого вала 10.According to the kinematic scheme (see Fig. 1), the friction linings 3 are mounted on brake bands 2, which are attached to the balancer 11 at one end (from the side of the runaway branch II of the belt 11) and to the crank necks 6 from the side of the branch of the branch I) and 9 crankshaft 10.

Серийные ленточно-колодочные тормоза буровой лебедки работают следующим образом. Перемещением рукоятки 1 осуществляется поворот коленчатого вала 10, в результате которого бурильщик затягивает тормозные ленты 2 с фрикционными накладками 3, и они садятся на тормозные шкивы 4. Процесс торможения ленточно-колодочным тормозом (см. фиг.2) характеризуется следующими стадиями: начальной (первой), промежуточной (второй) и заключительной (третьей). Остановимся на каждой из стадий в отдельности.Serial tape-shoe brakes of a drawworks operate as follows. By moving the handle 1, the crankshaft 10 is rotated, as a result of which the driller tightens the brake belts 2 with friction linings 3, and they sit on the brake pulleys 4. The braking process with a tape-block brake (see figure 2) is characterized by the following stages: initial (first ), intermediate (second) and final (third). Let us dwell on each of the stages separately.

На начальной стадии торможения фрикционные накладки 3, размещенные в средней части тормозной ленты 2, взаимодействуют с рабочей поверхностью тормозного шкива 4. Фронт взаимодействия расширяется в сторону фрикционных накладок 3 набегающей ветви (I) тормозной ленты 2.At the initial stage of braking, the friction linings 3 located in the middle part of the brake belt 2 interact with the working surface of the brake pulley 4. The front of interaction extends towards the friction linings 3 of the running branch (I) of the brake belt 2.

Промежуточная стадия торможения характеризуется дальнейшим распространением фронта взаимодействия в сторону фрикционных накладок 3 сбегающей ветви (II) тормозной ленты 2.The intermediate stage of braking is characterized by the further spread of the interaction front towards the friction linings 3 of the runaway branch (II) of the brake belt 2.

Конечная стадия торможения характеризуется тем, что почти все неподвижные накладки 3 тормозной ленты 2 взаимодействуют с рабочей поверхностью вращающегося шкива 4. Во время притормаживаний последовательность вхождения поверхностей трения в контакт повторяется. Полный цикл торможения завершается остановкой тормозных шкивов 4 с барабаном 5. Управление тормозом буровой лебедки осуществляют также подачей сжатого воздуха через кран 7 бурильщика в пневматический цилиндр 8, шток которого соединен с одной из мотылевых шеек 6 коленчатого вала 10 тормоза. Величину давления сжатого воздуха в пневмоцилиндре 8 регулируют поворотом крана 7 бурильщика.The final stage of braking is characterized by the fact that almost all the fixed pads 3 of the brake belt 2 interact with the working surface of the rotating pulley 4. During braking, the sequence of friction surfaces coming into contact is repeated. The complete braking cycle is completed by stopping the brake pulleys 4 with the drum 5. The control of the winch brake is also carried out by supplying compressed air through the driller's valve 7 to the pneumatic cylinder 8, the rod of which is connected to one of the crank necks 6 of the crankshaft 10 of the brake. The pressure value of the compressed air in the pneumatic cylinder 8 is regulated by turning the crane 7 of the driller.

При неравномерном изнашивании фрикционных накладок 3, установленных на лентах 2, балансир 11 в момент торможения несколько отклоняется от горизонтального положения и выравнивает нагрузки на сбегающей ветви (II) тормозных лент 2, обеспечивая при этом равномерный и одновременный обхват ими тормозных шкивов 4. Благодаря шаровым шарнирам реализация нагрузок от тормозных лент 2 к балансиру 11 при этом не изменяется.When uneven wear of the friction linings 3 mounted on the belts 2, the balancer 11 at the time of braking slightly deviates from the horizontal position and evens the load on the runaway branch (II) of the brake belts 2, while ensuring uniform and simultaneous girth of the brake pulleys 4. Thanks to ball joints the implementation of the loads from the brake bands 2 to the balancer 11 is not changed.

