专利名称：液控盘式刹车装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到油田的小吨位石油钻机、修井机及通井机绞车刹车装 置，特别涉及到一种主要以压縮空气为动力源的液控盘式刹车装置。
背景技术：
钳盘式刹车是一项在工程机械、矿山机械、车辆及飞机上已经广泛应用的 技术，由于石油钻机和修井机工艺工况的特殊性，近些年才开始应用该技术， 并已取得了一定的进步。当前液控盘式刹车装置在石油钻机上的应用已比较普 遍，其动力源主要以动力电驱动电动机，再由电动机驱动液压泵的形式为主， 这种液控盘式刹车装置在没有动力电源的环境下将无法工作，这样使得其应用 范围及场合受到非常大的限制。由于修井机和通井机上一般不具备动力电，所 以这种液控盘式刹车装置在石油修井机、通井机上基本不能应用。目前，石油 钻机用液压盘式刹车装置的三部分制动执行机构、液压站及操作控制台之间是 采用软管连接，实际应用中非常容易发生爆管、受损等事故，同时采用软管还 有管径粗、不易布置、生产维修时容易接错管线等问题。
当前的修井机、通井机还基本上采用带式刹车装置，带式刹车存在刹车力 矩容量小、操作劳动强度大、维修不便等缺点。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种液控盘式刹车装置。它采用0.8MPa压縮 空气为动力源，以压縮空气驱动气动增压泵输出额定压力的液压油，为液控盘 式刹车装置的制动执行机构提供必要的动力。修井机、通井机液控盘式刹车装 置可以对修井机、通井机起下管柱及管柱下放等作业实现比较准确的控制，液控盘式刹车装置可实现工作制动、驻车制动、紧急制动等功能并具有防碰过巻 保护及失气紧急制动等安全保护功能，从而能有效地保证修井机、通井机在作 业中刹车的可靠性。
修井机、通井机用液控盘式刹车装置是以液压力为动力，驱动机械机构实 现刹车控制功能的一种新产品，该装置包括三部分制动执行机构、液压动力 单元、操作控制单元，制动执行机构、液压动力单元及操作控制单元之间均用 液压管线连接。
液压动力单元为整个系统提供工作动力，是执行机构实现最终功能的动力 源，它包括气动增压泵、手动加油泵组件、手动增压泵、蓄能控制阀组、油箱 及液压油过滤单元等部分；制动执行机构是实现制动的执行部分，它由刹车钳、 钳架、刹车盘三部分组成，其中刹车钳包括常开式工作钳和常闭式安全钳两种 型式；操作控制单元是刹车装置功能及操作实现的控制环节，通过这一部分可 以实现液控盘式刹车装置的各种制动功能及液控盘式刹车装置所具备的安全 保护功能，这一部分包括工作制动操作阀组、驻车制动操作阀组及紧急制动和 安全保护功能控制单元。
本实用新型还包括液压油箱、溢流阀、手动增压泵、气动增压泵、第一 单向阔、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、精过滤器、第一蓄能器、第 二蓄能器、制动阀、液控换向阀、气控换向气阔、手动换向气阀、气控换向液 阀、手动换向液阀、手动加油泵、工作钳液缸、安全钳液缸。其连接关系如下
手动增压泵和气动增压泵的出口管线上分别连接第一单向阀、第二单向 阀，在第一单向阀、第二单向阀之后连接溢流阀；
第一单向阀、第二单向阀的出口管线与精过滤器入口连接，精过滤器的出 口连接到第三单向阀的入口。第三单向阀的出口分为三路管线 一路管线连接第二压力表和第一蓄能器；另一路管线连接第四单向阀的入口；还有一路连接
到气控换向气阀的P 口。
第四单向阀的出口各分为三路管线，分别是第四单向阀的出口连接有第
三压力表和第二蓄能器、刹车阔的P 口和液控换向阀的B 口； 刹车阀的A 口连接到液控换向阀的A 口， T 口接液压油箱； 液控换向阀的P 口与工作钳液缸和第五压力表相连，液控换向阀的控制口
X与气控换向液阀的B 口连接；
气控换向液阀的A 口堵死，气控换向液阀的B 口与液控换向阀的控制口 X 相连，气控换向液阀的B口还与手动换向液阀的P口相连，气控换向液阀的T 口通过回油过滤器与油箱相连；
手动换向液阔的A 口连接安全钳液缸和第四压力表，手动换向液阀的B 口 堵死，手动换向液阀的T口通过回油过滤器与油箱相连；
气控换向气阀的P 口接主机主气源，A 口接手动换向气阀的P 口， T 口放 空，控制口Y1接过巻气信号；
手动换向气阀的A 口接气控换向液阀的控制口 Y2， T 口放空。
