一种钻井绞车气控盘刹系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钻井绞车气控盘刹系统，包括单向阀一，单向阀一与储气瓶、气处理装置、调压阀依次连通，调压阀出口一路通过单向阀二与应急控制阀和多个蓄能气瓶分别连通；调压阀出口另一路与两个电磁控制阀分别连通，每个电磁控制阀与一个手动控制阀对应连通；应急控制阀的出口端同时与上述的两个手动控制阀分别连通，上述的两个手动控制阀的出口分别称为C端口、D端口；C端口与气控盘刹一侧的两个刹车单元连通；D端口与气控盘刹另一侧的两个刹车单元连通；上述的四个刹车单元分别对应设置有各自的执行机构。本实用新型专利技术的装置，满足交流变频绞车的使用要求，并且减少了液压系统油箱和控制柜的配置，降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械设备
，涉及一种钻井绞车气控盘刹系统。
技术介绍
石油钻井绞车盘式刹车系统是绞车的重要组成部分，通过摩擦力来控制绞车滚筒的载荷，是绞车安全、合理工作的重要保证，已经成为现代石油钻机绞车上必不可少的设备。现有石油钻机绞车上配置的主流形式均为液压盘刹，液压盘刹具有制动力矩可调性好、刹车力大、操作惯性小、动作灵敏、制动可靠、易实现自动控制、使用维护方便等优点。随着石油钻井绞车的不断升级，交流变频控制的绞车越来越多的得到应用，绞车具有了能耗制动功能，钻机提升系统下放时可通过电控系统和绞车电机来控制速度，而不采用人工操作盘刹来进行控制，这样就使得盘刹系统的作用逐渐减小，仅仅发挥驻车和停车的功能，在运行过程中主要采用交流变频电机的能耗制动特性来实现绞车的工作制动、减速、悬停等功能。对于交流变频绞车来说，使用液压盘刹所需的费用较高，并且能耗增大，液压系统油箱和控制柜需要占用很大空间进行布置，越来越显得不经济和不实用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钻井绞车气控盘刹系统，解决了现有技术中使用液压盘刹所需的费用较高，并且能耗增大，液压系统油箱和控制柜需要占用很大空间的问题。本技术所采用的技术方案是，一种钻井绞车气控盘刹系统，包括与气源连通的单向阀，单向阀一的另一端与储气瓶、气处理装置、调压阀依次连通，调压阀出口设置有传感器一，调压阀出口一路通过单向阀二与应急控制阀和多个蓄能气瓶分别连通；调压阀出口另一路与两个电磁控制阀分别连通，每个电磁控制阀与一个手动控制阀对应连通；应急控制阀的出口端同时与上述的两个手动控制阀分别连通，上述的两个手动控制阀的出口分别称为C端口、D端口；C端口与气控盘刹一侧的两个刹车单元连通，C端口与该侧两个刹车单元的连通管路上设置有一个传感器二；D端口与气控盘刹另一侧的两个刹车单元连通，D端口与该侧两个刹车单元连通管路上设置有另一个传感器二；上述的四个刹车单元分别对应设置有各自的执行机构。本技术的钻井绞车气控盘刹系统，其特征还在于：主储气瓶和蓄能气瓶均配有各自的安全阀及压力调节阀。本技术的有益效果是，以压缩空气为介质，通过气控阀组实现对介质的控制，进而来控制执行机构(刹车钳)的开合和挟持力，来实现对绞车滚筒的制动。其原理和液压盘刹类似，所有的控制机构和执行机构与液压盘刹完全不同，但并没有降低钻井绞车的性能，优点包括：1)气控盘刹系统主要是以压缩空气为介质，通过气控阀组实现对介质的控制，进而来控制执行机构(刹车钳)的开合和挟持力，来实现对绞车滚筒的制动。其原理和液压盘刹类似，采用了气体为介质，所有的控制机构和执行机构与液压盘刹完全不同，并没有降低钻井绞车的性能。2)与液压盘刹相比，气控盘刹系统利用气体作为介质和动力，不需要配置单独液压油箱和控制柜，减少了设备配置，节约成本，提高了经济效益。3)维护方面更加方便，不存在漏油的情况，不需要使用大量液压油，也不存在油品使用一段时间更换或冬季、夏季换油的问题。4)系统压力要求低，在维修更换方面管线成本较低，并且气动设备要比液压设备价格低，更有市场竞争力。5)所有设备均可集成于绞车内部，通常布置在绞车底座中，不用额外增加绞车的体积，集成度高，节省空间，提高空间利用率。附图说明图1为本技术气控盘刹的控制部分原理图；图2为本技术气控盘刹的执行部分原理图。图中，1.单向阀一，2.储气瓶，3.气处理装置，4.调压阀，5.