ТОРМОЗ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА
HOISTING GEAR BRAKE

Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин. Оно может быть также использовано и в других отраслях, где применяются грузоподъемные устройства барабанного типа с тормозными узлами.
В качестве прототипа выбран дисково-колодочный тормоз (см. Учебник по расчету и конструированию машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов. Ч.1 / РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина. М.: Нефть и газ, 2006. С.596-597).
Основными элементами известного устройства являются тормозной диск и две тормозные колодки. В нормальном замкнутом положении колодки прижимаются к диску с помощью пружин, а в расторможенном - колодки отводятся гидроцилиндрами, сжимающими пружины. На стойке с помощью приставки крепятся два корпуса. Тормозные колодки соединяются с насадками с помощью хомута. В корпусе находится стакан для размещения комплекта тарельчатых пружин. Внутри корпуса находится также гидроцилиндр с поршнем. С торцов устанавливаются крышки, которые закрывают корпус. В центре корпуса установлен палец, на котором с помощью гайки жестко посажен поршень. С левой стороны палец с помощью гайки жестко соединен с накладкой, а с правой - с помощью гайки осуществляется выбор зазоров и необходимое натяжение пакета пружин для обеспечения заданного рабочего хода и силы прижатия тормозных колодок к диску. Герметизация гидроцилиндра и поршня осуществляется резиновыми кольцами.
Принцип действия тормоза. Тормоз нормально замкнут, когда комплект пружин под воздействием усилия предварительного сжатия перемещает тормозную колодку (совместно с пальцем, стаканом и накладкой) и прижимает ее к тормозному диску. Для включения тормоза (то есть растормаживания) в гидроцилиндр подается рабочая жидкость под давлением, поршень вместе с пальцем, накладкой и тормозной колодкой перемещается вправо, при этом комплект пружин сжимается.
К недостаткам прототипа следует отнести сложность конструктивного исполнения, а следовательно, и проигрыш в надежности устройства, сложность ремонта, увеличенные габариты. Гидравлическая система подачи рабочего тела для приведения поршня в движение ведет к созданию системы замкнутого цикла гидравлики, наличию одновременно тормозных дисков и тормозной колодки, а также дороговизне конструкции.
Задача предлагаемого изобретения - упрощение конструкции, компактность, ремонтопригодность, отказ от гидравлики в качестве рабочего тела, использование исключительно тормозных дисков и отказ от колодок, использование в качестве толкателя кольцевой профильной диафрагмы, удешевление конструкции.
Тормоз грузоподъемного устройства представлен следующими чертежами:
фиг.1 - сборочный чертеж тормоза грузоподъемного устройства;
фиг.2 - кольцевая профильная диафрагма тормоза грузоподъемного устройства.
Указанная цель достигается следующими конструктивными особенностями предлагаемого изобретения: тормоз грузоподъемного устройства состоит из следующих деталей и узлов: в неподвижном корпусе 1 и корпусной крышке 2 закреплены наружные тормозные диски 3 с металлическими вкладышами 4, шпильками 5; пружины 6 служат для удержания наружных тормозных дисков 3 в исходном положении. Для отвода теплоты в наружных тормозных дисках выполнены каналы 7. Для подвода и отвода хладагента внутренние диски 8 с фрикционными накладками 9 через промежуточную втулку 10 соединены с рабочим валом 11. В крышке 2 посредством кольцевых элементов - наружного 12 и внутреннего 13 - закреплена кольцевая профильная диафрагма 14. Внутренняя поверхность кольцевой профильной диафрагмы прижата к кольцевому поршню-толкателю 15, неметаллический вкладыш которого 16 находится в контакте с наружным кольцевым элементом 12 наружного тормозного диска 3. Между наружной поверхностью кольцевой профильной диафрагмы 14 и корпусной крышкой 2 образована полость 17 для подвода сжатого воздуха. Сжатый воздух в систему подводится через гнездо 18.
Работа предлагаемого изобретения заключается в следующем: при подаче сжатого воздуха через гнездо 18 в полость 17 кольцевая профильная диафрагма 14 сдвигает поршень-толкатель 15 по внутреннему кольцу 13, сжимает пружины 6 и посредством неметаллического вкладыша 16 перемещает металлические диски 3, приводя в соприкосновение наружные тормозные диски 4 с фрикционными накладками 9 внутренних тормозных дисков 8 и обеспечивая таким образом остановку рабочего вала 11. По мере износа фрикционных накладок 9 происходит увеличение хода наружных тормозных дисков 3 и металлических вкладышей 4, который компенсируется с помощью кольцевой профильной диафрагмы 14, имеющей расчетный запас хода.
При сбросе давления сжатого воздуха из полости 17 пружины приводят наружные тормозные диски 3 и внутренние тормозные диски 8 в исходное положение, возвращая кольцевую профильную диафрагму 14 в первоначальное состояние.