石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械设备技术领域，涉及一种石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置。
【背景技术】
[0002]石油钻机绞车液压盘式刹车冷却装置是交流变频钻机的重要组成部分，主要为绞车盘刹提供冷却介质，以防盘式刹车闸瓦温度过高影响刹车性能，确保绞车主刹车装置正常工作，造成溜钻、顿钻等重大安全事故。
[0003]现有的绞车盘刹强制冷却装置属于开式循环系统，需要人工频繁操作冷却装置的启停，无法实现自动冷却绞车盘式刹车功能，可监控性差，易造成盘刹闸瓦温度过高；同时，盘刹冷却装置独立成撬，放置在石油钻机井场固控区域，与绞车盘刹和司钻控制房距离较远，现场管线连接复杂；且由于配备大容积冷却水罐，成本高、制造难度大、冷却效果不佳，不方便随钻机主体整体搬移。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，解决了现有技术中的同类产品可监控性差、智能化程度低、结构松散、冷却效果不佳的问题。
[0005]本发明所采用的技术方案是，一种石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，包括撬座，在该撬座上安装有冷却水栗、水栗电机及功能水箱，冷却水栗与水栗电机传动连接；在功能水箱上方安装有散热器风扇及风扇电机，散热器风扇与风扇电机传动连接；在散热器风扇上方安装有辅助水箱，辅助水箱顶端开有外部注水口，辅助水箱底端通过蛇形散热管与功能水箱连通；
[0006]冷却水栗的进水口伸进功能水箱中，冷却水栗的出水口与出水管路连通，出水管路与绞车刹车盘冷却通道连通，绞车刹车盘冷却通道底部与回水管路连通，回水管路另一端接回辅助水箱；
[0007]在功能水箱上安装有水箱液位变送器，在出水管路上安装有出水压力传感器及出水温度传感器，在回水管路上安装有回水温度传感器；另外，在绞车刹车盘上安装有红外感应器及温度感应器；
[0008]所述的红外感应器、温度感应器、水箱液位变送器、回水温度传感器、出水压力传感器及出水温度传感器均与控制器的输入端对应连接；控制器的输出端与水栗电机、风扇电机和报警装置连接。
[0009]本发明的石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，其特征还在于:
[0010]外部注水口的外口设置有呼吸帽。
[0011 ] 在功能水箱上还安装有水箱液位计。
[0012]控制器的输出端还通过信号远传与司钻控制房或远方的控制系统连接。
[0013]本发明的有益效果是，采用闭式强制冷却结构，配备出水流量、出水温度、回水温度、刹车盘红外感应器、刹车盘温度感应器、低水位报警、高水温报警等数据采集器，通过数据采集单元远传至钻机电传动控制系统或司钻控制房显示系统，实现分别自动启停冷却装置水栗电机及风扇电机，并对冷却介质参数实时监控。同时，本装置总体呈上下布置，布置于散热器顶部的辅助水箱可使冷却水经盘刹后充分混合并排出气体，布置于散热器底部的功能水罐为冷却水栗提供介质；利用铜管翅片式散热器，散热片呈凹凸状，并采用多管共用的整体式散热肋片，增加空气扰动及水介质流动时间，散热器作为绞车盘式刹车冷却水的散热装置，散发冷却水在循环冷却绞车盘刹过程中吸收的热量。整个装置结构紧凑，体积较现有结构减少约75%，可整体放置于绞车端部，并随绞车整体移运，减少了现场安装拆卸工作。
【附图说明】
[0014]图1为本发明装置的结构主视图；
[0015]图2为本发明装置的结构侧视图；
[0016]图3为本发明装置的工作原理框图。
