合器51設(shè)置于滾筒軸45的一端，電機(jī)42用于驅(qū)動(dòng)皮帶輪50運(yùn)轉(zhuǎn)，繼而帶動(dòng)滾筒軸45、滾筒44旋轉(zhuǎn)；電機(jī)42為雙速電機(jī);剎車系統(tǒng)4b包括液壓盤剎裝置48和氣動(dòng)水冷盤式剎車46;氣動(dòng)水冷盤式剎車46通過齒式離合器47與滾筒軸45連接;液壓盤剎裝置48包括對(duì)稱設(shè)置于滾筒44兩端的兩個(gè)剎車單元;剎車單元包括制動(dòng)盤、設(shè)在制動(dòng)盤邊緣上的鉗架以及固定在鉗架上的至少兩個(gè)鉗夾，且鉗夾的活動(dòng)夾設(shè)在制動(dòng)盤上，制動(dòng)盤固定在滾筒44的兩端;優(yōu)選，鉗架上固定的鉗夾為等距安裝，其中至少有一個(gè)為工作鉗48a，至少有一個(gè)為安全鉗48b，工作鉗48a與安全鉗48b并聯(lián);各工作鉗48a串聯(lián);各安全鉗48b串聯(lián);工作鉗48a為常開式車鉗，安全鉗48b為常閉式車鉗;液壓控制系統(tǒng)用于控制工作鉗48a的為第一液壓控制支路;用于控制安全鉗48b的為第二液壓控制支路;第一液壓控制支路包括依次連接的液壓站2、比例減壓閥20、液控?fù)Q向閥18與工作鉗48a;第二液壓控制支路包括依次連接的液壓站2、手動(dòng)換向閥23、單項(xiàng)節(jié)流閥24與安全鉗48b;第一液壓控制支路和第二液壓控制支路均與氣控?fù)Q向閥21連接。機(jī)殼40上可設(shè)有正對(duì)于液壓盤剎裝置48的透明觀察口；便于學(xué)生觀察液壓盤剎裝置48的工作過程。
[0023]—種安裝有如上絞車裝置的絞車系統(tǒng)，設(shè)置于模擬鉆臺(tái)上，包括絞車裝置4、游動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)I;游動(dòng)系統(tǒng)包括井架5、位于井架5上端的天車以及沿井架上下滑動(dòng)的游車，游車連接有配重，游車通過鋼絲繩與絞車裝置4連接;井架5設(shè)計(jì)高度6.2米，并能為游車提供滑道，游車和其配重總重應(yīng)控制在400kg以內(nèi)，游動(dòng)系統(tǒng)整個(gè)便于觀察，同時(shí)，可減小教學(xué)投入成本;如圖2所示，圖中6為電路線，7為液路線，8為氣路線；絞車裝置4用于控制游車的上下運(yùn)動(dòng);控制系統(tǒng)I包括電氣控制系統(tǒng)和液壓控制系統(tǒng);液壓控制系統(tǒng)用于控制液壓盤剎裝置48;電氣控制系統(tǒng)與液壓控制系統(tǒng)連接，并能控制氣動(dòng)水冷盤式剎車46。該電氣控制系統(tǒng)通過以下結(jié)構(gòu)控制電機(jī)運(yùn)行速度:電機(jī)42連有兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的電機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)Ie;電氣控制系統(tǒng)根據(jù)氣流方向從氣源3到主離合器51之間依次設(shè)有兩用繼氣器22、離合器總控制閥38、離合器速度控制閥37、兩個(gè)并聯(lián)的電機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)le、調(diào)壓繼動(dòng)閥34以及離合器排氣閥35 ；電機(jī)還連有電機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)Ib，電氣控制系統(tǒng)依據(jù)電控箱Ia內(nèi)的電機(jī)轉(zhuǎn)速開關(guān)Ie及電機(jī)轉(zhuǎn)換開關(guān)Ib切通的支路控制主離合器51的高速或低速工作模式。
