液压盘刹装置、包括该装置的修井机的制作方法

1.本实用新型涉及修井机绞车控制领域，更具体而言，本实用新型涉及一种液压盘刹装置，包括该液压盘刹装置的修井机。


背景技术：

2.在石油开采过程中，修井作业是其中一个重要的环节。绞车是执行修井作业的修井机中的核心部件之一。在修井作业中，主要依靠绞车卷筒的运转来实现吊卡或油管的提升和下放。
3.绞车卷筒的转速大多采用传统的机械带式刹车来控制，这种带式刹车方式主要通过操作工人在连杆上施加作用力来产生刹车制动力，在重载情况下，耗费人力较大且不安全。此外，刹车带摩擦引起的发热量较大，容易产生烟尘，不仅会损坏设备，而且会对环境造成污染。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的上述缺陷，本实用新型提出一种液压盘刹装置，该装置采用液压盘刹取代传统的带式刹车机构，从而能精准地控制修井机作业中负载的位置，大幅减少了劳动力，同时能提高作业精度和安全性。该液压盘刹装置还具备驻车功能，当绞车设备长时间不工作或出现紧急情况时，液压盘刹装置中所有液压阀/气控阀停止工作，切断气源/液压源，此时安全钳在弹簧力作用下刹死带动负载上升/下降的绞车盘，同时工作钳在蓄能器作用下压缩弹簧，刹死绞车盘，使负载保持在原位。
5.根据本实用新型的第一方面，提供了一种液压盘刹装置，该液压盘刹装置包括执行部和控制部，所述执行部包括设置在绞车刹车盘的第一侧的工作钳，所述控制部包括：
6.电子刹把；
7.紧急刹车按钮；
8.第一电磁换向阀，所述第一电磁换向阀的控制端连接至所述紧急刹车按钮，所述第一电磁换向阀的p口连接至外部气源；
9.气控换向阀，所述气控换向阀的控制端连接至所述第一电磁换向阀的a口，所述气控换向阀的p口经由供油管路连接至外部油箱；
10.液控换向阀，所述液控换向阀的控制端连接至所述气控换向阀的a口，所述液控换向阀的a口连接至所述工作钳；以及
11.电磁比例减压阀，所述电磁比例减压阀的控制端连接至所述电子刹把，所述电磁比例减压阀的p口经由供油管路连接至外部油箱，所述电磁比例减压阀的a口连接至所述液控换向阀的p口。
12.根据一可选实施例，所述执行部还包括设置在绞车刹车盘的第二侧的安全钳，并且所述控制部还包括：
13.驻刹车按钮；和
14.第二电磁换向阀，所述第二电磁换向阀的控制端连接至所述驻刹车按钮，所述第二电磁换向阀的p口经由供油管路连接至外部油箱，所述第二电磁换向阀的a口连接至所述安全钳。
15.根据一可选实施例，所述控制部还包括设置在所述供油管路上的单向阀。
16.根据一可选实施例，所述控制部还包括设置在所述电子刹把与所述电磁比例减压阀的控制端之间的放大器。
17.根据一可选实施例，所述控制部还包括设置在所述供油管路上的滤油器。
18.根据本实用新型的第二方面，还提供了一种修井机，该修井机包括如上所述的液压盘刹装置。
附图说明
19.通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本实用新型的某些原理的具体实施方式，本实用新型的装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以说明。
20.图1示出了根据本实用新型一示例性实施例的液压盘刹装置的示意图。
具体实施方式
21.下面将参照附图并通过实施例来描述根据本实用新型的液压盘刹装置及其工作方式。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本实用新型。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的各个方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
22.图1示出了根据本实用新型一示例性实施例的液压盘刹装置的示意图。
23.如图1中所示，该液压盘刹装置包括执行部和控制部，执行部包括分别设置在绞车刹车盘的两侧的工作钳2.1和安全钳3.1。例如，工作钳2.1可以设置在绞车刹车盘的第一侧，安全钳3.1可以设置在绞车刹车盘的第二册。可选地，绞车刹车盘的第一侧与其第二侧相反。
24.控制部包括电子刹把17.1、紧急刹车按钮18.1、驻刹车按钮19.1三个控制按钮，并且还包括由一个或多个电磁阀和气控阀构成的阀组。
25.具体而言，该阀组包括设置在工作钳2.1的控制路径上的第一电磁换向阀12.1、气控换向阀13.1、液控换向阀14.1以及电磁比例减压阀11.1。
