一种自动调节间隙油缸以及液压盘式刹车的制作方法

1.本发明涉及石油钻采设备技术领域，尤其涉及一种自动调节间隙油缸以及液压盘式刹车。


背景技术：

2.液压盘式刹车已经普遍用作石油钻机、修井机的绞车刹车系统，刹车间隙是液压盘式刹车的一个重要使用性能参数，直接影响着刹车性能。目前液压盘式刹车在使用过程中，随着刹车盘及刹车片的磨损,刹车间隙会逐渐变大，当刹车工作启动时，刹车响应时间加长，增加了危险风险。目前现有的间隙调整方法多为手动调节，手动调节刹车间隙的方法主要有通过手动螺杆调节、手动螺纹柱塞调节和手动注油调节，但这些手动调节刹车间隙的方法都需要人为手动操作，可操作性低，存在调节不及时的情况。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是提供一种自动调节间隙油缸以及液压盘式刹车，当刹车片磨损时，保证制动间隙不变，提高刹车片的响应时间和刹车精度，解决了钻机绞车刹车盘在旋转工作时及时刹车问题，保证钻机的精准生产。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种自动调节间隙油缸，包括缸体，所述缸体的一端封闭端，另一端为敞口，所述缸体内设有主活塞和补偿活塞，所述主活塞与所述缸体的内壁密封滑动连接，所述补偿活塞的外周壁与所述缸体的内壁滑动密封连接，所述补偿活塞设在所述主活塞与所述封闭端的内壁之间，所述补偿活塞与所述封闭端的内壁之间设有补偿油腔，所述主活塞与所述补偿活塞之间设有制动油腔，所述缸体上设有与所述制动油腔连通的进油口，所述补偿活塞上设有用于连通所述制动油腔和所述补偿油腔的单向阀，所述单向阀的开启方向为由所述制动油腔至所述补偿油腔；所述补偿活塞朝向所述封闭端内壁的一端的中部设有容置槽，所述容置槽内设有呈t型的拉杆，所述拉杆的t型端设在所述容置槽内，且所述拉杆的t型端的外周壁与所述容置槽的内壁密封滑动连接，所述拉杆的另一端穿过并伸出所述补偿活塞后与所述主活塞固定连接，所述拉杆的t型端与所述容置槽的槽底之间设有制动间隙；所述封闭端的外壁上固定设有缸耳，所述主活塞远离所述补充活塞的一端伸出所述缸体后固定设有缸耳。
5.本发明的有益效果是：在刹车片磨损后从进油口进入到制动油腔内的刹车油通过单向阀自动进入补偿油腔，弥补了刹车片磨损增大的刹车间隙，保证了刹车响应时间；实现自动化控制，满足刹车的自动化控制要求，保证刹车盘正常工作；结构紧凑，经济实用，制动间隙控制稳定，保证了设备在运转时的稳定性，最终满足生产需求和质量要求。
6.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
7.进一步，所述主活塞朝向所述补偿活塞的一端抵接所述补偿活塞，所述主活塞的中部设有制动活塞，所述制动活塞的外周壁与所述缸体的内壁密封滑动抵接，所述主活塞通过所述制动活塞与所述缸体的内壁密封滑动连接，所述制动活塞与所述补偿活塞间隔设
置形成所述制动油腔。
8.采用上述进一步方案的有益效果是：主活塞的端部抵接补偿活塞，在制动油腔内的油被抽出后，主活塞回位，通过补偿活塞对主活塞进行限位，确保制动间隙不变，从而确保制动的精确性。
9.进一步，所述制动活塞的外周壁上设有第一密封圈和第一导向环。
10.采用上述进一步方案的有益效果是：第一密封圈的设置能确保制动活塞与缸体内壁之间连接的密封性，第一导向环的设置能减小制动活塞与缸体内壁之间的摩擦，提高两者之间的滑动性。
11.进一步，所述敞口处设有用于封盖所述敞口的缸盖，所述缸盖上设有连通所述缸盖两侧的导流孔；所述主活塞远离所述补偿活塞的一端穿过并伸出所述缸盖。