本实用新型的一大创新点是根据修井机、通井机的主机动力特点，为液
控盘式刹车装置配套气动增压泵和手动增压泵的动力元器件，这样增强了液控 盘式刹车动力的可靠性和适应性，为液控盘式刹车装置推广到更广泛的应用领 域提高的方便。
在本实用新型中，液压动力单元采用双泵的动力源，其一根据液控盘式刹 车装置多数情况下是工作在保压状态，选择了气动增压泵作为第一动力源，用
于修井机、通井机正常工作情况时为液控盘式刹车提供动力；其二为防止气动 增压泵的第一动力源单元在实际应用中出现故障，提供了手动增压泵作为第二动力源，作为备用动力源。
根据修井机、通井机为车载修井设备，使用中整体运移，本液控盘式刹车 装置三个独立子部分——制动执行机构、液压动力单元及操作控制单元的液压 系统之间采用硬管联接，保证了整个系统的长期使用的稳定性和可靠性。
该装置比带式刹车装置有更大的制动力矩容量，现场安装生产方便，操作 省力，维护简单快捷。液控盘式刹车装置在修井机、通井机上的应用可大幅度 提高修井作业的劳动生产效率，降低作业成本，有效降低修井机因带式刹车本 身缺陷造成事故的几率。
附图1为本实用新型的结构示意附图2为本实用新型的工作原理示意图。
具体实施方式
如附图1所示，包括三部分制动执行机构1、液压动力单元2、操作控
制单元3，制动执行机构1、液压动力单元2及操作控制单元3之间均用液压 管线连接。
如附图2所示，液压油箱l-l、型号为DBDS6的溢流阀2-l、型号为SB-1-30 的手动增压泵3-l、型号为YQYB-125的气动增压泵4-l、型号为CCV-45L的 第一单向阀6-1、第二单向阔6-2、第三单向阀6-3、第四单向阀6-4、型号为 ZU.I-E25X10BD的精过滤器5-1、型号为NXQ-F6.3的第一蓄能器7-1、第二蓄 能器7-2、型号为20-100-534的制动阀9-l、型号为3WH6的液控换向阀14-1、 型号为K23K-L6T的气控换向气阀10-1、型号为K23R5-L8的手动换向气阀 11-1、型号为AK4Z60a的气控换向液阀12-1、型号为AH4Z60a的手动换向液 阀13-1、手动加油泵15-1、工作钳液缸17-1、安全钳液缸18-1，其连接关系如下
A、 手动增压泵3-l和气动增压泵4-l的出口管线上分别连接第一单向阀 6-1、第二单向阀6-2，在第一单向闳6-l、第二单向阀6-2之后连接一个溢流 阀2-1。
B、 第一单向阀6-1、第二单向阀6-2的出口管线与精过滤器5-1入口连接， 精过滤器5-1的出口连接到第三单向阀6-3的入口 。第三单向阀6-3的出口分 为三路管线 一路管线连接第二压力表8-2和第一蓄能器7-1;另一路管线连 接第四单向阀6-4的入口；还有一路连接到气控换向气阀12-1的P 口。
C、 第四单向阀6-4的出口各分为三路管线，分别是第四单向阀6-4的 出口连接有第三压力表8-3和第二蓄能器7-2、刹车阀9-1的P 口和液控换向 阀14-1的B 口 。
D、 刹车阀9-1的A 口连接到液控换向阀14-1的A 口， T 口接液压油箱
1-1。
E、 液控换向阀14-1的P 口与工作钳液缸17-1和第五压力表8-5相连， 液控换向阀14-1的控制口 X与气控换向液阀12-1的B 口连接。
F、 气控换向液阀12-1的A 口堵死，气控换向液阀12-1的B 口与液控换 向阀14-1的控制口 X相连，气控换向液阀12-1的B 口还与手动换向液阀13-1 的P 口相连，气控换向液阀12-1的T 口通过回油过滤器16-1与油箱1-1相连。
G、 手动换向液阀13-1的A 口连接安全钳液缸18-1和第四压力表8-4， 手动换向液阀13-1的B 口堵死，手动换向液阀13-1的T 口通过回油过滤器16-1 与油箱1-1相连。
H、 气控换向气阀10-1的P 口接主机主气源，A 口接手动换向气阀11-1 的P口， T口放空，控制口Y1接过巻气信号。I、手动换向气阀11-1的A 口接气控换向液阀12-1的控制口 Y2， T 口放空。
操纵控制系统的工作原理是
该盘式刹车包括工作制动、驻车制动、紧急制动及防碰和失气保护等功能: 工作制动是通过操作刹把控制制动阀9-l给工作钳液缸17-1输出的压力来实现
