專利名稱：液控盤式剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到油田的小噸位石油鉆機(jī)、修井機(jī)及通井機(jī)絞車剎車裝 置，特別涉及到一種主要以壓縮空氣為動(dòng)力源的液控盤式剎車裝置。
背景技術(shù)：
鉗盤式剎車是一項(xiàng)在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、車輛及飛機(jī)上已經(jīng)廣泛應(yīng)用的 技術(shù)，由于石油鉆機(jī)和修井機(jī)工藝工況的特殊性，近些年才開始應(yīng)用該技術(shù)， 并已取得了一定的進(jìn)步。當(dāng)前液控盤式剎車裝置在石油鉆機(jī)上的應(yīng)用已比較普 遍，其動(dòng)力源主要以動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵的形式為主， 這種液控盤式剎車裝置在沒有動(dòng)力電源的環(huán)境下將無法工作，這樣使得其應(yīng)用 范圍及場合受到非常大的限制。由于修井機(jī)和通井機(jī)上一般不具備動(dòng)力電，所 以這種液控盤式剎車裝置在石油修井機(jī)、通井機(jī)上基本不能應(yīng)用。目前，石油 鉆機(jī)用液壓盤式剎車裝置的三部分制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓站及操作控制臺(tái)之間是 采用軟管連接，實(shí)際應(yīng)用中非常容易發(fā)生爆管、受損等事故，同時(shí)采用軟管還 有管徑粗、不易布置、生產(chǎn)維修時(shí)容易接錯(cuò)管線等問題。
當(dāng)前的修井機(jī)、通井機(jī)還基本上采用帶式剎車裝置，帶式剎車存在剎車力 矩容量小、操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、維修不便等缺點(diǎn)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種液控盤式剎車裝置。它采用0.8MPa壓縮 空氣為動(dòng)力源，以壓縮空氣驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)增壓泵輸出額定壓力的液壓油，為液控盤 式剎車裝置的制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供必要的動(dòng)力。修井機(jī)、通井機(jī)液控盤式剎車裝 置可以對(duì)修井機(jī)、通井機(jī)起下管柱及管柱下放等作業(yè)實(shí)現(xiàn)比較準(zhǔn)確的控制，液控盤式剎車裝置可實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)、駐車制動(dòng)、緊急制動(dòng)等功能并具有防碰過巻 保護(hù)及失氣緊急制動(dòng)等安全保護(hù)功能，從而能有效地保證修井機(jī)、通井機(jī)在作 業(yè)中剎車的可靠性。
修井機(jī)、通井機(jī)用液控盤式剎車裝置是以液壓力為動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí) 現(xiàn)剎車控制功能的一種新產(chǎn)品，該裝置包括三部分制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力 單元、操作控制單元，制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力單元及操作控制單元之間均用 液壓管線連接。
液壓動(dòng)力單元為整個(gè)系統(tǒng)提供工作動(dòng)力，是執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)最終功能的動(dòng)力 源，它包括氣動(dòng)增壓泵、手動(dòng)加油泵組件、手動(dòng)增壓泵、蓄能控制閥組、油箱 及液壓油過濾單元等部分；制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的執(zhí)行部分，它由剎車鉗、 鉗架、剎車盤三部分組成，其中剎車鉗包括常開式工作鉗和常閉式安全鉗兩種 型式；操作控制單元是剎車裝置功能及操作實(shí)現(xiàn)的控制環(huán)節(jié)，通過這一部分可 以實(shí)現(xiàn)液控盤式剎車裝置的各種制動(dòng)功能及液控盤式剎車裝置所具備的安全 保護(hù)功能，這一部分包括工作制動(dòng)操作閥組、駐車制動(dòng)操作閥組及緊急制動(dòng)和 安全保護(hù)功能控制單元。