Наиболее слабым звеном в тормозном узле являются фрикционные накладки. Они изготавливаются в виде отдельных деталей, которые могут крепиться различными способами (например, с помощью планок) относительно гибкой стальной ленте. При установке на ленте накладок с постоянным шагом их количество всегда четное (12; 16; 18; 20; 22; 26).The weakest link in the brake assembly is the friction linings. They are made in the form of individual parts, which can be mounted in various ways (for example, using strips) with a relatively flexible steel tape. When installing overlays on a tape with a constant step, their number is always even (12; 16; 18; 20; 22; 26).

Общее количество фрикционных накладок на тормозной ленте зависит от их геометрических параметров, а также от того, какой угол обхвата тормозной лентой рабочей поверхности тормозного шкива реализуется в данном ленточно-колодочном тормозе буровой лебедки.The total number of friction linings on the brake belt depends on their geometrical parameters, as well as on what angle of rotation of the brake pulley of the brake pulley working surface is realized in the given drawbar brake of the drawworks.

При назначении количества фрикционных накладок, приходящихся на набегающую и сбегающую ветви тормозной ленты, которые должны быть установлены между собой с постоянным зазором, необходимо определить коэффициент взаимного перекрытия контактирующих пар трения отдельно для каждой из ветвей ленты. Коэффициент взаимного перекрытия представляет собой отношение контактных площадей накладок и шкива (А1, и А2) к охватываемой ими кольцевой площади А0 When assigning the number of friction linings falling on the running and running branches of the brake belt, which must be installed with a constant gap, it is necessary to determine the coefficient of mutual overlap of the contacting friction pairs separately for each of the belt branches. The mutual overlap coefficient is the ratio of the contact areas of the pads and the pulley (A 1 , and A 2 ) to the annular area A 0 covered by them

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

где

Figure 00000003
,
Figure 00000004
- коэффициенты взаимного перекрытия контактирующих пар трения, которые реализуются набегающей и сбегающей ветвями тормозной ленты.Where
Figure 00000003
,
Figure 00000004
- the coefficients of mutual overlap of the contacting pairs of friction, which are implemented by the running and running branches of the brake belt.

Отношение

Figure 00000003
к
Figure 00000004
равно соотношению удельных нагрузок, реализуемых на набегающей (рн) и сбегающей (рс) ветвях тормозной ленты. Полученное соотношение (рнс) и укажет, на сколько площади рабочих поверхностей накладок должно быть больше на набегающей ветви по сравнению с площадью рабочих поверхностей накладок сбегающей ветви тормозной ленты. Таким образом реализуется статический способ выравнивания удельных нагрузок в парах трения тормоза перед установкой тормозной ленты над тормозным шкивом.Attitude
Figure 00000003
to
Figure 00000004
equal to the ratio of the specific loads realized on the running (p n ) and running (p s ) branches of the brake belt. The resulting ratio (r n / r s ) will also indicate how much the area of the working surfaces of the linings should be larger on the oncoming branch compared with the area of the working surfaces of the linings of the runaway branch of the brake band. Thus, a static method of balancing specific loads in the friction pairs of the brake before installing the brake band over the brake pulley is implemented.

Ленточно-колодочный тормоз буровой лебедки с устройством для выравнивания удельных нагрузок в его парах трения содержит составную тормозную ленту, которая состоит из основной 12 и дополнительной 14 тормозных лент. Основные тормозные ленты 12 своими набегающими концами крепятся к мотылевым шейкам 6 и 9 коленчатого вала 10, а сбегающий их конец прикреплен к балансиру 11. На основную тормозную ленту 12 надета дополнительная тормозная лента 14, а в выполненные впадины 15 по ее бокам вмонтированы цилиндрические оси 16 с выступами, на которые надеты пластмассовые втулки 17. По бокам дополнительной тормозной ленты 14 выполнены продольные пазы 18 одинакового поперечного сечения, но различной длины. Продольные пазы выполнены меньшими по длине в дополнительной тормозной ленте 14 над набегающей ветвью I основной тормозной ленты 12 и большими - над ее сбегающей ветвью.The drawbar brake with a device for balancing the specific loads in its friction pairs contains a composite brake band, which consists of the main 12 and an additional 14 brake bands. The main brake bands 12 are fastened with their running ends to the crank necks 6 and 9 of the crankshaft 10, and the end of the brake is attached to the balancer 11. An additional brake band 14 is put on the main brake band 12, and cylindrical axles 16 are mounted in the hollows 15 on its sides 15 with protrusions on which plastic sleeves are worn 17. On the sides of the additional brake tape 14, longitudinal grooves 18 are made of the same cross section, but of different lengths. The longitudinal grooves are made shorter in length in the additional brake band 14 above the ramming branch I of the main brake band 12 and large - above its ramping branch.