传感器一，6.电磁控制阀，7.手动控制阀，8.传感器二，9.刹车单元，10.执行机构，11.单向阀二，12.蓄能气瓶，13.应急控制阀。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。参照图1，本技术的结构是，包括与气源连通的单向阀1，单向阀一1的另一端与储气瓶2、气处理装置3、调压阀4依次连通，调压阀4出口设置有传感器一5，调压阀4出口一路通过单向阀二11与应急控制阀13和多个蓄能气瓶12分别连通；调压阀4出口另一路与两个电磁控制阀6分别连通，每个电磁控制阀6与一个手动控制阀7对应连通；应急控制阀13的出口端同时与上述的两个手动控制阀7分别连通，上述的两个手动控制阀7的出口分别称为C端口、D端口；参照图2，C端口与气控盘刹一侧的两个刹车单元9连通，C端口与该侧两个刹车单元9的连通管路上设置有一个传感器二8；D端口与气控盘刹
另一侧的两个刹车单元9连通，D端口与该侧两个刹车单元9连通管路上设置有另一个传感器二8；上述的四个刹车单元9分别对应设置有各自的执行机构10。本技术的工作原理是，从气源(钻机均配有气源，压力范围0.8～1.0MPa)提供盘刹系统所需的动力，气体首先经过单向阀一1进入主储气瓶2建立稳定的系统压力(>0.8MPa)，主储气瓶2配有各自的安全阀及压力调节阀；从主储气瓶2出来的气体通过气处理装置3进行过滤，通过调压阀4进行压力调节(带有传感器一5可以获取4-20mA的信号)，调节后气体分为两路，一路通过两个电磁控制阀6(采用两位两通阀结构)分别进入两侧的刹车单元进行动作；另一路进入多个蓄能气瓶12作为应急储备用；每个蓄能气瓶12配有自己的安全阀、压力调节阀等附件；刹车单元分为两组，每组各两个，所以气体分为两路进入各组的电磁控制阀6，通过控制电磁控制阀6的开/关状态，实现刹车单元9的进气和断气；进入刹车单元9前检测气体压力(通过两个传感器二8来获取4-20mA信号)，刹车单元9利用气体压力推动各自的执行机构10在刹车盘上形成夹紧力，实现整个刹车操作。传感器一5和两个传感器二8均为气体压力传感器(输出4-20mA)，信号可传递给操作人员了解刹车的状态。经过单向阀11后，气体分别进入多个蓄能气瓶12中进行储能，通过常闭的应急控制阀13和手动控制阀7接入刹车单元9，在主气源失效的情况下实现应急刹车操作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井绞车气控盘刹系统，其特征在于：包括与气源连通的单向阀一(1)，单向阀一(1)的另一端与储气瓶(2)、气处理装置(3)、调压阀(4)依次连通，调压阀(4)出口设置有传感器一(5)，调压阀(4)出口一路通过单向阀二(11)与应急控制阀(13)和多个蓄能气瓶(12)分别连通；调压阀(4)出口另一路与两个电磁控制阀(6)分别连通，每个电磁控制阀(6)与一个手动控制阀(7)对应连通；应急控制阀(13)的出口端同时与上述的两个手动控制阀(7)分别连通，上述的两个手动控制阀(7)的出口分别称为C端口、D端口；C端口与气控盘刹一侧的两个刹车单元(9)连通，C端口与该侧两个刹车单元(9)的连通管路上设置有一个传感器二(8)；D端口与气控盘刹另一侧的两个刹车单元(9)连通，D端口与该侧两个刹车单元(9)连通管路上设置有另一个传感器二(8)；上述的四个刹车单元(9)分别对应设置有各自的执行机构(10)。

【技术特征摘要】
1.一种钻井绞车气控盘刹系统，其特征在于：包括与气源连通的单向阀一(1)，单向阀一(1)的另一端与储气瓶(2)、气处理装置(3)、调压阀(4)依次连通，调压阀(4)出口设置有传感器一(5)，调压阀(4)出口一路通过单向阀二(11)与应急控制阀(13)和多个蓄能气瓶(12)分别连通；调压阀(4)出口另一路与两个电磁控制阀(6)分别连通，每个电磁控制阀(6)与一个手动控制阀(7)对应连通；应急控制阀(13)的出口端同时与上述的两个手动控制阀(7)分别连通，上述的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜渊，周莹，魏鹏，李云鹏，高智超，
申请(专利权)人：宝鸡石油机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61