26.其中，第一电磁换向阀12.1的控制端连接至紧急刹车按钮18.1，第一电磁换向阀的进流口(也称为“p口”)连接至外部气源。可以理解的是，第一电磁换向阀的p口也可不直接连接至外部气源，而是在外部气源与第一电磁换向阀的p口之间还可额外设置一急停电磁阀20.1，从而借助该急停电磁阀20.1来接通或切断通向第一电磁换向阀12.1的气流。
27.气控换向阀13.1的控制端连接至第一电磁换向阀的工作口(也称为“a口”或“b口”)，气控换向阀13.1的p口经由供油管路连接至外部油箱1.1，气控换向阀13.1的回流口(也称为“t口”)经由回油管路连接至外部油箱1.1。
28.液控换向阀14.1的控制端连接至气控换向阀13.1的a口，液控换向阀14.1的a口连接至工作钳2.1。
29.电磁比例减压阀11.1的控制端连接至电子刹把17.1，电磁比例减压阀11.1的p口经由供油管路连接至外部油箱1.1，电磁比例减压阀11.1的a口连接至液控换向阀14.1的p口。在电子刹把17.1与电磁比例减压阀11.1的控制端之间还可设置有放大器16.1，用于对电子刹把17.1的输出信号执行信号调节与功率放大操作。
30.此外，该阀组还包括设置在安全钳3.1的控制路径上的第二电磁换向阀15.1。该第二电磁换向阀15.1的控制端连接至驻刹车按钮19.1，第二电磁换向阀15.1的p口经由供油管路连接至外部油箱1.1，第二电磁换向阀15.1的a口连接至安全钳3.1，第二电磁换向阀15.1的t口连接至气控换向阀13.1的a口。
31.该阀组还包括设置在供油管路上的单向阀5.1，用于防止油液反向回流。在该供油管路还可设置有高压滤油器7.1。
32.基于图1中所示的液压盘刹装置的构造，下面描述其具体的工作方式。
33.作为一个示例，当紧急刹车按钮18.1被操作时，第一电磁换向阀12.1的控制端接收到控制信号，从而使其p口接通气流，随后气流经由第一电磁换向阀12.1的a口传输至气控换向阀13.1的控制端，该气控换向阀13.1被触发。在被触发后，气控换向阀13.1的p口接通液流(例如，来自油箱的油体)，随后液流经由气控换向阀13.1的a口传输至液控换向阀14.1的控制端，该液控换向阀14.1被触发而接通来自油箱的液流，致使工作钳2.1动作而刹紧绞车刹车盘。
34.与此同时，通过操作电子刹把17.1，可控制电磁比例减压阀11.1的阀门开度，从而调整经由液控换向阀14.1流入至工作钳2.1的液流压力，进而控制工作钳2.1的刹车制动力。
35.作为另一示例，当驻刹车按钮19.1被操作时，第二电磁换向阀15.1的控制端接收到控制信号，使得该第二电磁换向阀的阀门闭合，从而切断输送至安全钳3.1的液流，致使安全钳3.1动作而刹紧绞车刹车盘。
36.如上所述，根据本实用新型的液压盘刹装置采用液压盘刹取代传统的带式刹车机构，能精准地控制修井机作业中负载的位置，大幅减少了劳动力，同时能提高作业精度和安全性。
37.该液压盘刹装置具备驻车功能，当绞车设备长时间不工作或出现紧急情况时，液压盘刹装置中所有液压阀/气控阀停止工作，切断气源/液压源，此时安全钳3.1在弹簧力作用下刹死带动负载上升/下降的绞车盘，同时工作钳2.1在蓄能器作用下压缩弹簧，刹死绞车盘，使负载保持在原位。
38.此外，该液压盘刹装置还能够实现对负载的精确定位。例如，该装置可检测负载的运动位置，当负载运动到预定位置时，利用pid控制程序输出信号到液压盘刹装置，从而控制电磁比例减压阀和液控换向阀工作，使油箱输出液压油到工作钳，压缩弹簧使负载精确停止在指定位置。
39.本领域技术人员可以理解的是，在本实用新型中，术语“连接”既包含了电气元件之间的“电连接”关系，也包含了各气控或液控部件之间的“流体连通”关系。此外，诸如“第一”、“第二”等之类的用语并不表示元器件或数值在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅
是作区分各元器件或数值之用；诸如“包含”、“包括”等用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元以外，本实用新型的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元的情形。
40.虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限于此。在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。