По середине каждого из пазов 18 дополнительной ленты 14 заведены выступы крепежных пластин 21, которые армируются проволокой 22 в теле подвижных широких 19 и узких 20 фрикционных накладок, имеющей наружную 23 и рабочую 24 поверхности. Цилиндрические оси 16 являются ограничителями при перемещения широких 19 и узких 20 фрикционных накладок относительно поверхностей составной тормозной ленты.In the middle of each of the grooves 18 of the additional tape 14, the protrusions of the mounting plates 21 are introduced, which are reinforced with wire 22 in the body of the movable wide 19 and narrow 20 friction linings having an outer 23 and working 24 surface. The cylindrical axis 16 is a limiter when moving wide 19 and narrow 20 friction linings relative to the surfaces of the composite brake tape.

При этом одна узкая накладка 20 установлена на дополнительной тормозной ленте 14 со стороны набегающей ветви (I) основной тормозной ленты 12, так как она почти не несет динамической нагрузки. Согласно статического регулирования удельных нагрузок путем изменения площадей накладок 19 и 20 по периметру основной тормозной ленты 12, т.е. над ее средней частью на дополнительной тормозной ленте 14 на угле обхвата π, установлены накладки 19 шириной 2L, а на угле обхвата π/2 со стороны сбегающего конца основной тормозной ленты 12 на дополнительной ленте 14 - накладки 20 шириной L. При размещении накладок 19 и 20 с постоянным шагом на дополнительной тормозной ленте 14 использовались при расчетах зависимости (1) и (2).In this case, one narrow pad 20 is installed on the additional brake band 14 from the side of the oncoming branch (I) of the main brake band 12, since it almost does not bear a dynamic load. According to the static regulation of specific loads by changing the areas of the linings 19 and 20 around the perimeter of the main brake tape 12, i.e. above its middle part, on the additional brake band 14 at the angle of circumference π, the linings 19 are 2L wide, and on the angle of the π / 2 from the runaway end of the main brake tape 12, the linings 20 of the width L. are placed on the secondary tape 14. When the linings 19 and 20 with a constant step on an additional brake tape 14 were used in the calculations of dependencies (1) and (2).

Для размыкания составной тормозной ленты после завершения торможения используются подрессоренные оттяжные устройства 25, которые прикреплены к дополнительной тормозной ленте 14.To open the composite brake belt after braking is complete, sprung release devices 25 are used, which are attached to the additional brake belt 14.

Монтаж составной тормозной ленты производится следующим образом. Со стороны сбегающего конца основной тормозной ленты 12 отсоединяется крепежное ушко (на фиг.8 не показано), которое к ней прикреплено с помощью болтового соединения с указанного конца основной тормозной ленты 12, и надевается на ее поверхность дополнительная тормозная лента 14, к которой потом крепятся узкие 20 и широкие 19 накладки. Торцы последней упираются в торцы крепежных ушек основной тормозной ленты 12. Демонтаж дополнительной тормозной ленты 14 с основной 12 производится в обратном порядке.Installation of a composite brake tape is as follows. A fastening eye (not shown in FIG. 8) is disconnected from the downstream end of the main brake band 12, which is bolted to it from the indicated end of the main brake band 12, and an additional brake band 14 is put on its surface, to which it is then attached narrow 20 and wide 19 lining. The ends of the latter abut against the ends of the mounting ears of the main brake band 12. Dismantling the additional brake band 14 from the main 12 is carried out in the reverse order.