12.采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置缸盖能避免外界污染物进入到缸体内对缸体内壁造成污染，从而避免附着在缸体内壁上的污染物对主活塞与缸体内壁之间的滑动以及密封性造成影响；导流孔的设置能确保主活塞与缸盖之间的气压与外界平衡，避免主活塞与缸盖之间的空间被压缩导致的压强增大影响主活塞的移动，从而避免影响制动。
13.进一步，所述缸盖通过螺栓与所述缸体固定连接。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：缸盖通过螺栓与缸体固定连接，安装拆卸方便，固定牢固稳定。
15.进一步，所述导流孔处设有防尘消音呼吸器。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：防尘消音呼吸器的设置能避免外界粉尘从导流孔进入到缸体内，同时避免在制动的过程中产生噪音。
17.进一步，所述补偿活塞朝向所述封闭端的内壁的端面上设有凸环部，所述凸环部抵接所述封闭端的内壁。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：凸环部的设置能在刹车片未磨损时对补偿活塞的位置进行限定，且不会影响补偿油腔的设置。
19.进一步，所述缸体上设有与所述补偿油腔连通的泄油口，所述泄油口处设有泄油阀。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：泄油口的设置能在需要将补偿油腔内的油泄掉。
21.进一步，所述补偿活塞的外周壁上设有第二密封圈和第二导向环。
22.采用上述进一步方案的有益效果是：第二密封圈的设置确保了补偿活塞与缸体内壁之间的密封性，第二导向环的设置能减小补偿活塞与缸体内壁之间的摩擦，提高两者之间的滑动性。
23.本发明解决上述技术问题还提供如下技术方案：一种液压盘式刹车，包括上述所述自动调节间隙油缸。
24.采用上述方案的有益效果是：通过将上述自动调节间隙油缸设置在液压盘式刹车上，能确保液压盘式刹车的自动化控制要求，保证刹车盘正常工作，当刹车片磨损时，保证制动间隙不变，提高刹车片的响应时间和刹车精度。
附图说明
25.图1为本发明的结构示意图；
26.图2为本发明自动调节间隙油缸运用到液压盘式刹车装置时的结构示意图；
27.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
28.1、缸体；2、封闭端；3、主活塞；4、补偿活塞；5、补偿油腔；6、制动油腔；7、进油口；8、单向阀；9、容置槽；10、拉杆；11、制动间隙；12、缸耳；13、制动活塞；14、第一密封圈；15、第一导向环；16、缸盖；17、防尘消音呼吸器；18、凸环部；19、泄油口；20、第二密封圈；21、第二导向环；22、钳臂；23、支撑轴；24、钳架；25、背板；26、刹车片；27、刹车盘；28、弹簧。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
30.实施例一