本實(shí)用新型還包括液壓油箱、溢流閥、手動(dòng)增壓泵、氣動(dòng)增壓泵、第一 單向闊、第二單向閥、第三單向閥、第四單向閥、精過濾器、第一蓄能器、第 二蓄能器、制動(dòng)閥、液控?fù)Q向閥、氣控?fù)Q向氣闊、手動(dòng)換向氣閥、氣控?fù)Q向液 閥、手動(dòng)換向液閥、手動(dòng)加油泵、工作鉗液缸、安全鉗液缸。其連接關(guān)系如下
手動(dòng)增壓泵和氣動(dòng)增壓泵的出口管線上分別連接第一單向閥、第二單向 閥，在第一單向閥、第二單向閥之后連接溢流閥；
第一單向閥、第二單向閥的出口管線與精過濾器入口連接，精過濾器的出 口連接到第三單向閥的入口。第三單向閥的出口分為三路管線 一路管線連接第二壓力表和第一蓄能器；另一路管線連接第四單向閥的入口；還有一路連接
到氣控?fù)Q向氣閥的P 口。
第四單向閥的出口各分為三路管線，分別是第四單向閥的出口連接有第
三壓力表和第二蓄能器、剎車闊的P 口和液控?fù)Q向閥的B 口； 剎車閥的A 口連接到液控?fù)Q向閥的A 口， T 口接液壓油箱； 液控?fù)Q向閥的P 口與工作鉗液缸和第五壓力表相連，液控?fù)Q向閥的控制口
X與氣控?fù)Q向液閥的B 口連接；
氣控?fù)Q向液閥的A 口堵死，氣控?fù)Q向液閥的B 口與液控?fù)Q向閥的控制口 X 相連，氣控?fù)Q向液閥的B口還與手動(dòng)換向液閥的P口相連，氣控?fù)Q向液閥的T 口通過回油過濾器與油箱相連；
手動(dòng)換向液闊的A 口連接安全鉗液缸和第四壓力表，手動(dòng)換向液閥的B 口 堵死，手動(dòng)換向液閥的T口通過回油過濾器與油箱相連；
氣控?fù)Q向氣閥的P 口接主機(jī)主氣源，A 口接手動(dòng)換向氣閥的P 口， T 口放 空，控制口Y1接過巻氣信號(hào)；
手動(dòng)換向氣閥的A 口接氣控?fù)Q向液閥的控制口 Y2， T 口放空。
本實(shí)用新型的一大創(chuàng)新點(diǎn)是根據(jù)修井機(jī)、通井機(jī)的主機(jī)動(dòng)力特點(diǎn)，為液
控盤式剎車裝置配套氣動(dòng)增壓泵和手動(dòng)增壓泵的動(dòng)力元器件，這樣增強(qiáng)了液控 盤式剎車動(dòng)力的可靠性和適應(yīng)性，為液控盤式剎車裝置推廣到更廣泛的應(yīng)用領(lǐng) 域提高的方便。
在本實(shí)用新型中，液壓動(dòng)力單元采用雙泵的動(dòng)力源，其一根據(jù)液控盤式剎 車裝置多數(shù)情況下是工作在保壓狀態(tài)，選擇了氣動(dòng)增壓泵作為第一動(dòng)力源，用
于修井機(jī)、通井機(jī)正常工作情況時(shí)為液控盤式剎車提供動(dòng)力；其二為防止氣動(dòng) 增壓泵的第一動(dòng)力源單元在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)故障，提供了手動(dòng)增壓泵作為第二動(dòng)力源，作為備用動(dòng)力源。
根據(jù)修井機(jī)、通井機(jī)為車載修井設(shè)備，使用中整體運(yùn)移，本液控盤式剎車 裝置三個(gè)獨(dú)立子部分——制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力單元及操作控制單元的液壓 系統(tǒng)之間采用硬管聯(lián)接，保證了整個(gè)系統(tǒng)的長期使用的穩(wěn)定性和可靠性。
該裝置比帶式剎車裝置有更大的制動(dòng)力矩容量，現(xiàn)場安裝生產(chǎn)方便，操作 省力，維護(hù)簡單快捷。液控盤式剎車裝置在修井機(jī)、通井機(jī)上的應(yīng)用可大幅度 提高修井作業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低作業(yè)成本，有效降低修井機(jī)因帶式剎車本 身缺陷造成事故的幾率。

附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本實(shí)用新型的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式

如附圖1所示，包括三部分制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、液壓動(dòng)力單元2、操作控
制單元3，制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、液壓動(dòng)力單元2及操作控制單元3之間均用液壓 管線連接。
