专利名称：绞车压缩空气刹车系统的制作方法
技术领域：
本发明主要用于绞车的减速制动，可作为绞车的辅助刹车，也可用于自动送钻，应用于石 油钻井行业。主要用于绞车的驻车制动，可作为绞车的主刹车，应用于石油钻井行业。
背景技术：
绞车辅助刹通常采用电磁涡流刹车、EATON刹车、电机能耗制动和水刹车等，用于游车 减速，在制动减速过程会产生巨大能量，传统的处理方法是将产生的能量最终以热能的形式 白白地散失掉，最常用的冷却介质是水，由于传统冷却工艺差，为了达到冷却要求，冷却设 备体积庞大，用水量较大。
采用压縮空气制动，将减速过程中产生的能量储存在高压储气罐中并加以利用，是一种 节省能源的有效方法，这对绞车系统的冷却要求大大降低，用比以往少几十倍的冷却液就能 达到冷却要求。
用空气来作压縮介质是因为空气是可压縮、输送方便、防爆、取之不尽，用过的空气不 需处理，放到大气中无污染
釆用防冻液集中冷却绞车系统。它具有以下优点(1)冷却效率高，效果良好。(2)冷 却设备的体积小，省去了庞大的冷却水罐和长长的冷却水管线。(3)冰点低，冬季不需要对冷 却设备采取防冻措施。(4)沸点高，高温时(大于66'C)循环系统不会出现结垢现象。(5)对冷 却系统的部件起到防腐保护作用，延长设备的使用寿命。(6)节约水资源
目前，在石油钻井行业，普遍采用交流变频技术实现自动送钻，它主要由自动送钻电机、 减速箱、电力电缆和变频器等设备组成，技术复杂，成本高。压縮空气制动能使游车减速至 静止状态，可精确控制，配置自动送钻控制系统，能实现自动送钻。用绞车压縮空气制动进 行自动送钻具有以下优点(l)省去了传统的自动送钻电机、减速箱、电力电缆和变频器等设 备。(2)结构简单，维护方便，成本低。(3)不需要外加动力源，省电，节能。
发明内容
本发明专利的目的是提供一种高效节能，能实现自动送钻的绞车辅助刹车系统，降低石 油钻井装备的成本和能耗。
空气机压縮空气属于高耗能设备，它能满足石油钻井下钻过程中的减速要求，并将石油钻 井下钻减速过程产生的能量，以高压空气的形式贮存在高压储气罐中，供井场用气设备使用。 起下钻作业时，井场配置的空压机就可少运行或停用，节约用电。
绞车辅助刹车系统采用绞车空气压縮制动技术，绞车制动系统的冷却负荷大大降低，体 积小，冷却性能好、效率高的设备可以投入到钻台上使用。充分利用下钻过程中的空气动力 源，冷却系统采用气动风机和气动供液泵。
绞车空气压縮机配置自动送钻控制系统，实现自动送钻。
图为本发明中绞车压縮空气刹车系统原理图。
具体实施例方式
游车下钻时，游车的势能减小，动能增加，通过大绳带动绞车滚筒高速旋转，绞车滚筒 轴的一端与空压机的动力输入端相联，带动空压机空转，当需要对游车减速时，使空压机带 负荷运转，空压机迅速吸收绞车滚筒提供的动能，将空气压縮成高压空气，这种具有高能量 的空气存入高压储气罐。多次下钻后，高压储气罐的空气压力不断上升，压力大于lMpa时， 开始向钻台储气罐供气，为井场用气设备提供气源。当钻台储气罐的气压上升到0.9Mpa时， 停止向钻台储气罐供气，当钻台储气罐的气压低于0.8Mpa时，高压储气罐又开始向钻台储气 罐供气。空压机的驱动轴上所需要的轴功率，与排气压力、空压机转速有直接的关系，排气压力 越大、速越高，空压机所消耗的功率就越大，减速效果越好。低速情况下，调节空压机排气 压力，能改变空压机的驱动扭矩，可精确控制钻井游车下行的速度，配置自动送钻控制系统， 实现自动送钻。
绞车与空压机集中冷却，冷却液采用防冻液。防冻液经过供液泵注入空压机，再进入绞 车，将其中的热量带出，送入散热器冷却。为了充分利用下钻过程中的产生的能量，冷却风 机与供液泵采用气动马达。
当井场设备用气量较少，而下钻又比较频繁，此时会出现高压储气罐中的空气过剩，气 压偏高，当气压达到最高工作压力时，泄压器工作，将高压储气罐中的高压空气释放出来吹 向散热器，加强冷却，保障了高压储气罐的安全，较好地解决了高压空气无处使用的问题。 下钻频繁时，空压机制动减速也随之频繁，空压机和绞车发热量增大，这时也需要加强冷却。
权利要求
1、一种绞车压缩空气刹车系统，其特征在于空压机压缩空气对石油钻井下钻过程进行减速制动。
2、 如权利要求1所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于将石油钻井下钻过程产生的 能量回收，用高压储气罐蓄能利用。
3、 如权利要求2所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于用压縮空气刹车进行自动送 钻。
4、 如权利要求3所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于采用防冻液对石油钻井绞车 和空压机进行集中冷却。
5、 如权利要求4所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于泄压器排出的空气对散热器 进行冷却。
6、 如权利要求5所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于空压机输出的高压空气经高 压储气罐缓冲后向钻台储气罐供气。
7、 如权利要求6所述的绞车压縮空气刹车系统，其特征在于使用气动风机和气动供液泵 提高冷却效果。
全文摘要
本发明主要用于绞车的减速制动，可作为绞车的辅助刹车，应用于石油钻井行业。它具有制动平稳，无冲现象，能实现自动送钻，制动设备结构简单，高效节能，冷却效果良好，安全可靠。本刹车系统主要由空压机、高压储气罐、钻台储气罐、供液泵、冷却风机、泄压器等组成。
文档编号B66D1/28GK101306786SQ20071005734
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月16日 优先权日2007年5月16日
发明者军 蔡 申请人:军 蔡