Таким образом, в составной тормозной ленте реализован принцип разгрузки основной тормозной ленты 12 за счет устранения с ее тела концентраторов напряжений (отверстий: под заклепки для крепления распорных планок для накладок; для крепления колец подрессоренных оттяжных устройств; продольных пазов под крепежные усики накладок). При этом увеличивается общая деформация набегающей (I) и сбегающей (II) основной тормозной ленты 12, и как следствие будет больше SН-SС, т.е. сила трения на взаимодействующих поверхностях и создаваемый тормозной момент. При этом обеспечивается хорошая поддатливость основной тормозной ленты 12 при регламентируемом коэффициенте зпапса прочности.Thus, the principle of unloading the main brake tape 12 is implemented in a composite brake belt by eliminating stress concentrators from its body (holes: for rivets for attaching spacer bars for linings; for attaching rings of sprung tensioning devices; longitudinal grooves for mounting antennae of linings). In this case, the total deformation of the on-going (I) and on-going (II) main brake bands 12 increases, and as a result there will be more S Н -S С , i.e. friction force on interacting surfaces and created braking torque. This ensures good flexibility of the main brake tape 12 with a regulated coefficient of strength factor.

Дополнительная тормозная лента 14 обеспечивает крепление широких 19 и узких 20 фрикционных накладок, а также зазор между внутренними парами трения за счет крепления к ней подрессоренного оттяжного устройства 25.An additional brake tape 14 provides fastening of the wide 19 and narrow 20 friction linings, as well as the gap between the internal friction pairs by attaching to it a sprung pull device 25.

Составная тормозная лента несет только весовую нагрузку от широких 19 и узких 20 фрикционных накладок. При этом необходимо учитывать тот факт, что толщина составной тормозной ленты не превышает толщины серийной тормозной ленты.The compound brake tape carries only a weight load from wide 19 and narrow 20 friction linings. In this case, it is necessary to take into account the fact that the thickness of the composite brake tape does not exceed the thickness of the serial brake tape.

В процессе работы ленточно-колодочного тормоза внутренняя поверхность 13 основной ленты 12 и наружные поверхности 23 широких 19 и узких 20 фрикционных накладок образуют внешние пары трения, а рабочие поверхности 24 широких 19 и узких 20 фрикционных накладок с рабочей поверхностью шкива 4 - внутренние пары трения.During the operation of the tape-shoe brake, the inner surface 13 of the main belt 12 and the outer surfaces 23 of the wide 19 and narrow 20 friction linings form the external friction pairs, and the working surfaces 24 of the wide 19 and narrow 20 friction linings with the working surface of the pulley 4 are the internal friction pairs.

Условием работоспособности в образующихся парах трения благодаря неподвижности широких 19 и узких 20 фрикционных накладок является следующее. Динамические коэффициенты трения скольжения во фрикционных узлах: «рабочая поверхность тормозного шкива 1 - рабочие поверхности 24 подвижных накладок 19 и 20»; «внутренняя поверхность 13 основной тормозной ленты 12 - наружные поверхности 23 подвижных накладок 19 и 20» должны быть одинаковыми. Для этого чистота внутренней поверхности 13 основной тормозной ленты 12 должна быть такой же, как и чистота рабочей поверхности тормозного шкива 4. Кроме того, наружные поверхности 23 подвижных накладок 19 и 20 должны быть механически обработаны так, чтоб микрогеометрия была одинакова с микрогеометрией их рабочих поверхностей 24.The condition for operability in the resulting friction pairs due to the immobility of the wide 19 and narrow 20 friction linings is as follows. Dynamic coefficients of sliding friction in friction units: "working surface of the brake pulley 1 - working surfaces 24 of the movable linings 19 and 20"; "The inner surface 13 of the main brake tape 12 - the outer surface 23 of the movable lining 19 and 20" should be the same. For this, the cleanliness of the inner surface 13 of the main brake band 12 should be the same as the cleanliness of the working surface of the brake pulley 4. In addition, the outer surfaces 23 of the movable linings 19 and 20 must be machined so that the microgeometry is the same with the microgeometry of their working surfaces 24.

