ДИСКОВЫЙ ТОРМОЗ БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ

Полезная модель относится к грузоподъемным механизмам и может быть использована в буровой установке в качестве тормоза лебедки с величиной крутящего момента, обеспечивающего подъем и спуск бурильного инструмента, спуск обсадных труб, а также автоматическую подачу долота на забой.
Наиболее близким к заявляемому тормозу является дисковые тормоза EATON серий 238DBB, 338DBB, 438DBB, имеющие два, три и четыре тормозных диска, обеспечивающие крутящие моменты 90,3; 130,3; и 166,1 (кН·м) соответственно, при усилии пружин сжатия 10 т (Каталог EATON, 1997 г., 4 л.). Разжатие тормозных дисков в этой конструкции осуществляется посредством однотипного кольцевого специализированного пневмоцилиндра, который для обеспечения необходимого усилия, установленного на каждом из этих тормозов и предназначенного для работы именно с этими типоразмерами, имеет большие габаритные размеры по наружным и внутренним уплотнениям поршня. Применение такого специализированного тормоза при отсутствии резервного механизма разжатия дисков уменьшает ремонтопригодность лебедки и соответственно ее работоспособность в труднодоступных природных условиях, а также увеличивает стоимость запасных частей. В случае поломки тормоза в полевых условиях необходимы большие затраты времени на ремонт буровой лебедки. Для увеличения тормозного момента, что требуется в лебедках повышенной грузоподъемности, необходимо увеличивать габаритный размер такого тормоза и соответственно пневмоциллиндра, или добавлять еще один или несколько тормозных дисков, которых в максимальной комплектации итак уже четыре.
Задача настоящего технического решения заключается в повышении работоспособности тормоза за счет резервирования элементов механизма растормаживания, улучшении ремонтопригодности лебедки, в уменьшении стоимости тормоза за счет применения стандартных или унифицированных элементов тормоза, а также в применении тормоза в лебедках повышенной грузоподъемности за счет более высокого тормозного момента.
Для решения поставленной задачи дисковый тормоз буровой лебедки содержит подпружиненные диски и механизм их растормаживания, при этом механизм растормаживания дисков тормоза содержит не менее шести гидроцилиндров, соединенных с гидроцилиндрами двух пневмогидроусилителей, состоящих из соединенных между собой гидроцилинда и пневмоцилиндра, соотношение площадей штоков которых составляет 1:16 соответственно.
В конструкции заявляемой лебедки механизм растормаживания дисков тормоза, содержащий не менее шести гидроцилиндров, соединенных с гидроцилиндрами двух пневмогидроусилителей, является более ремонтопригодным, чем кольцевой пневмоцилиндр, так как обеспечивает резервирование элементов механизма растормаживания и при выходе из строя одного из нескольких отжимающих гидроцилиндров, или одного пневмогидроусилителя, лебедку можно эксплуатировать дальше. В отличие от прототипа, содержащего специализированные изделия, заявленная конструкция тормоза содержит гидроцилиндры и пневмоцилиндры, которые являются стандартными покупными изделиями. Это позволяет снизить стоимость тормоза, запасных частей и, соответственно, лебедки. Использование пневмогидроусилителей, состоящих из соединенных между собой гидроцилиндра и пневмоцилиндра, соотношение площадей поршней которых составляет 1:16 соответственно, позволяет в 16 раз повысить давление разжатия пружин тормоза по отношению к давлению в пневмосистеме. Заявляемый тормоз обеспечивает крутящий момент 176,0 (кН м) при использовании двух тормозных дисков и суммарном усилии пружин 18 тонн. Если в нем установить три или четыре тормозных диска, как это выполнено в прототипе, то получим тормозные моменты соответственно 264,0 (кН м) и 352,0 (кН м) при сравнительно небольших увеличениях габаритов по толщине тормоза. При этом конструкция тормоза практически не изменится.
Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в упрощении конструкции тормоза буровой лебедки, возможности резервировании элементов механизма растормаживания, возможности применения в тормозе стандартных или унифицированных элементов, повышении тормозного момента.
Заявляемый дисковый тормоз иллюстрируется рисунками, где на фиг. 1 изображен заявляемый тормоз; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - пневмогидроусилители; на фиг. 4 - кинематическая схема тормоза. Тормоз содержит два тормозных диска 1 и три опорных диска 2 установленных на опоре подъемного барабана 3 лебедки, а также пружины 4. Механизм растормаживания содержит шесть гидроцилиндров 5, соединенных с гидроцилиндрами двух пневмогидроусилителей. Пневмогидроусилители состоят из соединенных между собой гидроцилиндров 6 и пневмоцилиндров 7, соотношение площадей поршней которых составляет 1:16 соответственно. Дисковый тормоз обеспечивает торможение подъемного вала лебедки с помощью шести пружин 4, прижимающих тормозные диски 1 к опорным дискам 2 тормоза. Растормаживание происходит при повышении давления в пневмоцилиндрах 7 и замкнутой гидросистеме тормоза. Шесть гидроцилиндров 5 тормоза сжимают пружины 4 и освобождают тормозные диски. Минимальное давление масла в гидросистеме, необходимое для растормаживания, составляет 7,6 МПа, а максимальное время растормаживания - 2 секунды. Управление работой тормоза осуществляется с пульта бурильщика. По команде с пульта, воздух, подаваемый в пневмоцилиндры 7, перемещает штоки гидроцилиндров 6 и увеличивает давление в гидросистеме. Гидроцилиндры 5 сжимают пружины и растормаживают тормозные диски. При сбросе давления воздуха, пружины возвращают диски тормоза в заторможенное состояние. Заявляемый тормоз буровой лебедки, стоимость которого существенно ниже, чем у прототипа, позволяет осуществлять ремонт лебедки в полевых условиях путем замены гидро- и пневмоцилиндров.