[发明专利]一种石油钻井绞车驻车盘刹系统

说明书

本发明公开了一种石油钻井绞车驻车盘刹系统，包括绞车、刹车盘、气液增压泵和司钻房盘刹控制台，刹车盘设有安全钳，气液增压泵的供气系统的管路上设有自动切断装置，气液增压泵内的气腔上设有快速排气阀，气液增压泵的供油管路与安全钳的进油口连通，司钻房盘刹控制台设有驻车盘刹控制系统，具有能耗制动刹车、驻车刹车和紧急刹车，还联动设有防碰刹车、断电刹车和断气刹车的钻机安全保护系统。采用无液压站式驻车盘刹系统，简化了盘刹系统结构，此外，盘刹控制系统中引入紧急刹车及多重防碰系统，保证钻井作业的安全，提高了盘刹制动的可靠性和安全性。

技术领域

本发明属于石油钻井设备技术领域，涉及一种石油钻井绞车驻车盘刹系统。

背景技术

目前，交流变频电驱动石油钻井绞车多采用液压盘式刹车(以下简称盘刹)与能耗制动刹车相结合的刹车系统，随着交流变频技术日趋成熟，在钻井作业过程中，能耗制动系统使用越来越频繁。现有液压盘式刹车往往包括独立液压站、工作钳、安全钳、刹车盘和盘刹控制台等，液压站配一备一用双泵组，带控制阀块等多种配套附件，系统结构复杂，能耗大及占用很大空间，制造成本高且不便于后期维护；此外，液压盘式刹车中采用的工作钳刹车，在减速制动过程中工作钳和能耗制动同时参与，但由于能耗制动的制动过程是由程序控制的，此时工作钳刹车投入制动，如果工作钳制动手柄操作不当，不能与能耗制动刹车过程的曲线贴合保持一致，很容易引起驱动电机加大扭矩输出，与作为负载端的工作钳刹车形成“对抗”，导致乱绳甚至憋停钻机动力系统，对系统安全造成不利影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油钻井绞车驻车盘刹系统，解决了现有技术中存在的盘刹系统结构复杂和盘刹制动存在憋停动力系统风险的问题。

本发明的技术方案是，一种石油钻井绞车驻车盘刹系统，包括绞车和刹车盘，所述刹车盘通过钳架装设有安全钳，所述绞车的一侧设有气液增压泵，气液增压泵一端的进气口连通有供气系统，供气系统的管路上安装有自动切断装置，气液增压泵另一端的进油口连接有油杯，气液增压泵内的油腔通过供油管路与所述安全钳的进油口连通，所述气液增压泵内的气腔上设有快速排气阀，气液增压泵的进气控制通过司钻房盘刹控制台进行操控，从而控制安全钳刹车或安全钳释放。

该方案的工作原理是：气液增压泵内的油腔通过供油管路与安全钳的进油口连通，在钻井作业过程中，气路控制系统向气液增压泵的气腔供气，气液增压泵输出高压油给安全钳，以打开安全钳弹簧，安全钳张开，绞车正常作业；当在司钻房盘刹控制台按下驻车刹车或者紧急刹车时，气液增压泵进气口管路上设有自动切断装置，在控制系统下被切断而断气，气液增压泵内气腔的高压气体通过快速排气阀迅速排空，气腔压力回零，安全钳液压油迅速回至气液增压阀的油杯中，油压也回零，安全钳弹簧复位刹车。

本发明的特点还在于：

进一步地，所述供气系统包括通过管道连通的储气罐，储气罐的另一端连接有过滤减压器，过滤减压器与所述自动切断装置连接，自动切断装置再通过减压阀与所述气液增压泵的进气口连通。

进一步地，所述自动切断装置包括多个二位三通气控阀。

进一步地，所述供气系统中与所述气液增压泵相连通的管道上还安装有一个或多个快速排气阀。

进一步地，所述气液增压泵内的油腔上设有压力表和压力传感器。

进一步地，所述安全钳为常闭钳。

进一步地，所述司钻房盘刹控制台设有驻车盘刹控制系统，驻车盘刹控制系统包括PLC可编程控制器，PLC可编程控制器通过I/O模块与所述驻车盘刹系统的现场数据连接，驻车盘刹控制系统可按电控气或气控气方式进行设计。

进一步地，所述驻车盘刹控制系统设有能耗制动刹车、驻车刹车和紧急刹车，且在司钻房盘刹控制台上对应设有控制按钮或控制手柄。

进一步地，所述紧急刹车联动设有防碰刹车、断电刹车和断气刹车的钻机安全保护系统。