專利名稱：絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要用于絞車的減速制動，可作為絞車的輔助剎車，也可用于自動送鉆，應(yīng)用于石 油鉆井行業(yè)。主要用于絞車的駐車制動，可作為絞車的主剎車，應(yīng)用于石油鉆井行業(yè)。
背景技術(shù)：
絞車輔助剎通常采用電磁渦流剎車、EATON剎車、電機能耗制動和水剎車等，用于游車 減速，在制動減速過程會產(chǎn)生巨大能量，傳統(tǒng)的處理方法是將產(chǎn)生的能量最終以熱能的形式 白白地散失掉，最常用的冷卻介質(zhì)是水，由于傳統(tǒng)冷卻工藝差，為了達到冷卻要求，冷卻設(shè) 備體積龐大，用水量較大。
采用壓縮空氣制動，將減速過程中產(chǎn)生的能量儲存在高壓儲氣罐中并加以利用，是一種 節(jié)省能源的有效方法，這對絞車系統(tǒng)的冷卻要求大大降低，用比以往少幾十倍的冷卻液就能 達到冷卻要求。
用空氣來作壓縮介質(zhì)是因為空氣是可壓縮、輸送方便、防爆、取之不盡，用過的空氣不 需處理，放到大氣中無污染
釆用防凍液集中冷卻絞車系統(tǒng)。它具有以下優(yōu)點(1)冷卻效率高，效果良好。(2)冷 卻設(shè)備的體積小，省去了龐大的冷卻水罐和長長的冷卻水管線。(3)冰點低，冬季不需要對冷 卻設(shè)備采取防凍措施。(4)沸點高，高溫時(大于66'C)循環(huán)系統(tǒng)不會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象。(5)對冷 卻系統(tǒng)的部件起到防腐保護作用，延長設(shè)備的使用壽命。(6)節(jié)約水資源
目前，在石油鉆井行業(yè)，普遍采用交流變頻技術(shù)實現(xiàn)自動送鉆，它主要由自動送鉆電機、 減速箱、電力電纜和變頻器等設(shè)備組成，技術(shù)復(fù)雜，成本高。壓縮空氣制動能使游車減速至 靜止?fàn)顟B(tài)，可精確控制，配置自動送鉆控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)自動送鉆。用絞車壓縮空氣制動進 行自動送鉆具有以下優(yōu)點(l)省去了傳統(tǒng)的自動送鉆電機、減速箱、電力電纜和變頻器等設(shè) 備。(2)結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，成本低。(3)不需要外加動力源，省電，節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是提供一種高效節(jié)能，能實現(xiàn)自動送鉆的絞車輔助剎車系統(tǒng)，降低石 油鉆井裝備的成本和能耗。
空氣機壓縮空氣屬于高耗能設(shè)備，它能滿足石油鉆井下鉆過程中的減速要求，并將石油鉆 井下鉆減速過程產(chǎn)生的能量，以高壓空氣的形式貯存在高壓儲氣罐中，供井場用氣設(shè)備使用。 起下鉆作業(yè)時，井場配置的空壓機就可少運行或停用，節(jié)約用電。
絞車輔助剎車系統(tǒng)采用絞車空氣壓縮制動技術(shù)，絞車制動系統(tǒng)的冷卻負(fù)荷大大降低，體 積小，冷卻性能好、效率高的設(shè)備可以投入到鉆臺上使用。充分利用下鉆過程中的空氣動力 源，冷卻系統(tǒng)采用氣動風(fēng)機和氣動供液泵。
絞車空氣壓縮機配置自動送鉆控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動送鉆。


圖為本發(fā)明中絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)原理圖。
具體實施例方式
游車下鉆時，游車的勢能減小，動能增加，通過大繩帶動絞車滾筒高速旋轉(zhuǎn)，絞車滾筒 軸的一端與空壓機的動力輸入端相聯(lián)，帶動空壓機空轉(zhuǎn)，當(dāng)需要對游車減速時，使空壓機帶 負(fù)荷運轉(zhuǎn)，空壓機迅速吸收絞車滾筒提供的動能，將空氣壓縮成高壓空氣，這種具有高能量 的空氣存入高壓儲氣罐。多次下鉆后，高壓儲氣罐的空氣壓力不斷上升，壓力大于lMpa時， 開始向鉆臺儲氣罐供氣，為井場用氣設(shè)備提供氣源。當(dāng)鉆臺儲氣罐的氣壓上升到0.9Mpa時， 停止向鉆臺儲氣罐供氣，當(dāng)鉆臺儲氣罐的氣壓低于0.8Mpa時，高壓儲氣罐又開始向鉆臺儲氣 罐供氣?？諌簷C的驅(qū)動軸上所需要的軸功率，與排氣壓力、空壓機轉(zhuǎn)速有直接的關(guān)系，排氣壓力 越大、速越高，空壓機所消耗的功率就越大，減速效果越好。低速情況下，調(diào)節(jié)空壓機排氣 壓力，能改變空壓機的驅(qū)動扭矩，可精確控制鉆井游車下行的速度，配置自動送鉆控制系統(tǒng)， 實現(xiàn)自動送鉆。
絞車與空壓機集中冷卻，冷卻液采用防凍液。防凍液經(jīng)過供液泵注入空壓機，再進入絞 車，將其中的熱量帶出，送入散熱器冷卻。為了充分利用下鉆過程中的產(chǎn)生的能量，冷卻風(fēng) 機與供液泵采用氣動馬達。
當(dāng)井場設(shè)備用氣量較少，而下鉆又比較頻繁，此時會出現(xiàn)高壓儲氣罐中的空氣過剩，氣 壓偏高，當(dāng)氣壓達到最高工作壓力時，泄壓器工作，將高壓儲氣罐中的高壓空氣釋放出來吹 向散熱器，加強冷卻，保障了高壓儲氣罐的安全，較好地解決了高壓空氣無處使用的問題。 下鉆頻繁時，空壓機制動減速也隨之頻繁，空壓機和絞車發(fā)熱量增大，這時也需要加強冷卻。
權(quán)利要求
1、一種絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于空壓機壓縮空氣對石油鉆井下鉆過程進行減速制動。
2、 如權(quán)利要求1所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于將石油鉆井下鉆過程產(chǎn)生的 能量回收，用高壓儲氣罐蓄能利用。
3、 如權(quán)利要求2所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于用壓縮空氣剎車進行自動送 鉆。
4、 如權(quán)利要求3所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于采用防凍液對石油鉆井絞車 和空壓機進行集中冷卻。
5、 如權(quán)利要求4所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于泄壓器排出的空氣對散熱器 進行冷卻。
6、 如權(quán)利要求5所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于空壓機輸出的高壓空氣經(jīng)高 壓儲氣罐緩沖后向鉆臺儲氣罐供氣。
7、 如權(quán)利要求6所述的絞車壓縮空氣剎車系統(tǒng)，其特征在于使用氣動風(fēng)機和氣動供液泵 提高冷卻效果。
全文摘要
本發(fā)明主要用于絞車的減速制動，可作為絞車的輔助剎車，應(yīng)用于石油鉆井行業(yè)。它具有制動平穩(wěn)，無沖現(xiàn)象，能實現(xiàn)自動送鉆，制動設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，高效節(jié)能，冷卻效果良好，安全可靠。本剎車系統(tǒng)主要由空壓機、高壓儲氣罐、鉆臺儲氣罐、供液泵、冷卻風(fēng)機、泄壓器等組成。
文檔編號B66D1/28GK101306786SQ20071005734
公開日2008年11月19日 申請日期2007年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月16日
發(fā)明者軍 蔡 申請人:軍 蔡