[0017]图中，1.红外感应器，2.温度感应器，3.控制器，4.水栗电机，5.冷却水栗，6.功能水箱，7.辅助水箱，8.回水温度传感器，9.风扇电机，10.散热器风扇，11.出水温度传感器，12.信号远传，13.水箱液位变送器，14.报警装置，15.外部注水口，16.撬座，17.呼吸帽，18.出水管路，19.回水管路，20.管路支撑座，21.水箱液位计，22.出水压力传感器，23.蛇形散热管。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0019]参照图1、图2，本发明装置的结构是，包括撬座16，在该撬座16上安装有冷却水栗5、水栗电机4及功能水箱6，冷却水栗5与水栗电机4传动连接；在功能水箱6上方安装有散热器风扇10及风扇电机9，散热器风扇10与风扇电机9传动连接；在散热器风扇10上方安装有辅助水箱7，辅助水箱7顶端开有外部注水口 15，辅助水箱7底端通过蛇形散热管23与功能水箱6连通，外部注水口 15的外口设置有呼吸帽17 ;蛇形散热管23位于散热器风扇10的吹风范围，以便实现散热器的功能；
[0020]冷却水栗5的进水口伸进功能水箱6中，冷却水栗5的出水口与出水管路18连通，出水管路18通过胶管与绞车刹车盘冷却通道连通，绞车刹车盘冷却通道底部与回水管路19连通，回水管路19另一端接回辅助水箱7，回水管路19通过支撑座20安装固定在撬座16上；
[0021]在功能水箱6上安装有水箱液位变送器13及水箱液位计21，在出水管路18上安装有出水压力传感器22及出水温度传感器11，在回水管路19上安装有回水温度传感器8。出水压力传感器22、出水温度传感器11及回水温度传感器8可将出水温度、压力和回水温度通过控制器远传至司钻控制房显示系统。
[0022]另外，在绞车刹车盘上安装有红外感应器I及温度感应器2，以实时监测刹车盘温度。
[0023]参照图3，红外感应器1、温度感应器2、水箱液位变送器13、回水温度传感器8、出水压力传感器22及出水温度传感器11均与控制器3的输入端对应连接(接收信息)；控制器3的输出端与水栗电机4、风扇电机9和报警装置14连接(发出控制信号)，控制器3的输出端还通过信号远传12与司钻控制房或远方的控制系统连接(与远方信息链接)。
[0024]信号远传12只是一种程序(模块)，该程序(模块)将所采集到的数据信号通过信号电缆传输至控制系统及显示系统。
[0025]本发明冷却装置可整体安装在石油钻机绞车端部，撬座16通过耳板实现与绞车底座的固定连接，方便整体移运。
[0026]如图3，本发明装置的工作原理是，
[0027]在钻机钻井过程中，安装于绞车刹车盘的红外感应器I及温度感应器2实时监测刹车盘的温度，当控制器3对采集的温度数据判断高于设定温度值时，即自动启动水栗电机4，通过冷却水栗5将功能水箱6内的水通过出水管路18输送至绞车刹车盘冷却通道内实现对绞车刹车盘盘刹的强制冷却；循环流动的冷却水吸收刹车盘在刹车过程中摩擦产生的热量，温度升高后的冷却水通过回水管路19输送至辅助水箱7内。回水管路19上的回水温度传感器8监测回水温度，若通过控制器3判断回水温度高于预先设定值时，启动风扇电机9，散热器风扇10直吹蛇形散热管23，实现对冷却回水的强制对流使其温度降至允许范围。
[0028]出水温度传感器11实时监测出水管路18内的水温，水箱液位变送器13实时检测功能水箱6内的水位线，控制器3通过信号远传12将信息远传至司钻控制房；当功能水箱6内的水量低于设定值或者出水管路18的水温高于设定值时，控制器3启动司钻控制房内的报警装置14，此时，需要停止整个冷却装置，并对装置进行检修；当功能水箱6内的水位线过低时，由于辅助水箱7与功能水箱6内部相通，因此可通过外部注水口 15对辅助水箱7实现对功能水箱6的补水；冷却刹车盘过程中所产生的高温生成的水蒸气可通过辅助水箱7上部的呼吸帽17排出。
[0029]本发明石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置的特点是:
