一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，将传统的盘刹液压动力系统的双电机泵组中的一套电机泵组更换为一套气动泵组，主工作泵仍然为电机泵，气动泵作为备用泵，在失电时启用。同时，通过增大蓄能器容量的方式来缓冲和储备能量，让流量能够满足系统的要求。另一方面，将泵压提高30%到1倍，靠蓄能器储备压力，通过减压阀输出正常的工作压力，即高压储能低压使用，既能让主电机泵组间歇性工作，又能避免气动泵流量较小的限制。保证了刹车设备在停电或是没电的状态环境下仍能正常工作，且节省了电力，起到节能减排的效果。气动泵的驱动来源为气压，气压通常在0～0.8MPa之间，压力小，不会有漏电、漏气的危险，操作安全。
【专利说明】—种电、气双驱动型盘刹液压动力系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油钻机刹车【技术领域】，特别是涉及一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统。
【背景技术】
[0002]目前，石油钻机液压盘刹的动力系统均是通过电机带动液压泵(柱塞泵)产生的液压动力，然后通过蓄能器的缓冲和能量储备后向外输出压力。通常的做法是动力系统配备了两套电机泵组，互为备用。目前的这种形式，虽然有了双泵的冗余设计，但是驱动方式均是通过电机驱动，最终的动力源头是来自电力。一般在使用过程中，因为盘刹系统的需求，泵在启动后就不会停止，需要一直工作，如果设备处于停电或是没电的状态环境下，盘刹的动力系统将处于停止状态，无法提供液压动力，刹车将无法进行工作。
实用新型内容
[0003]本实用新型提出一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，解决了现有技术中存在的单一电力驱动方式对电力的依赖过强的问题。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]—种电、气双驱动型盘刹液压动力系统,包括:
[0006]电机泵组和气动泵组，所述电机泵组包括电机泵和电机，所述气动泵组包括气动泵和通过控制阀及气源开关与所述气动泵相连的外部气源；所述电机泵和所述气动泵的入口与油箱连接；
[0007]所述电机泵的出口端的第一油路设有第一单向阀，所述气动泵的出口端的第二油路设有第二单向阀，所述第一油路与所述第二油路经过高压过滤器和止回单向阀连接蓄能器，然后通过减压阀连接输出接口，所述输出接口处设有第一压力表；
[0008]所述高压过滤器与所述第一油路和所述第二油路之间设有第二压力表；所述第一油路和所述第二油路通过溢流阀接回至所述油箱；所述电机泵和所述气动泵通过泄油通路接回至所述油箱；
[0009]所述蓄能器的油路通过截止阀与回油通路连接，所述回油通路通过冷却风机和回油过滤器接回至所述油箱；所述回油通路通过第三单向阀连接外部回油接口 ；所述蓄能器的油路设有第三压力表和压力传感器。
[0010]进一步地，所述油箱设有加油回路，所述加油回路依次设有过滤器和手摇加油泵。[0011 ] 进一步地，所述油箱设有温度传感器和电加热器。
[0012]进一步地，所述油箱设有液位温度计。
[0013]进一步地，所述控制阀为防爆控制阀。
[0014]进一步地，所述油箱设有空气过滤器。
[0015]本实用新型将传统的盘刹液压动力系统(也称液压站)的双电机泵组中的一套电机泵组更换为一套气动泵组，主工作泵仍然为电机泵，气动泵作为备用泵，在失电时启用。同时，考虑气动泵的流量较小的限制，通过增大蓄能器容量的方式来缓冲和储备能量，让流量能够满足系统的要求。另一方面，将泵压提高30%到I倍(工作压力一般为8MPa，可将泵压提高到lOMPa、12MPa、16MPa等)，靠蓄能器储备压力，通过减压阀输出正常的工作压力，即高压储能低压使用，既能让主电机泵组间歇性工作，又能避免气动泵流量较小的限制。设计方案满足了系统的要求，又达到了节能减排的目的。
[0016]本实用新型的有益效果为:
[0017]本实用新型保证了刹车设备在停电或是没电的状态环境下仍能正常工作，不会耽误钻井生产的任务。主电机泵组的间歇性工作方式，节省了电力，起到节能减排的效果。气动泵的驱动来源为气压，气压通常在O?0.SMPa之间，压力小，不会有漏电、漏气的危险，操作安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本实用新型一个实施例的系统结构示意图；
[0020]图2为图1中实施例的装配结构正面示意图；
[0021]图3为图2的A向示意图；
[0022]图4为图2的B向示意图；
[0023]图5为图2的C向示意图；
[0024]图6为图3的D向示意图；
[0025]图7为图3的E向示意图。
[0026]图中:
[0027]1、电机泵；2、第一单向阀；3、第二压力表；4、高压过滤器；5、止回单向阀；6、第一蓄能器；7、第三压力表；8、压力传感器；9、第二蓄能器；10、第三蓄能器；11、截止阀；12、减压阀；13、第一压力表；14、第三单向阀；15、冷却风机；16、过滤器；17、手摇加油泵；18、液位温度计；19、温度传感器；20、回油通路；21、回油过滤器；22、外部气源；23、气源开关；24、控制阀；25、电加热器；26、油箱；27、电机；28、气动泵；29、第二单向阀；30、溢流阀；31、第一油路；32、第二油路；33、外框；34、压力表组；35、防爆电控箱；36、防震块；37、空气过滤器。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0029]如图1所示，本实施例中的电、气双驱动型盘刹液压动力系统，包括:
