[发明专利]一种主辅刹一体化绞车系统及其控制方法

权利要求书

1.一种主辅刹一体化绞车系统，其特征在于，包括绞车结构部分和绞车控制部分，所述绞车结构部分包括主辅刹一体化刹车系统(23)，所述主辅刹一体化刹车系统(23)通过联轴器连接有滚筒轴总成(24)，所述滚筒轴总成(24)与滚筒编码器(25)通过螺纹连接，所述滚筒轴总成(24)通过联轴器还连接有变速箱(22)，所述变速箱(22)通过离合器(26)连接有自动送钻装置(27)，所述变速箱(22)通过联轴器连接有主电机(21)，所述绞车控制部分包括PLC控制系统(28)，所述PLC控制系统(28)通过工业总线连接有司钻控制房(29)，所述司钻控制房(29)通过工业控制总线与所述主辅刹一体化刹车系统(23)连接；所述主辅刹一体化刹车系统(23)为推盘式结构，包括多根沿圆周方向设置的长螺杆(1)，所述长螺杆(1)依次将常闭部分(3)、压紧盘(17)、动盘(33)、止推盘(8)、中间盘(38)、摩擦盘(9)、摩擦片(15)、复合式缸体(18)串接，所述长螺杆(1)上设置有磨损监测系统(30)，所述磨损监测系统(30)通过控制线路(32)连接有位移传感器(31)；所述复合式缸体(18)为圆环形结构，且其内外圆环的外边缘有均匀分布多个凸耳，每个凸耳上设置有圆孔，多根长螺杆(1)穿过圆孔将复合式缸体(18)串联；所述复合式缸体(18)的外圆环内嵌设有常闭部分(3)，所述常闭部分(3)包括常闭气缸(5)和常闭活塞(6)，常闭活塞(6)的外边缘均匀分布有多个凸耳，每个凸耳上设置有圆孔，所述长螺杆(1)穿过圆孔将常闭活塞(6)串联，所述复合式缸体(18)的内圆环外设置有分隔环(19)，且所述分隔环(19)位于常闭部分(3)与常开部分(12)之间，所述复合式缸体(18)的内圆环内嵌设有常开部分(12)，所述常开部分(12)包括常开活塞(13)和常开气缸(14)，所述常开活塞(13)和常开气缸(14)之间设置有气囊(20)。

2.根据权利要求1所述的一种主辅刹一体化绞车系统，其特征在于，所述主电机(21)设置有两个，且分别位于所述变速箱(22)的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种主辅刹一体化绞车系统，其特征在于，所述摩擦片(15)设置有多个，每两片所述摩擦片(15)之间设置有复位弹簧(16)。

4.根据权利要求1所述的一种主辅刹一体化绞车系统，其特征在于，所述常闭气缸(5)和常闭活塞(6)之间设置有制动弹簧(2)。

5.一种主辅刹一体化绞车系统的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：

1)通过司钻控制房(29)启动钻机，进入初始状态，同时，常开部分(12)中常开气缸(14)内的气压为最大值，即处于最大制动状态；常闭部分(3)中常闭气缸(5)内的气压为零，制动弹簧(2)压缩常闭活塞(6)，属于制动状态；

2)判断PLC控制系统(28)、主辅刹一体化刹车系统(23)、司钻控制房(29)是否正常；

3)绞车进行提升或下放动作，具体步骤如下：

3.1)通过司钻控制房(29)控制，逐渐向主辅刹一体化刹车系统(23)常闭部分(3)中常闭气缸(5)施加气压，直到气缸力克服制动弹簧(2)的作用力，打开常闭部分(3)；

3.2)通过控制主辅刹一体化刹车系统(23)中常开部分(12)气压值的大小来调节张紧扭矩的大小，并实时监测滚筒编码器(25)的参数，由PLC控制系统(28)根据动力模型进行分析，进而控制负载的上提或下放速度，实现绞车的辅刹功能；

3.3)通过司钻控制房(29)控制，控制常开部分(12)的常开气缸(14)的气压值，使得刹车系统的摩擦扭矩大于负载力矩，使负载的上提或下放速度为零，即可实现工作制动，完成刹车。

6.根据权利要求5所述的一种主辅刹一体化绞车系统的控制方法，其特征在于，当进行绞车驻车制动或紧急制动工况时：通过司钻控制房(29)控制，直接完全释放主辅刹一体化刹车系统(23)的常闭部分(3)中常闭气缸(5)内的气压，从而制动弹簧(2)压缩常闭活塞(6)，使常闭部分(3)进入制动状态，即可实现驻车制动或紧急制动，完成绞车主刹车功能。