Ленточно-колодочный тормоз буровой лебедки с устройством для выравнивания удельных нагрузок в его парах трения работает следующим образом. Перемещением рукоятки 1 осуществляется поворот коленчатого вала 10, в результате которого бурильщик затягивает основные тормозные ленты 12, которые сидят почти без зазора между их наружными поверхностями и внутренними поверхностями дополнительных тормозных лент 14. На последних находятся широкие 19 и узкие 20 фрикционные накладки? которые своими рабочими поверхностями 24 взаимодействуют с рабочей поверхностью тормозного шкива 1. Так работают внутренние пары трения ленточно-колодочного тормоза.Tape-shoe brake of a drawworks with a device for balancing specific loads in its friction pairs works as follows. By moving the handle 1, the crankshaft 10 is rotated, as a result of which the driller tightens the main brake bands 12, which sit almost without a gap between their outer surfaces and the inner surfaces of the additional brake bands 14. Are there wide 19 and narrow 20 friction linings on the latter? which, with their working surfaces 24, interact with the working surface of the brake pulley 1. This is how the internal friction pairs of the band brake shoe work.

Что касается внешних пар трения ленточно-колодочного тормоза? то их работа происходит несколько по-иному, поскольку затягивание основной тормозной ленты 12 осуществляется не мгновенно.As for the external friction pairs of the band brake? then their work is somewhat different, since the tightening of the main brake tape 12 is not instantaneous.

Реализация статического регулирования удельных нагрузок по длине составной тормозной ленты за счет площадей рабочих поверхностей 24 широких 19 и узких 20 фрикционных накладок с помощью зависимостей (1) и (2) не гарантирует динамического выравнивания удельных нагрузок по длине основной тормозной ленты 12. В зависимости от распространения фронта взаимодействия внешних и внутренних пар трения на различных стадиях торможения и происходит перемещение наружных поверхностей 23 широких 19 и узких 20 накладок относительно внутренней поверхности 13 основной тормозной ленты 12 с одной стороны и с другой стороны - рабочих поверхностей 24 широких 19 и узких 20 накладок относительно рабочей поверхности тормозного шкива 4, и тем самым за торможение устанавливается фиксированный переменный шаг между подвижными накладками 19 и 20. В результате чего происходит динамическое выравнивание удельных нагрузок во внешних и внутренних парах трения ленточно-колодочного тормоза одновременно и завершается остановкой тормозных шкивов 4 с барабаном 5, что приводит к размыканию тормоза путем отвода составной тормозной ленты посредством подрессоренного оттяжного устройства 25 от рабочих поверхностей тормозных шкивов 4.The implementation of the static regulation of specific loads along the length of the composite brake band due to the areas of the working surfaces of 24 wide 19 and narrow 20 friction linings using the dependencies (1) and (2) does not guarantee dynamic alignment of specific loads along the length of the main brake band 12. Depending on the distribution the front of interaction of external and internal friction pairs at various stages of braking and the movement of the outer surfaces of 23 wide 19 and narrow 20 pads relative to the inner surface of 13 os ovnoy brake tape 12 on the one hand and on the other hand - the working surfaces 24 wide 19 and narrow 20 linings relative to the working surface of the brake pulley 4, and thereby a fixed variable pitch is set between the movable linings 19 and 20 for braking. As a result, dynamic alignment occurs specific loads in the external and internal friction pairs of the tape-shoe brake at the same time ends with the stop of the brake pulleys 4 with the drum 5, which leads to the opening of the brake by removing the composite t rmoznoy tie-down strip by the cushioning device 25 on the working surfaces of the brake pulley 4.

Таким образом, за счет использования составной тормозной ленты, состоящей из основной и дополнительной, в ленточно-колодочном тормозе буровой лебедки достигаются статическое и динамическое выравнивание удельных нагрузок одновременно во внешних и внутренних парах трения.Thus, through the use of a composite brake band, consisting of the main and secondary, in the tape-shoe brake of the winch, static and dynamic equalization of specific loads are achieved simultaneously in the external and internal friction pairs.