如附圖2所示，液壓油箱l-l、型號(hào)為DBDS6的溢流閥2-l、型號(hào)為SB-1-30 的手動(dòng)增壓泵3-l、型號(hào)為YQYB-125的氣動(dòng)增壓泵4-l、型號(hào)為CCV-45L的 第一單向閥6-1、第二單向闊6-2、第三單向閥6-3、第四單向閥6-4、型號(hào)為 ZU.I-E25X10BD的精過濾器5-1、型號(hào)為NXQ-F6.3的第一蓄能器7-1、第二蓄 能器7-2、型號(hào)為20-100-534的制動(dòng)閥9-l、型號(hào)為3WH6的液控?fù)Q向閥14-1、 型號(hào)為K23K-L6T的氣控?fù)Q向氣閥10-1、型號(hào)為K23R5-L8的手動(dòng)換向氣閥 11-1、型號(hào)為AK4Z60a的氣控?fù)Q向液閥12-1、型號(hào)為AH4Z60a的手動(dòng)換向液 閥13-1、手動(dòng)加油泵15-1、工作鉗液缸17-1、安全鉗液缸18-1，其連接關(guān)系如下
A、 手動(dòng)增壓泵3-l和氣動(dòng)增壓泵4-l的出口管線上分別連接第一單向閥 6-1、第二單向閥6-2，在第一單向閎6-l、第二單向閥6-2之后連接一個(gè)溢流 閥2-1。
B、 第一單向閥6-1、第二單向閥6-2的出口管線與精過濾器5-1入口連接， 精過濾器5-1的出口連接到第三單向閥6-3的入口 。第三單向閥6-3的出口分 為三路管線 一路管線連接第二壓力表8-2和第一蓄能器7-1;另一路管線連 接第四單向閥6-4的入口；還有一路連接到氣控?fù)Q向氣閥12-1的P 口。
C、 第四單向閥6-4的出口各分為三路管線，分別是第四單向閥6-4的 出口連接有第三壓力表8-3和第二蓄能器7-2、剎車閥9-1的P 口和液控?fù)Q向 閥14-1的B 口 。
D、 剎車閥9-1的A 口連接到液控?fù)Q向閥14-1的A 口， T 口接液壓油箱
1-1。
E、 液控?fù)Q向閥14-1的P 口與工作鉗液缸17-1和第五壓力表8-5相連， 液控?fù)Q向閥14-1的控制口 X與氣控?fù)Q向液閥12-1的B 口連接。
F、 氣控?fù)Q向液閥12-1的A 口堵死，氣控?fù)Q向液閥12-1的B 口與液控?fù)Q 向閥14-1的控制口 X相連，氣控?fù)Q向液閥12-1的B 口還與手動(dòng)換向液閥13-1 的P 口相連，氣控?fù)Q向液閥12-1的T 口通過回油過濾器16-1與油箱1-1相連。
G、 手動(dòng)換向液閥13-1的A 口連接安全鉗液缸18-1和第四壓力表8-4， 手動(dòng)換向液閥13-1的B 口堵死，手動(dòng)換向液閥13-1的T 口通過回油過濾器16-1 與油箱1-1相連。
H、 氣控?fù)Q向氣閥10-1的P 口接主機(jī)主氣源，A 口接手動(dòng)換向氣閥11-1 的P口， T口放空，控制口Y1接過巻氣信號(hào)。I、手動(dòng)換向氣閥11-1的A 口接氣控?fù)Q向液閥12-1的控制口 Y2， T 口放空。
操縱控制系統(tǒng)的工作原理是
該盤式剎車包括工作制動(dòng)、駐車制動(dòng)、緊急制動(dòng)及防碰和失氣保護(hù)等功能: 工作制動(dòng)是通過操作剎把控制制動(dòng)閥9-l給工作鉗液缸17-1輸出的壓力來實(shí)現(xiàn)
的，工作鉗是常開式的，隨工作壓力增大，制動(dòng)力增大，制動(dòng)閥9-l為手動(dòng)比 例減壓闊，制動(dòng)閥9-l的輸出壓力隨著拉動(dòng)剎把而呈比例變化。對(duì)應(yīng)剎把所處 的不同位置，制動(dòng)閥9-1的輸出給工作鉗液缸17-1的壓力由0到最大系統(tǒng)壓力 變化，剎把拉動(dòng)角度越大，工作鉗液缸17-1的壓力就越大，剎把推到原始位 置，制動(dòng)閥9-l輸出壓力為0，工作鉗松閘，因此工作鉗的工作壓力受制動(dòng)閥 9-1所控制;駐車制動(dòng)由手動(dòng)換向液閥13-1控制安全鉗液缸18-1的得壓與失壓 而實(shí)現(xiàn)，安全鉗是常閉式的，給其供額定液壓油，安全鉗打開，液壓力消失， 安全鉗閉合抱住剎車盤；緊急制動(dòng)及防碰和失氣保護(hù)功能是通過手動(dòng)換向氣閥 11-1和氣控?fù)Q向氣閥IO控制氣控?fù)Q向液閥12-1的得失氣，以此來控制工作鉗 和安全鉗的打開與閉合來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的。
該液控盤式剎車具有工作制動(dòng)、駐車制動(dòng)、緊急制動(dòng)及防碰和失氣保護(hù)功 能，分別通過工作制動(dòng)剎把、駐車制動(dòng)手柄、緊急制動(dòng)按鈕和氣動(dòng)氣控?fù)Q向閥 控制實(shí)現(xiàn)。當(dāng)提供可靠氣源時(shí)，氣動(dòng)增壓泵輸出液控盤式剎車所需的系統(tǒng)壓力 ——8MPa。當(dāng)操作各功能操縱機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)液控盤式剎車的各項(xiàng)功能。