[0030]I)配备多点公用的数据采集单元，实现装置冷却介质各参数及刹车盘温度的数据采集并传输至司钻控制房。
[0031]2)基于工业总线的分布式控制，配备出水温度、回水温度、刹车盘红外感应器、刹车盘温度感应器、液位变送器等数据采集器及报警装置，数据可通过数据采集单元实现数据远传，达到分别自动控制冷却装置及散热器风扇，并实时监控冷却介质参数。避免了因人工操作不当造成刹车盘温度过高，影响刹车性能导致事故的情况。
[0032]3)采用闭式冷却系统，将功能水箱、辅助水箱、散热器、栗组及数据采集器等上下布置，集成为一个整体放置于绞车端部，整个装置结构紧凑、集成度高，可随绞车整体移运，减少了现场安装拆卸的工作量。
【主权项】
1.一种石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，其特征在于:包括撬座(16)，在该撬座(16)上安装有冷却水栗(5)、水栗电机(4)及功能水箱(6)，冷却水栗(5)与水栗电机(4)传动连接；在功能水箱(6)上方安装有散热器风扇(10)及风扇电机(9)，散热器风扇(10)与风扇电机(9)传动连接；在散热器风扇(10)上方安装有辅助水箱(7)，辅助水箱(7)顶端开有外部注水口(15)，辅助水箱(7)底端通过蛇形散热管(23)与功能水箱(6)连通； 冷却水栗(5)的进水口伸进功能水箱(6)中，冷却水栗(5)的出水口与出水管路(18)连通，出水管路(18)与绞车刹车盘冷却通道连通，绞车刹车盘冷却通道底部与回水管路(19)连通，回水管路(19)另一端接回辅助水箱(7); 在功能水箱(6)上安装有水箱液位变送器(13)，在出水管路(18)上安装有出水压力传感器(22)及出水温度传感器(11)，在回水管路(19)上安装有回水温度传感器(8);另外，在绞车刹车盘上安装有红外感应器(I)及温度感应器(2); 所述的红外感应器(I)、温度感应器(2)、水箱液位变送器(13)、回水温度传感器(8)、出水压力传感器(22)及出水温度传感器(11)均与控制器(3)的输入端对应连接；控制器(3)的输出端与水栗电机(4)、风扇电机(9)和报警装置(14)连接。2.根据权利要求1所述的石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，其特征在于:所述的外部注水口(15)的外口设置有呼吸帽(17)。3.根据权利要求1所述的石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，其特征在于:所述的在功能水箱(6)上还安装有水箱液位计(21)。4.根据权利要求1所述的石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，其特征在于:所述的控制器⑶的输出端还通过信号远传(12)与司钻控制房或远方的控制系统连接。
【专利摘要】本发明公开了一种石油钻机绞车盘式刹车自动冷却装置，包括在该撬座上安装有冷却水泵、水泵电机及功能水箱；在功能水箱上方安装有散热器风扇及风扇电机；在散热器风扇上方安装有辅助水箱，辅助水箱顶端开有外部注水口，辅助水箱底端通过蛇形散热管与功能水箱连通；冷却水泵的进水口伸进功能水箱中，冷却水泵的出水口通过出水管路与绞车刹车盘冷却通道连通，绞车刹车盘冷却通道底部通过回水管路接回辅助水箱；各个传感器均与控制器连接；控制器的输出端与水泵电机、风扇电机和报警装置连接。本发明装置，结构紧凑、集成度高，自动控制性能稳定，智能化程度高，冷却效果优异，可随钻机绞车整体移运。
【IPC分类】F16D65/853, B66D5/14
【公开号】CN105090300
【申请号】CN201510530294
【发明人】于浩, 田磊, 毕小钧, 张文英, 周天明
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月26日