31.如图1所示，本发明的一种实施例包括缸体1，所述缸体1的一端封闭端2，另一端为敞口，所述缸体1的内腔为圆柱状，所述缸体1内设有主活塞3和补偿活塞4，所述主活塞3与所述缸体1的内壁密封滑动连接，所述补偿活塞4的外周壁与所述缸体1的内壁滑动密封连接，为了确保主活塞3和补偿活塞4移动的平顺性以及密封性，所述缸体1的内壁为光滑面，所述补偿活塞4设在所述主活塞3与所述封闭端2的内壁之间，所述补偿活塞4与所述封闭端2的内壁之间设有补偿油腔5，所述主活塞3与所述补偿活塞4之间设有制动油腔6，所述缸体1上设有与所述制动油腔6连通的进油口7，所述补偿活塞4上设有用于连通所述制动油腔6和所述补偿油腔5的单向阀8，所述单向阀8的开启方向为由所述制动油腔6至所述补偿油腔5，即制动油腔6的油可由单向阀8进入到补偿油腔5内；所述补偿活塞4朝向所述封闭端2内壁的一端设有容置槽9，所述容置槽9内设有呈t型的拉杆10，在本实施例中，所述拉杆10包括呈圆柱状的杆部以及呈圆盘状的t型端，所述杆部的一端与所述t型端的一端端面一体化固定连接，所述拉杆10的t型端设在所述容置槽9内，且所述拉杆10的t型端的外周壁与所述容置槽9的内壁密封滑动连接，所述拉杆10的另一端穿过并伸出所述补偿活塞4后与所述主活塞3固定连接，所述拉杆10的t型端与所述容置槽9的槽底之间设有制动间隙11，为了确保制动间隙11的密封性，所述拉杆10在穿过所述补偿活塞4时与所述补偿活塞4密封滑动连接，具体的，所述补偿活塞4上设有通孔，所述拉杆10的一端穿过并伸出所述通孔，所述通孔的内壁上或所述拉杆10的外壁上设有密封圈，避免通孔的内壁与拉杆10的外壁之间不密封导致制动间隙11的不封闭；所述封闭端2的外壁上固定设有缸耳12，所述主活塞3远离所述补充活塞的一端伸出所述缸体1后固定设有缸耳12。
32.优选的，所述主活塞3朝向所述补偿活塞4的一端抵接所述补偿活塞4，所述主活塞3的外周壁上一体化固定设有制动活塞13，所述制动活塞13的外周壁与所述缸体1的内壁密封滑动抵接，所述主活塞3通过所述制动活塞13与所述缸体1的内壁密封滑动连接，所述制动活塞13与所述补偿活塞4间隔设置形成所述制动油腔6，主活塞3的端部抵接补偿活塞4，在制动油腔6内的油被抽出后，主活塞3回位，通过补偿活塞4对主活塞3进行限位，确保制动间隙11不变，从而确保制动的精确性。进一步优选的，所述制动活塞13的外周壁上设有第一密封圈14和第一导向环15，第一密封圈14的设置能确保制动活塞13与缸体1内壁之间连接
的密封性，第一导向环15的设置能减小制动活塞13与缸体1内壁之间的摩擦，提高两者之间的滑动性。在本实施例中，为了便于第一密封圈14和第一导向环15的安装，所述制动活塞13的外周壁上对应设有环状槽，所述第一密封圈14和第一导向环15对应设在所述环状槽内。
33.在本实施例中，所述敞口处设有用于封盖所述敞口的缸盖16，所述缸盖16上设有连通所述缸盖16两侧的导流孔；所述主活塞3远离所述补偿活塞4的一端穿过并伸出所述缸盖16，所述缸盖16通过螺栓与所述缸体1固定连接，所述导流孔处设有防尘消音呼吸器17。通过设置缸盖16能避免外界污染物进入到缸体1内对缸体1内壁造成污染，从而避免附着在缸体1内壁上的污染物对主活塞3与缸体1内壁之间的滑动以及密封性造成影响；导流孔的设置能确保主活塞3与缸盖16之间的气压与外界平衡，避免主活塞3与缸盖16之间的空间被压缩导致的压强增大影响主活塞3的移动，从而避免影响制动。缸盖16通过螺栓与缸体1固定连接，安装拆卸方便，固定牢固稳定，防尘消音呼吸器17的设置能避免外界粉尘从导流孔进入到缸体1内，同时避免在制动的过程中产生噪音。
34.进一步优选的，所述补偿活塞4朝向所述封闭端2的内壁的端面上设有凸环部18，所述容置槽9设在所述凸环部18的内侧，所述凸环部18抵接所述封闭端2的内壁，凸环部18的设置能在刹车片26未磨损时对补偿活塞4的位置进行限定，且不会影响补偿油腔5的设置。所述缸体1上设有与所述补偿油腔5连通的泄油口19，所述泄油口19处设有泄油阀，泄油口19的设置能在需要将补偿油腔5内的油泄掉。所述补偿活塞4的外周壁上设有第二密封圈20和第二导向环21，第二密封圈20的设置确保了补偿活塞4与缸体1内壁之间的密封性，第二导向环21的设置能减小补偿活塞4与缸体1内壁之间的摩擦，提高两者之间的滑动性。