權(quán)利要求1. 液控盤式剎車裝置，包括三部分制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、液壓動(dòng)力單元(2)、操作控制單元(3)，液壓油箱(1-1)、溢流閥(2-1)、手動(dòng)增壓泵(3-1)、氣動(dòng)增壓泵(4-1)、第一單向閥(6-1)、第二單向閥(6-2)、第三單向閥(6-3)、第四單向閥(6-4)、精過濾器(5-1)、第一蓄能器(7-1)、第二蓄能器(7-2)、制動(dòng)閥(9-1)、液控?fù)Q向閥(14-1)、氣控?fù)Q向氣閥(10-1)、手動(dòng)換向氣閥(11-1)、氣控?fù)Q向液閥(12-1)、手動(dòng)換向液閥(13-1)、手動(dòng)加油泵(15-1)、工作鉗液缸(17-1)、安全鉗液缸(18-1)其特征在于制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、液壓動(dòng)力單元(2)及操作控制單元(3)之間均用液壓管線連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液控盤式剎車裝置，其特征在于手動(dòng)增壓泵 (3-1)和氣動(dòng)增壓泵(4-1)的出口管線上分別連接第一單向閥(6-1)、第二單向閥(6-2)，在第一單向閥(6-l)、第二單向閥(6-2)之后連接溢流閥(2-l);第一單向閥(6-1)、第二單向閥(6-2)的出口管線與精過濾器(5-1)入 口連接，精過濾器(5-1)的出口連接到第三單向閥(6-3)的入口，第三單向 閥(6-3)的出口分為三路管線 一路管線連接第二壓力表(8-2)和第一蓄能 器(7-1);另一路管線連接第四單向閥(6-4)的入口；還有一路連接到氣控 換向氣閥(12-1)的P 口。第四單向閥(6-4)的出口各分為三路管線，分別是第四單向閥(6-4) 的出口連接有第三壓力表(8-3)和第二蓄能器(7-2)、剎車閥(9-1)的P 口 和液控?fù)Q向閥(14-1)的B 口；剎車閥(9-1)的A口連接到液控?fù)Q向閥(14-1)的A口， T口接液壓油箱 (1-1);液控?fù)Q向閥(14-1)的P 口與工作鉗液缸(17-1)和第五壓力表(8-5)相連，液控?fù)Q向閥(14-1)的控制口X與氣控?fù)Q向液閥(12-1)的B口連接； 氣控?fù)Q向液闊(12-1)的A口堵死，氣控?fù)Q向液閥(12-1)的B口與液控 換向閥(14-1)的控制口X相連，氣控?fù)Q向液閥(12-1)的B口還與手動(dòng)換向 液閥(13-1)的P 口相連，氣控?fù)Q向液閥(12-l)的T 口通過回油過濾器(16-1)與油箱(1-1)相連；手動(dòng)換向液閥(13-1)的A 口連接安全鉗液缸(18-1)和第四壓力表(8-4)， 手動(dòng)換向液閥(13-1)的B口堵死，手動(dòng)換向液閥(13-1)的T口通過回油過 濾器(16-1)與油箱(1-1)相連；氣控?fù)Q向氣閥(10-1)的P 口接主機(jī)主氣源，A 口接手動(dòng)換向氣閥(11-1) 的P口， T口放空，控制口Y1接過巻氣信號(hào)；手動(dòng)換向氣閥(11-1)的A口接氣控?fù)Q向液閥(12-1)的控制口Y2， T口 放空。
專利摘要一種主要以壓縮空氣為動(dòng)力源的液控盤式剎車裝置，包括三部分制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、液壓動(dòng)力單元(2)、操作控制單元(3)，制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(1)、液壓動(dòng)力單元(2)及操作控制單元(3)之間均用液壓管線連接，比帶式剎車裝置有更大的制動(dòng)力矩容量，現(xiàn)場安裝生產(chǎn)方便，操作省力，維護(hù)簡單快捷。液控盤式剎車裝置在修井機(jī)、通井機(jī)上的應(yīng)用可大幅度提高修井作業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低作業(yè)成本，有效降低修井機(jī)因帶式剎車本身缺陷造成事故的幾率。
文檔編號(hào)B66D5/26GK201245414SQ20082010973
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者李伯芳, 李明輝, 王新忠, 謝衛(wèi)霞, 剛 鄒, 高向前 申請人:中國石油天然氣股份有限公司