Источники информацииInformation sources

1. Авт.св. СССР 576455 A1, F15d 49/08 от 15.10.1977 г. (аналог).1. Auto USSR 576455 A1, F15d 49/08 from 10/15/1977 (analog).

2. Патент России 2263832 С2, МПК7 F16D 49/08 от 10.11.2005 г. (прототип).2. Russian patent 2263832 C2, IPC7 F16D 49/08 from 10.11.2005, (prototype).

Claims (2)

1. Устройство выравнивания удельных нагрузок в парах трения ленточно-колодочного тормоза буровой лебедки, содержащее тормозной шкив на валу и дополнительную тормозную ленту с установленными на ней фрикционными накладками с возможностью перемещения, а основная лента своими концами прикреплена к механическому приводу управления тормозом, отличающееся тем, что тормозная лента выполнена составной и состоит из основной, набегающий конец которой крепится к мотылевым шейкам коленчатого вала, а сбегающей ее конец к балансиру, при этом лента по своей длине опирается на цилиндрические оси, для концов которых опорами являются впадины дополнительной ленты, а над цилиндрическими осями имеются зазоры больше толщины основной ленты, при этом по боковым сторонам дополнительной ленты выполнены продольные пазы с возможностью перемещения в них крепежных планок фрикционных накладок, ограничениями для которых являются цилиндрические оси, а основная лента своей внутренней поверхностью соприкасается с нерабочими поверхностями фрикционных накладок между их крепежными планками.1. The device for balancing the specific loads in the friction pairs of the drawbar brake of the drawworks containing a brake pulley on the shaft and an additional brake belt with friction linings mounted on it, and the main belt is attached with its ends to a mechanical brake control drive, characterized in that that the brake tape is made integral and consists of the main one, the running end of which is attached to the crank crankshaft necks and its end to the balancer, while the tape relies on its length on cylindrical axes, for the ends of which the supports are the hollows of the additional tape, and over the cylindrical axes there are gaps greater than the thickness of the main tape, while longitudinal grooves are made on the sides of the additional tape with the possibility of moving the fastening plates of the friction pads in them, with restrictions which are cylindrical axes, and the main tape with its inner surface is in contact with the non-working surfaces of the friction linings between their mounting plates. 2. Способ выравнивания удельных нагрузок в парах трения ленточно-колодочного тормоза буровой лебедки, заключающийся в том, что статическим способом достигается выравнивание удельных нагрузок за счет перераспределения удельных нагрузок путем изменения площадей фрикционных накладок по периметру составной тормозной ленты, над ее средней частью на угле обхвата - π установлены накладки шириной 2L, а на угле обхвата - π/2 со стороны сбегающего конца основной тормозной ленты - накладки шириной L, и при этом в парах трения «накладка-шкив» и «накладка-основная лента» достигается динамическое выравнивание удельных нагрузок за счет перемещения накладок относительно дополнительной и основной тормозных лент при регламентируемой податливости и коэффициенте запаса прочности основной тормозной ленты, обеспечивая тем самим за торможение переменный шаг между подвижными накладками. 2. The method of balancing the specific loads in the friction pairs of the drawbar brake of the drawworks, which consists in the fact that the static method achieves the equalization of specific loads by redistributing the specific loads by changing the areas of the friction linings around the perimeter of the composite brake band, above its middle part at the angle of circumference - π linings with a width of 2L are installed, and π / 2 on the circumference angle from the side of the run-off end of the main brake tape - linings of a width L, and in this case in friction pairs “pad-pulley” and “pad ka-main tape ”, dynamic equalization of specific loads is achieved by moving the linings relative to the additional and main brake tapes with regulated compliance and safety factor of the main brake tape, thereby ensuring a variable pitch between the moving pads for braking.
RU2012113325/11A 2012-04-05 2012-04-05 Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake RU2521138C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113325/11A RU2521138C2 (en) 2012-04-05 2012-04-05 Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012113325/11A RU2521138C2 (en) 2012-04-05 2012-04-05 Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012113325A RU2012113325A (en) 2013-10-20
RU2521138C2 true RU2521138C2 (en) 2014-06-27