35.工作原理：当刹车片26没有磨损时，制动间隙11为初始间隙。主活塞3和补偿活塞4的移动距离仅为制动间隙11。当刹车片26磨损时，制动油腔6进油时，制动活塞13移动制动间隙11的量后，拉杆10拉动补偿活塞4，此时,油通过单向阀8进入补偿油腔5，主活塞3和补偿活塞4继续移动,补偿刹车片26的磨损量，刹住刹车盘27。当松开刹车盘27时，补偿油腔5的油继续留存在补偿油腔5，制动油腔6通过进油口7泄油，此时，制动活塞13腔体在无油压，制动活塞13在弹簧的作用下将其拉回制动间隙11的距离，补偿活塞4不移动，等下次再次工作时，制动油腔6进油，刹车盘27仅需移动制动间隙11的距离，不用移动磨损量的距离，所以，保证了油缸每次在工作时的移动距离为制动间隙11的距离，而刹车片26的磨损量由补偿活塞4来补偿。
36.本实施例在刹车片26磨损后从进油口7进入到制动油腔6内的刹车油通过单向阀8自动进入补偿油腔5，弥补了刹车片26磨损增大的刹车间隙，保证了刹车响应时间；实现自动化控制，满足刹车的自动化控制要求，保证刹车盘27正常工作；结构紧凑，经济实用，制动间隙11控制稳定，保证了设备在运转时的稳定性，最终满足生产需求和质量要求。
37.实施例二
38.如图2所示，本发明的第二种实施例公开一种液压盘式刹车，包括上述所述的自动调节间隙油缸以及钳臂22、支撑轴23、钳架24、背板25、刹车片26、刹车盘27和弹簧。两个所述缸耳12上分别通过销轴与两个钳臂22的一端转动连接，两个所述缸耳12上的所述销轴之间通过弹簧连接，两个所述钳臂22的中部分别通过销轴转动连接支撑轴23的两端，所述支撑轴23通过钳架24固定设在在液压盘式刹车装置上，两个所述钳臂22的另一端上通过销轴连接有背板25，所述刹车片26固定设在所述背板25上，两个所述刹车片26分别位于所述刹
车盘27的两侧。
39.在实际使用过程中，当刹车片26和刹车盘27没有磨损时，制动间隙11为初始间隙，当需要刹车时，液压油从进油口7进入到制动油腔6内，制动活塞13在制动油腔6内的液压油的作用下向远离补偿活塞4的方向移动，由于支撑轴23使得钳臂22构成杠杆结构，两个所述钳臂22的另一端相互靠近，当移动行程为制动间隙11时，两个所述刹车片26抵压所述刹车盘27，实现刹车，当刹车完成后，制动油腔6内的油从进油口7排出，在弹簧的作用下制动活塞13复位。
40.刹车片26和/或刹车盘27磨损时，制动油腔6进油时，制动活塞13移动制动间隙11的量后，拉杆10拉动补偿活塞4，此时,油通过单向阀8进入补偿油腔5，制动活塞13和补偿活塞4继续移动，带动刹车片26靠近直至抵压刹车盘27,补偿刹车片26的磨损量，刹住工作盘。
41.当松开刹车盘27时，补偿油腔5的油继续留存在补偿油腔5，制动油腔6通过进油口7泄油，此时，制动活塞13腔体在无油压，制动活塞13在弹簧的作用下将其拉回制动间隙11的距离，补偿活塞4不移动，等下次再次工作时，制动油腔6进油，刹车盘27仅需移动制动间隙11的距离，不用移动磨损量的距离，所以，保证了油缸每次在工作时的移动距离为制动间隙11的距离，而刹车片26的磨损量由补偿活塞4来补偿。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
47.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
48.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。