的，工作钳是常开式的，随工作压力增大，制动力增大，制动阀9-l为手动比 例减压阔，制动阀9-l的输出压力随着拉动刹把而呈比例变化。对应刹把所处 的不同位置，制动阀9-1的输出给工作钳液缸17-1的压力由0到最大系统压力 变化，刹把拉动角度越大，工作钳液缸17-1的压力就越大，刹把推到原始位 置，制动阀9-l输出压力为0，工作钳松闸，因此工作钳的工作压力受制动阀 9-1所控制;驻车制动由手动换向液阀13-1控制安全钳液缸18-1的得压与失压 而实现，安全钳是常闭式的，给其供额定液压油，安全钳打开，液压力消失， 安全钳闭合抱住刹车盘；紧急制动及防碰和失气保护功能是通过手动换向气阀 11-1和气控换向气阀IO控制气控换向液阀12-1的得失气，以此来控制工作钳 和安全钳的打开与闭合来实现制动的。
该液控盘式刹车具有工作制动、驻车制动、紧急制动及防碰和失气保护功 能，分别通过工作制动刹把、驻车制动手柄、紧急制动按钮和气动气控换向阀 控制实现。当提供可靠气源时，气动增压泵输出液控盘式刹车所需的系统压力 ——8MPa。当操作各功能操纵机构可实现液控盘式刹车的各项功能。
权利要求1. 液控盘式刹车装置，包括三部分制动执行机构(1)、液压动力单元(2)、操作控制单元(3)，液压油箱(1-1)、溢流阀(2-1)、手动增压泵(3-1)、气动增压泵(4-1)、第一单向阀(6-1)、第二单向阀(6-2)、第三单向阀(6-3)、第四单向阀(6-4)、精过滤器(5-1)、第一蓄能器(7-1)、第二蓄能器(7-2)、制动阀(9-1)、液控换向阀(14-1)、气控换向气阀(10-1)、手动换向气阀(11-1)、气控换向液阀(12-1)、手动换向液阀(13-1)、手动加油泵(15-1)、工作钳液缸(17-1)、安全钳液缸(18-1)其特征在于制动执行机构(1)、液压动力单元(2)及操作控制单元(3)之间均用液压管线连接。
2. 根据权利要求l所述的液控盘式刹车装置，其特征在于手动增压泵 (3-1)和气动增压泵(4-1)的出口管线上分别连接第一单向阀(6-1)、第二单向阀(6-2)，在第一单向阀(6-l)、第二单向阀(6-2)之后连接溢流阀(2-l);第一单向阀(6-1)、第二单向阀(6-2)的出口管线与精过滤器(5-1)入 口连接，精过滤器(5-1)的出口连接到第三单向阀(6-3)的入口，第三单向 阀(6-3)的出口分为三路管线 一路管线连接第二压力表(8-2)和第一蓄能 器(7-1);另一路管线连接第四单向阀(6-4)的入口；还有一路连接到气控 换向气阀(12-1)的P 口。第四单向阀(6-4)的出口各分为三路管线，分别是第四单向阀(6-4) 的出口连接有第三压力表(8-3)和第二蓄能器(7-2)、刹车阀(9-1)的P 口 和液控换向阀(14-1)的B 口；刹车阀(9-1)的A口连接到液控换向阀(14-1)的A口， T口接液压油箱 (1-1);液控换向阀(14-1)的P 口与工作钳液缸(17-1)和第五压力表(8-5)相连，液控换向阀(14-1)的控制口X与气控换向液阀(12-1)的B口连接； 气控换向液阔(12-1)的A口堵死，气控换向液阀(12-1)的B口与液控 换向阀(14-1)的控制口X相连，气控换向液阀(12-1)的B口还与手动换向 液阀(13-1)的P 口相连，气控换向液阀(12-l)的T 口通过回油过滤器(16-1)与油箱(1-1)相连；手动换向液阀(13-1)的A 口连接安全钳液缸(18-1)和第四压力表(8-4)， 手动换向液阀(13-1)的B口堵死，手动换向液阀(13-1)的T口通过回油过 滤器(16-1)与油箱(1-1)相连；气控换向气阀(10-1)的P 口接主机主气源，A 口接手动换向气阀(11-1) 的P口， T口放空，控制口Y1接过巻气信号；手动换向气阀(11-1)的A口接气控换向液阀(12-1)的控制口Y2， T口 放空。
专利摘要一种主要以压缩空气为动力源的液控盘式刹车装置，包括三部分制动执行机构(1)、液压动力单元(2)、操作控制单元(3)，制动执行机构(1)、液压动力单元(2)及操作控制单元(3)之间均用液压管线连接，比带式刹车装置有更大的制动力矩容量，现场安装生产方便，操作省力，维护简单快捷。液控盘式刹车装置在修井机、通井机上的应用可大幅度提高修井作业的劳动生产效率，降低作业成本，有效降低修井机因带式刹车本身缺陷造成事故的几率。
文档编号B66D5/26GK201245414SQ20082010973
公开日2009年5月27日 申请日期2008年8月7日 优先权日2008年8月7日
发明者李伯芳, 李明辉, 王新忠, 谢卫霞, 刚 邹, 高向前 申请人:中国石油天然气股份有限公司