[0030]电机泵组和气动泵组，电机泵组包括电机泵I和电机27，调定压力16MPa，这里电机27采用防爆电机，气动泵组包括气动泵28和通过控制阀24及气源开关23与气动泵28相连的外部气源22，调定压力lOMPa，这里控制阀24为防爆控制阀；电机泵I和气动泵28的入口与油箱26连接；
[0031]电机泵I的出口端的第一油路31设有第一单向阀2，气动泵28的出口端的第二油路32设有第二单向阀29，防止动力油从另外一油路回流泄压。第一油路31与第二油路32经过高压过滤器4和止回单向阀5连接蓄能器，然后通过减压阀12连接输出接口，调定压力为8MPa，输出接口处设有第一压力表13，以显示输出的使用压力；本实施例中共设有三个蓄能器，第一蓄能器6、第二蓄能器9和第三蓄能器10 ；
[0032]高压过滤器4与第一油路31和第二油路32之间设有第二压力表3，显示泵端的原始压力；第一油路31和第二油路32通过溢流阀30接回至油箱26 ；电机泵I和气动泵28通过泄油通路接回至油箱26 ；
[0033]蓄能器的油路通过截止阀11与回油通路20连接，系统的泄压靠截止阀11的开关来实现。回油通路20通过冷却风机15和回油过滤器21接回至油箱26，实现冷却油温和液压油的清洁过滤；回油通路20通过第三单向阀14连接外部回油接口，以防止蓄能器泄压时瞬时流量过大引起外部回油倒流；蓄能器的油路设有第三压力表7和压力传感器8，第三压力表7显示储存的压力大小，压力传感器8为电机泵I的间歇性工作提供控制信号。
[0034]油箱26设有加油回路，加油回路依次设有过滤器16和手摇加油泵17，结构简单、经济环保。油箱26设有电加热器25和能够为电加热器25提供控制信号的温度传感器19。本实施例的油箱26为100L，能够满足流量的需要和油温的保持，并设有液位温度计18和空气过滤器37。
[0035]本实施例中的外部气源22为常通气，防爆控制阀的接口为常通气口，因此安装了一个气源开关23以防止系统在初始状态下(未通电时)气动泵28开始工作。
[0036]如图2-7所示本实施例的具体装配结构图，液压站的外框33控制在2m3以内，既保证了不占用外部过大的空间，也保证了液压站内部的维修保养空间。油箱26大小为100L，满足系统流量的要求，位于液压站的后上部；压力表组34采用YN III型压力表(量程0-25MPa)，安置于液压站正面的右上角，呈竖直排列；防爆电控箱35安置在液压站左侧面的左上部；电机泵I安装固定在防震块36上，置于后下部靠外侧，便于检查和维修；气动泵28选用国产M28型(压力lOMPa，流量8.4L/min)，与电机泵I并列安装，均位于油箱26下部，便于泵的进油；电机泵I为恒压柱塞泵(压力16MPa，流量14.4L/min)，保证了系统的可靠性；回油过滤器21和空气过滤器37均置于油箱26顶部，保证液压油的清洁度；蓄能器为3个IOL容量的并排安装在正面的阀块总成上，系统出油口从正面阀块总成上直接引出；手摇加油泵17置于防爆电控箱35旁边，方便操作。除了泵的进出油管线采用软管线外，其余的管路连接均采用钢管线连接，固定走向，既美观大方又节省空间方便维修。
[0037]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，包括: 电机泵组和气动泵组，所述电机泵组包括电机泵和电机，所述气动泵组包括气动泵和通过控制阀及气源开关与所述气动泵相连的外部气源；所述电机泵和所述气动泵的入口与油箱连接； 所述电机泵的出口端的第一油路设有第一单向阀，所述气动泵的出口端的第二油路设有第二单向阀，所述第一油路与所述第二油路经过高压过滤器和止回单向阀连接蓄能器，然后通过减压阀连接输出接口，所述输出接口处设有第一压力表； 所述高压过滤器与所述第一油路和所述第二油路之间设有第二压力表；所述第一油路和所述第二油路通过溢流阀接回至所述油箱；所述电机泵和所述气动泵通过泄油通路接回至所述油箱； 所述蓄能器的油路通过截止阀与回油通路连接，所述回油通路通过冷却风机和回油过滤器接回至所述油箱；所述回油通路通过第三单向阀连接外部回油接口 ；所述蓄能器的油路设有第三压力表和压力传感器。
2.如权利要求1所述的一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，所述油箱设有加油回路，所述加油回路依次设有过滤器和手摇加油泵。
3.如权利要求1所述的一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，所述油箱设有温度传感器和电加热器。
4.如权利要求1所述的一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，所述油箱设有液位温度计。
5.如权利要求1所述的一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，所述控制阀为防爆控制阀。
6.如权利要求1所述的一种电、气双驱动型盘刹液压动力系统，其特征在于，所述油箱设有空气过滤器。
【文档编号】B66D5/24GK203699792SQ201320891670
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】丁伟, 邢民主, 蒋汉, 于燕燕, 纪新建 申请人:北京普世科石油机械新技术有限公司, 中国石油大学(华东), 山东普世科石油装备有限公司