[实用新型]一种风冷式油循环散热电磁涡流刹车

说明书

技术领域

   本实用新型涉及石油钻机的制动设备，属于石油机械设备技术领域。具体的说是一种无接触，采用电磁原理进行制动的制动设备。

背景技术

石油钻机目前配套使用的电磁涡流刹车有：风冷式电磁涡流刹车 、水冷式电磁涡流刹车；风冷式电磁刹车 是由水冷式电磁刹车改进而来，克服了北方冬季易冻 、寻找水源、水质不良等缺点迅速得到了应用 ；风冷式电磁刹车适应性强，相对于水冷却，散热效果不理想，线圈温升快，制动扭矩下降大，理论上讲风冷式电磁刹车携带热量目的基本达到，实际携带热量的能力是不足的，H级绕组标定温度为180℃，现场使用中绕组经常烧毁，故实际温度将大于H级绕组的标定温度。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种风冷式油循环散热电磁涡流刹车，克服了水冷电磁刹车适应能力不强、风冷式电磁涡流刹车散热效果不理想，线圈温升快，制动扭矩下降大，达到线圈的发热与散热平衡，保证了电磁刹车工作时线圈不再烧毁。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：一种风冷式油循环散热电磁涡流刹车，其特征在于：包括刹车本体、泵组总成和散热器，所述刹车本体内磁极线圈外设有用于流通冷却油的密封护罩，所述密封护罩与刹车本体的外壳形成冷却油通道，所述刹车本体还设有与该冷却通道连通的出油口和回油口，所述散热器通过液压胶管分别与出油口和回油口连通形成循环，且泵组总成设在循环管道上形成强制回流；所述刹车本体还设有风机，该风机与刹车本体形成强制风流冷却通道。

所述刹车本体设有用于调节定子中磁极线圈直流电流的开关调节器。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型解决了现有涡流刹车在使用过程中出现的问题，它具有散热效果好、制动扭矩大、制动性能好，滚筒无极调速。任意控制钻具下放速度，实现下钻时的加速、等速和减速过程，工作可靠，寿命长，维护简单，主刹车刹带片和刹车轮网的磨损大幅度减少,主刹车寿命延长,钻井维修工作量减小，钻井成本下降，经济效益十分可观；工人劳动强度减轻，环境和空气污染得到控制，社会效益显著,适合在炎热地区使用，深受钻井工人欢迎。

附图说明

图1是为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作原理示意图。

其中，出油口1、泵组总成2、散热器3、液压胶管4、风机5、回油口6、刹车本体7、外壳8、定子9、空气隙10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1所示：本实用新型专利风冷式油循环散热电磁涡流刹车，由1、出油口；2、泵组总成；3、散热器；4、液压胶管、5、风机；6、回油口；7、刹车本体、8、外壳等组成，所述的刹车本体7，通过司钻开关调节定子中磁极线圈的直流电流来控制刹车的制动扭矩，线圈产生热量。通过控制泵组总成2，从出油口1带动定子腔内冷却油，循环进入散热器3进油口，冷却油经过散热器散热冷却后，重新进入油箱，油箱里的冷却油通过胶管4回到回油口，进行散热循环。

为实现上述目的，保留风冷式电磁刹车两台离心式风机，对电磁涡流刹车转子、定子进行散热；将原风冷式电磁刹车线圈护罩进行密封，用管道连接外部油箱，线圈护罩内注入变压器油，外部油箱安装循环油泵与散热器；当线圈工作发热时，线圈周围的变压器油温度会升高，这时油泵将变压器油进行循环，变压器油进入散热器散热后回入油箱，这个循环散热过程即是带走线圈热量的过程。

风冷式（油循环散热）电磁涡流刹车在通电的情况下。一方面通过调节司钻开关手柄位置，来调节磁极电流的大小，改变制动扭矩的大小，一方面通过控制电机泵组，带动液压站及定子腔内的变压器油循环，通过散热器散热，从而达到保证线圈温度不超过最高极限，从而有效控制转具下放速度。

如图2所示说明：当刹车工作时，在它的激磁线圈内通入直流电流，于是在转子与定子之间便有磁通相连，使转子处在磁场闭合回路中。磁场所产生的磁力线通过磁极→气隙→电枢（转子）→气隙→磁极，形成一个闭合回路，见附图二所示，下钻时，绞车滚筒旋转，通过离合器驱动转子以相同转速在定子所建立的磁场内旋转。在这个磁场中，磁力线在磁极的齿部（凸极部分）分布较密，而在磁极的槽部（齿间部分）分布较稀，因此随着转子与定子的相对运动，转子各点上的磁通便处于不断重复的变化之中。换句话说，转子沿工作气隙的圆周上因磁极的齿部和槽部的磁导不等，在空间建立脉动涡流。根据电磁感应定律，转子上便产生感应电势，在这个感应电势作用下，转子中产生涡流。涡流与定子磁场相互作用产生电磁力，力的方向由左手定则确定，该力沿转子的切线方向，并且与转子旋转方向相反。这个力对转子轴心形成的转矩称为电磁转矩，也就是电磁涡流刹车阻止滚筒旋转的制动扭矩。司钻通过调节司钻开关手柄位置，便调节了磁极电流的大小，改变了制动扭矩的大小，从而达到控制钻具下放速度的目的。