[0024]本發(fā)明提供的絞車裝置4與現(xiàn)場(chǎng)絞車實(shí)物不同，其使用雙速電機(jī)42驅(qū)動(dòng)通過一主離合器51連接的皮帶輪50，代替實(shí)物的柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)、雙軸變速箱變速、高低速離合器嚙合傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更為精簡(jiǎn)，適用于教學(xué)中的小功率使用需求，當(dāng)然，該結(jié)構(gòu)也可適用于作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中低功率需求的絞車，因此，該結(jié)構(gòu)絞車裝置4有效降低教學(xué)投入成本，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于學(xué)生理解。
[0025]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，滾筒44上方的機(jī)殼40上設(shè)有過卷閥43，井架5上設(shè)有防碰閥49，游車上安裝有數(shù)碼防碰閥31;防碰閥49、過卷閥43和數(shù)碼防碰閥31均通過電氣控制系統(tǒng)控制液壓盤剎裝置48的鉗夾，構(gòu)成緊急剎車控制支路。過卷閥43、防碰閥49和數(shù)碼防碰閥31并聯(lián)；當(dāng)過卷閥43、防碰閥49或數(shù)碼防碰閥31發(fā)出信號(hào)時(shí)，氣控?fù)Q向閥21切通第一、二液壓控制支路，工作鉗48a和安全鉗48b均參與剎車;氣控?fù)Q向閥21和并聯(lián)的過卷閥43、防碰閥49、數(shù)碼防碰閥31之間設(shè)有防碰釋放按鈕33和手動(dòng)換向閥19，手動(dòng)換向閥19靠近氣控?fù)Q向閥21設(shè)置，同時(shí)在過卷閥43與防碰閥49并聯(lián)后的支路與防碰釋放按鈕33之間裝有梭閥32，用于解除剎車恢復(fù)正常生產(chǎn)；當(dāng)過卷閥43或防碰閥49任一閥件發(fā)出信號(hào)時(shí)，通過梭閥32接通氣壓信號(hào)，梭閥32可視為兩個(gè)單向閥組合而成的“或門”閥，經(jīng)過梭閥32的氣壓信號(hào)作用于兩用繼氣器22，輸出氣壓信號(hào)切斷或者當(dāng)手動(dòng)換向氣閥19按下時(shí)，輸出氣壓信號(hào)切斷。
[0026]工作中，當(dāng)游車提升到極限高度時(shí)，滾筒鋼絲繩觸碰過卷閥43開關(guān)向絞車控制系統(tǒng)4a發(fā)出過卷信號(hào)；同時(shí)與防碰閥49連接的油絲繩切斷，防碰閥49執(zhí)行動(dòng)作并向絞車控制系統(tǒng)4a發(fā)出防碰信號(hào)；且設(shè)置于游車上的數(shù)碼防碰閥31高精度編碼器進(jìn)行邏輯運(yùn)算，通過儀表進(jìn)行游車上升高度顯示，當(dāng)游車提升到極限高度時(shí)數(shù)碼防碰系統(tǒng)給數(shù)碼防碰閥31發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，數(shù)碼防碰閥執(zhí)行動(dòng)作并向絞車控制系統(tǒng)4a發(fā)出數(shù)碼防碰信號(hào)，防碰閥49、過卷閥43、數(shù)碼防碰閥31通過液壓系統(tǒng)2控制鉗夾;氣動(dòng)水冷盤式剎車46與氣動(dòng)系統(tǒng)連接，氣動(dòng)水冷盤式剎車46使用現(xiàn)有技術(shù)的伊頓剎車盤，氣動(dòng)水冷盤式剎車46冷卻系統(tǒng)9a配置水箱9，由水栗轉(zhuǎn)換開關(guān)Ic控制的冷卻水栗28電機(jī)及水箱加熱開關(guān)Id控制的水箱加熱棒，這里不進(jìn)行贅述;本發(fā)明提供的絞車系統(tǒng)可彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)用的液壓盤式剎車系統(tǒng)和氣動(dòng)水冷盤式剎車系統(tǒng)絞車模型的空白，同時(shí)，可方便學(xué)習(xí)者了解過卷閥43、防碰閥49現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中的工作原理和作用，使教學(xué)與貼合實(shí)際生產(chǎn)，學(xué)習(xí)者可接受與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)最接近的技術(shù)。
