[发明专利]一种石油用绞车刹车执行机构总成

说明书

本发明公开了一种石油用绞车刹车执行机构总成，包括钳架(11)、安装于所述钳架(11)两侧的多组固定座(12)、安装于每组所述固定座(12)连接孔处的直推型工作钳(13)和直推型安全钳(14)，刹车块安装于所述直推型工作钳(13)和直推型安全钳(14)上，所述直推型工作钳(13)和直推型安全钳(14)的钳缸固定在所述连接孔内，对称的两个钳缸活塞杆及刹车块能够同时一致性的伸缩移动。该石油用绞车刹车执行机构总成有效地解决了现有技术中出现的刹车不同步、偏磨、翻转等问题。

技术领域

本发明涉及石油钻修机绞车技术领域，特别是涉及一种石油用绞车刹车执行机构总成。

背景技术

石油钻修机绞车的主刹车装置主要有带式刹车装置和液压盘式刹车装置两种类型。早期的绞车主刹车装置均采用带式刹车，在钻井过程中司钻手不离把，司钻劳动强度大，而且，带式刹车装置刹车力矩小，刹车性能不稳定，操作不便，灵敏性差，操作费力，热衰退性差，安全性和可靠性低，在钻井作业时或紧急刹车时容易发生溜钻和顿钻事故。

随着石油钻采业的不断发展，油田的继续不断开发，钻井深度逐渐增加，大钩载荷不断增大，对石油钻修机的性能要求越来越高，由于带式刹车装置固有的工作特性的限制，已经不能满足深井和超深井作业和紧急状态下刹车的钻井作业需求。液压盘式刹车装置属于石油钻探关键设备，在石油钻探过程中，液压盘式刹车装置用于送钻绞车的实时钻压和钻速的控制，使深井、超深井钻探得以实现，在石油钻修井装备中得到广泛应用。随着钻井技术的发展，带式刹车装置逐渐被液压盘式刹车装置所取代。

液压盘式刹车装置减轻了司钻的劳动强度，改善了钻的工作环境，液压盘式刹车装置是利用液压能对刹车盘施加压力，从而达到刹车的目的，司钻操作调压手柄可控制刹车力的大小，通过改变液压系统压力来改变刹车力矩，具有较大的力矩调整范围，可远程控制钻机钻井绞车滚筒运转。液压盘式刹车装置的各项性能指标均优于带式刹车装置，具有制动性能稳定、安全性高、刹车灵敏度高、操作轻便、维护保养方便、热衰退性好、散热性能好、结构紧凑、安装尺寸小、刹车力矩大、易于实现过程监控、钻修机自动化和智能化等优点。

液压盘式刹车装置属于井上设备，为机、电、液一体化产品，主要在石油钻修机提升和下放钻柱过程中，为钻井绞车提供刹车力，保障井下及井上设备安全。

现有技术方案如下：

该装置由油源及控制系统、操作控制系统及执行机构等三部分组成，三部分之间通过液压管线连接，实现对钻井绞车的工作制动、驻车制动、紧急制动、自动送钻等功能。

其中的执行机构给钻井绞车提供刹车力，其主要包括：安装座1、刹车盘2、钳架3、工作钳4、安全钳1等部分，其结构及布置如图1所示。刹车钳分为常开式工作钳和常闭式安全钳两种型式。图2为图1中工作钳的结构示意图，工作钳包括钳缸41、复位弹簧42、钳臂43、支撑轴44、旋转轴45、刹车背板46、刹车旋转轴47、刹车块48。

执行机构中：

刹车盘与刹车块组成刹车副。一般每台产品配备两个刹车盘，安装在绞车滚简两端。有些中小型钻机绞车一台只配备一个刹车盘，安装在绞车滚简的一端。

钳架是执行机构的基座，工作钳及安全钳均安装在该基座上。钳架承载着所有工作钳、安全钳工作时的反作用力，并将该反作用力传递到绞车基座上。

如图所示，所有安全钳、工作钳通过自身配置的支撑轴固定在钳架上，各钳缸与刹车块通过旋转轴采用杠杆形式，通过钳缸的伸出，使刹车块夹紧刹车，同时工作钳通过复位弹簧使刹车块松开(安全钳则通过钳缸给油松开和断油使内部碟簧使刹车块夹紧)。

无论是安全钳还是工作钳，在刹车块的刹车过程中，刹车块均是以旋转轴为中心，以刹车块重心与旋转轴中心轴之间的距离为半径进行圆弧路径运动。如图2所示，在刹车块刹车过程中，刹车块上部先接触刹车盘进行刹车，刹车块不断夹紧过程也是刹车块从上到下不断接触和刹车盘的过程。