[发明专利]双控制薄膜式钻机气控刹车控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于石油钻探设备技术领域，特别是石油钻机的控制系统。

背景技术

传统的石油钻机绞车都采用司钻操纵绞车刹车把对游车大钩下放速度进行控制，司钻劳动强度大，工作环境十分恶劣。

根据检索，中国发明专利(CN2409101Y)公开了一种绞车制动控制器，其主要技术特征是在由缸体盖的缸体座构成的缸体上设有油缸和气缸，油缸与气缸共用一个活塞杆。在气缸与曲轴之间设有弹簧箱，弹簧箱内设有连杆和复位弹簧，连杆一端与曲轴转动连接，另一端与活塞杆相碰接。在石油钻机和修井机方面使用可实现气控或液控达到遥控控制动，但是结构比较复杂，成本高。

为了改进所述不足，本发明人提出了一种石油钻井绞车气控刹车执行器(CN02262095.8)包括箱体，箱体(1)内设有常开气缸和常闭气缸，常开气缸和常闭气缸的气缸连杆分别通过曲拐与公用输出轴连接，常闭气缸的气缸连杆上套有刹车弹簧，刹车弹簧的下端固定在箱体上，上端固定在气缸连杆上。可实现司钻对钻井绞车刹车的远距离控制，使司钻操作轻松自如，减轻了司钻的劳动强度，改善了司钻的工作环境，提高了钻机的工作安全和人身安全，提高了石油钻机的自动化控制水平。但是该在先专利只是给出了执行机构，对于该执行机构的控制部分如何更好的实现，没有给出技术方案。

发明内容

本发明目的是提供一种双控制薄膜式钻机气控刹车控制方法及系统，以满足钻机绞车远程控制。

双控制薄膜式钻机气控刹车控制方法，其是将压缩空气通过手动双联控制阀输出两路互补的调压控制气分别控制常闭刹车控制器和常开刹车控制器，常闭刹车控制器和常开刹车控制器将调压气信号放大后再分别控制常开刹车薄膜汽缸和常闭刹车薄膜汽缸，常闭刹车薄膜汽缸和常开刹车薄膜汽缸共同作用的动力，通过各自的活塞杆及刹车输出轴、联轴节驱动绞车刹把轴和刹车轴，使刹带和刹车榖抱紧实现绞车滚筒刹车。

实现气控刹车控制方法的刹车控制系统，其具有与气源输入口相连的手动双联控制阀，所述手动双联控制阀输出两路互补的调压控制气分别通入控制常闭刹车控制器和常开刹车控制器，所述常闭刹车控制器和常开刹车控制器分别通过气路接入常闭刹车薄膜汽缸和常开刹车薄膜汽缸，常闭刹车薄膜汽缸的和常开刹车薄膜汽缸通过各自的活塞杆下端连接在刹车输出轴上，刹车输出轴通过联轴节与绞车刹把轴连接，绞车刹把轴和位于绞车刹车榖下部的刹车轴连接。常闭刹车薄膜汽缸的常闭气缸活塞杆上装有刹车弹簧。

该发明的优点是：1、刹车力矩大，采用了常开刹车薄膜气缸和常闭刹车薄膜气缸的共同作用，使绞车的刹车力矩增加一倍。2、刹车安全可靠，即使是控制部分全部出现故障，刹车弹簧也能将绞车滚筒牢牢刹死。3、灵敏度高，采用薄膜式刹车气缸，动作灵敏，滞后时间短，大大提高了操作的可控制性能。4、维修方便，气控元件结实耐用，容易维修。5、不污染环境，空气取之大气放之大气，对环境无任何污染。

附图说明

图为本发明原理示意图。

具体实施方式

如图所示，一种双控制薄膜式气控刹车的结构原理。包括手动双联控制阀2、常闭刹车控制器3、常开刹车控制器4、常开刹车薄膜汽缸5、常闭刹车薄膜汽缸6、刹车弹簧7、常闭汽缸活塞杆8、常开汽缸活塞杆9、刹车输出轴10、联轴节11、绞车刹把轴12、绞车刹车轴13、绞车刹带14、绞车刹车榖15、绞车滚筒16等组成。按照如图所示连接即可。它的控制方法是：压缩空气从气源输入口1输入，经手动双联控制阀2后输出两路互补的调压控制气，分别通过各自的刹车控制器(3和4)将调压气信号放大，再分别控制常开刹车薄膜汽缸5和常闭刹车薄膜汽缸6，两个汽缸产生的动力通过各自的活塞杆(8和9)、刹车输出轴10和联轴节11驱动绞车的刹把轴12和刹车轴13，使绞车刹带14和绞车刹车榖15抱紧，从而达到绞车滚筒16刹车的目的。

本发明的主要结构原理是：压缩空气从气源输入口1输入，经手动双联控制阀2后输出两路互补的调压控制气，分别通过各自的刹车控制器(3、4)将调压气信号放大，再分别控制常开刹车薄膜汽缸5和常闭刹车薄膜汽缸6，两个汽缸产生的动力通过各自的活塞杆(8和9)、刹车输出轴10和联轴节11驱动绞车的刹把轴12和刹车轴13，使绞车刹带14和绞车刹车榖15抱紧，从而达到绞车滚筒16刹车的目的。

本发明它可用于石油钻机、水井钻机、煤矿钻机的绞车刹车的控制，是取代老式刹把操作和液压盘刹操作的一种新型控制形式，对钻机绞车刹车的安全性、可靠性、操作性、维修性都有很大的提高。