[0027]該絞車系統(tǒng)用于教學(xué)演示的用途，其結(jié)構(gòu)還包括演示系統(tǒng)，該演示系統(tǒng)包括設(shè)置于同一操縱臺(tái)上的用于控制控制系統(tǒng)的操縱按鈕和設(shè)置于操縱臺(tái)上的按鈕。優(yōu)選，模擬鉆臺(tái)下設(shè)有線槽，線槽內(nèi)鑲嵌有金屬U形槽，電氣控制系統(tǒng)的電路線和氣路線及液壓控制系統(tǒng)的液路線均鋪設(shè)在該金屬U形槽內(nèi)，金屬U形槽的槽口蓋設(shè)有不高于模擬鉆臺(tái)平面的透明板?？煞乐垢鞣N管線裸露在外導(dǎo)致的安全隱患，同時(shí)，可方便學(xué)習(xí)者觀察到各系統(tǒng)部件之間的連接關(guān)系。
[0028]不同于現(xiàn)有技術(shù)中的絞車教學(xué)中僅利用單獨(dú)一個(gè)絞車模型進(jìn)行工作演示，本發(fā)明的教學(xué)演示絞車系統(tǒng)再現(xiàn)完整的鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，便于學(xué)習(xí)者全方位了解絞車的現(xiàn)場(chǎng)工作狀況，同時(shí)，絞車系統(tǒng)還連接有演示系統(tǒng)，演示系統(tǒng)的顯示演示屏可根據(jù)學(xué)習(xí)者的操作情況，在顯示演示屏上顯示操作控制位置，便于學(xué)習(xí)者理解絞車系統(tǒng)的工作原理，因此，該教學(xué)演示絞車系統(tǒng)適用于學(xué)生的教學(xué)工作中，學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)可靈活安排，不受現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)影響。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，該絞車系統(tǒng)用于教學(xué)演示的用途，第一液壓控制支路和第二液壓控制支路上分別設(shè)有與電氣控制系統(tǒng)連接的壓力開關(guān)和第一燈帶；電氣控制系統(tǒng)用于控制氣動(dòng)水冷盤式剎車的為氣動(dòng)水冷盤式剎車控制支路;氣動(dòng)水冷盤式剎車控制支路和緊急剎車控制支路設(shè)有壓力開關(guān)和第二燈帶，液壓站2內(nèi)設(shè)有第三燈帶，第一燈帶、第二燈帶、第三燈帶的顏色各不相同。液壓站2內(nèi)包括液壓線路連接的油箱10、油栗11、單向閥12、冷卻器13、安全閥14、過濾器15、蓄能器17、壓力表16。
[0030]根據(jù)控制系統(tǒng)I的工作動(dòng)態(tài)，壓力開關(guān)36開啟并通過電氣系統(tǒng)反饋至相應(yīng)燈帶，燈帶30發(fā)亮或關(guān)閉顯示各線路的連接關(guān)系，以及各個(gè)控制按鈕與各線路之間的控制關(guān)系，動(dòng)態(tài)顯示絞車系統(tǒng)的工作原理，通過線槽的透明板，學(xué)習(xí)者可以清楚觀察到液壓系統(tǒng)2a和氣壓系統(tǒng)的工作動(dòng)態(tài)，理解其工作原理，且傳感器所采集的各個(gè)線路的壓力狀態(tài)在顯示演示屏上顯示，方便學(xué)習(xí)者了解絞車系統(tǒng)工作狀態(tài)。
[0031]氣動(dòng)水冷盤式剎車控制支路從氣源3到氣動(dòng)水冷盤式剎車的氣缸之間依次連接有手動(dòng)調(diào)壓閥29、輔助剎車氣控閥25、調(diào)壓繼動(dòng)器26和快速放氣閥27;快速放氣閥27與氣缸連接用于控制氣缸的充、放氣;氣動(dòng)水冷盤式剎車控制支路的輔助剎車氣控閥25的出口及第一液壓控制支路上的比例減壓閥出口 20上均設(shè)有壓力傳感器B1、B2，這兩個(gè)壓力傳感器B1、B2分別與第二、一燈帶連接，如圖3、4所示。根據(jù)壓力傳感器的壓力信號(hào)大小，電氣系統(tǒng)控制第二燈帶和第一燈帶的亮度，以便學(xué)習(xí)者直觀