Family

ID=49356690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012113325/11A RU2521138C2 (en) 2012-04-05 2012-04-05 Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2521138C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220343U1 (en) * 2023-06-16 2023-09-11 Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР") BRAKE BAND

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1752377A (en) * 1927-02-05 1930-04-01 Rene Hunkle Brake
US2773568A (en) * 1954-02-19 1956-12-11 Exxon Research Engineering Co Non-self-energizing band type brake
GB1206826A (en) * 1967-02-07 1970-09-30 Stoeckicht Alexander W Fluid pressure actuated friction clutch or brake
RU2221172C1 (en) * 2002-06-20 2004-01-10 Кубанский государственный технологический университет Multisectional band-and-shoe brake
RU2263832C2 (en) * 2004-01-08 2005-11-10 Кубанский государственный технологический университет Belt-block brake
RU2295067C2 (en) * 2005-01-13 2007-03-10 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Belt-block brake

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1752377A (en) * 1927-02-05 1930-04-01 Rene Hunkle Brake
US2773568A (en) * 1954-02-19 1956-12-11 Exxon Research Engineering Co Non-self-energizing band type brake
GB1206826A (en) * 1967-02-07 1970-09-30 Stoeckicht Alexander W Fluid pressure actuated friction clutch or brake
RU2221172C1 (en) * 2002-06-20 2004-01-10 Кубанский государственный технологический университет Multisectional band-and-shoe brake
RU2263832C2 (en) * 2004-01-08 2005-11-10 Кубанский государственный технологический университет Belt-block brake
RU2295067C2 (en) * 2005-01-13 2007-03-10 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Belt-block brake

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Александров М.П., Лысяков А.Г. и др. "Тормозные устройства", Справочник, - М.: Машиностроение, 1985, рис. 3.18, стр.121. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220343U1 (en) * 2023-06-16 2023-09-11 Акционерное общество "Термостойкие изделия и инженерные разработки" (АО "ТИИР") BRAKE BAND

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012113325A (en) 2013-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10017364B2 (en) Traction winch
US4465161A (en) Elevator winding device
US9168961B2 (en) Tracklaying gear
RU2521138C2 (en) Device and method for specific loads balancing in friction pairs of drill winch belt-shoe brake
RU2357130C2 (en) Method for control of specific loads in strands of brake belt of belt-block brake of draw works
JPH02158597A (en) Rope traction device
RU2327628C2 (en) Drive pulley for high-loaded friction pairs
CN104895954B (en) Torque limit type holdback
RU2357132C2 (en) Method for control of specific loads on strands of brake belt of belt-block brake in draw works
JPS5841278B2 (en) Kudouen Bank Dou Souchi
RU2513959C2 (en) Band-shoe brake with combined band of draw works
RU2612274C2 (en) Draw works band shoe brake with equally loaded bands
US10647547B2 (en) Methods and apparatuses for applying a substrate onto an elevator sheave
RU2531535C2 (en) Method of rational arranging of frictional disks with differing wearing and frictional properties of their materials on brake belt of belt and drum brake
RU2432510C2 (en) Belt-shoe brake with sectional friction lining on brake belt
RU2513964C2 (en) Band-shoe brake of draw works with gang friction assemblies
RU2263832C2 (en) Belt-block brake
RU2382250C2 (en) Belt-block brake with adjustable pulley
RU2432509C2 (en) Belt-shoe brake with fixed and moving friction linings on brake belt
RU2489619C2 (en) Stabilisation method of operating parameters of band-shoe brakes of drilling winches with fixed straps on brake band
RU2460911C2 (en) Ribbon-shoe brake
RU2357131C2 (en) Method for determination of zone of initial interaction of friction pairs in belt-block brakes of draw works
RU2386061C2 (en) Definition method of heat flow sharing coefficient between friction pairs of different kinds of frictional units in band-block brakes of draw works (versions)
JP7068129B2 (en) Shoe chain type overhead wire machine using a sliding plate
RU2270942C2 (en) Double-stage belt-block brake with three-layered rubber-rope ring

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140921