Воздушный двухкамерный автоматический тормоз, преимущественно для мощных лебедок бурильного станка

Воздушный двухкамерный автоматический тормоз, преимущественно для мощных лебедок бурильного станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 35 с, 3„;

5а, 13„, ДФ ф 1фз

Выпущено в свет

98 февраля 1941 г. т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистпировано в Бюро изобретений Госплана при СОК СССР

М. А. Капелюшников и С, Л. Залкин.

Двухкамерный автоматический воздушный тормоз, преимущественно для мощных лебедок бурильного станка.

Заявлено 20 марта 1934 года за М 144591

О выдаче авторского свидетельства опубликовано

31 января 1935 года.

В предлагаемом двухкамерном автоматическом воздушном тормозе, преимущесч венно предназначаемом для мощных лебедок бурильного станка,, одна из камер двухкамерного тормоз- ! ного воздушного цилиндра соединена: трубами и кранами с воздушным резервуаром и с грузовым цилиндром,, | предназначенным для поддержки осо-, бого груза, воздействующего при па-, дении давления в указанных камере и; резервуаре на тормозный вал и, кроме того, связанного штоком с поршнем тормозного цилиндра, вторая камера ! которого соединена с краном перемен- ного давления для повышения в ней давления на случай оттормаживания.

При повышении давления во второй ка- . мере сверх нормы до большего, чем: давление в первой камере, в послед-; нюю через воротник поршня, разде- ляющего обе камеры, происходит пере- текание сжатого воздуха и вызывается торможение, что дает гарантию без- опасного действия тормоза. Для под- держания постоянного давления в воз- душной камере применен в тормозе редукцнонный клапан, а для дачи мгновенного торможения при небольших скоростях грузового крюка в лебедке применен ускорительный клапан.

При бурении электромотором добавляется электрическое оборудование, состоящее из трансформатора тока, мгновенного реле максимального типа и электромагнита для воздействия на присоединенный к крану переменного давления рычаг и на самый кран при заклинивании инструмента или подаче излишка его к забою при происходящем повышении мотором силы тока.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает общее расположение всех частей устройства тормоза; фиг. 2— продольный разрез крана переменного давления.

Предлагаемый двухкамерный автоматический тормоз состоит из тормозного цилиндра 1, в котором ходит поршень с трубчатым штоком 2. Внутри трубчатого штока 2 помещается стержневой шток 3, шарнирно соединенный помощью кривошипа 4 с тормозной ручкой 5. Трубчатый шток 2

41143 в месте выхода из цилиндра 1 уплотнен сальником, .вследствие чего цилиндр разделен на две не сообшающиеся оатмосферой камеры А и Б. Камера А (тормозная камера) через кран

14а сообщена с резервуаром 11, в котором поддерживается помощью редукционного клапана 12 постоянное давление в 3, 5 атм. Резервуар 11 и камера A тормозного цилиндра 1 соединены через трехходовой кран 14 с грузовым цилиндром 10. Шток 9 грузового цилиндра 10 поддерживает груз 8, который помощью цепи 6, перекинутой через блок 7, подвешен к кривошипу 4 тормозной ручки 5. Камера Б тормозного цилиндра 1 соединена через трехходовой кран 14 с краном 16 переменного давления (на схеме пока-, зан кран системы Казанцева) и ускори-, тельным клапаном 17.

Принцип работы двухкамерного ав- томатического тормоза следующий.

Сжатый воздух. с постоянным давлением (3,5 атм.), поддерживаемым в резервуаре 11 редукционным клапаном 12, давит на поршень цилиндра 1.

Полное рабочее давление в камере А тормозного цилиндра 1,поддерживается и в грузовом цилиндре 10, вследствие чего груз 8 всегда приподнят штоком 9, и тормозная ручка 5 (вернее, тормозной вал, так как ручка вообще снимается) свободно поворачивается, производя торможение и отпуск тормоза, не перемещая груза 8.

При внезапной потере давления в главном резервуаре рабочее давление в резервуаре 11 сохраняется благо|даря регулятору 12 (или дополнительному обратному клапану), тормозные усилия сохраняются. Понижение давления в резервуаре 11 и камере А вследствие утечек воздуха при прекращении питания происходит до некоторого предела, обусловленного весом груза 8 и диаметром прузового цилиндра 10. Затем, при дальнейшем понижении давления груз 8 начинает опускаться, поддержи вая постоянное минимальное давление в тормозной камере А, одновременно натягивая цепь 6. С понижением давления до нуля тормоз будет переведен с торможения усилием сжатого воздуха на торможение весом груза. При повышении давления произойдет обратное описанному: груз подымется, а торможение достигается усилием сжатого воздуха со стороны камеры А (тормоз зарядится). С повышением давления через кран 16 в оттормаживающей камере Б тормоз опускается. Так как рабочая площадь поршня со стороны тормозной камеры

А больше, чем со стороны камеры Б (на 25 см), то для полного отпуска необходимо давление в камере Б несколь ко повысить сверхдавлением в камере А (на 0,3 — 0,5 атм.). Отвороты уплотняющего воротника обращены в сторону тормозной камеры А, поэтому повышение давления в камере Б над камерой А возмо|жно только за счет уплотнения, достигаемого упругостью пружины (порядка не выше 0,5 атм.).

Дальнейшее повышение давления вызовет перетекание воздуха в камеру А.

Это дает исключительную безопасность тормозу.

Перед ответственными торможениями (опуском) всегда происходит подьем, следовательно, и полный отпуск, при котором давление в камере Б оудет максимальным (до 4 атм,), а в камере А и в резервуаре 11 давление станет нормальным (до 3, 5 атм.), кото рое сохранится на все время торможения (до Я ч.). Кран 16 дает не только любое давление в зависимости от положения ручки, но и поддерживает это давление сколь угодно долго.

Следовательно, .каждое положение ручки крана 16 дает определенную и сколь угодно долго поддерживаемую силу торможения. Поворот ручки от крайне левого до крайне правого положения изменяет усилия торможения от нуля (полного отпуска) до максимального.

Скорость повышения тормозного усилия не зависит от скорости поворота ручки и рассчитана на максимально допустимую величину, yñòðàíÿþùóþ возможность возникновения тормозного удара.

Для увеличения гибкости тормоза к крану 16 добавлен ускорительный клапан 17, дающий мгновенное торможение. Пользование им допускается при небольших скоростях крюка, где требуются небольшие перемещения и точная установка бурильной колонны труб.

Регулирование процесса бурения до41143 стигается установкой краном 16 определенного для данного веса колонны и потребной нагрузки на забой давления в оттормаживающей камере Б.

Для перевода установки на автоматическую подачу переставляют ручку 15 крана 14. Тогда камеры А и Б тормозного цилиндра 1 окажутся сообщенными между собой, а кран 16 сообщится с грузовым цилиндром 10. При установке краном 16 соответствующего давления, как указано выше, получается такое усилие торможения, при котором неуравновешенной останется часть веса инструмента, она же и определяет нагрузку на забой. Если при бурении эта нагрузка снимется с забоя, то инструмент, вследствие увеличения своего веса, не удерживается оольше тормозом и начинает опускаться к забою до установления заданной нагрузки на забой. Следовательно, подача инструмента осуществляется по давлению па забой. При бурении электромотором регулирование процесса, бурения осуществляется и по давлению; на забое и по крутящему моменту. Добавляемое электрическое оборудование состоит из трансформатора тока 22, мгновенного реле максимального типа

20 и электромагнита 19.

Под шляпку 25 крана Казанцева 16 (фиг. 2) надевается головка 24, кото1 рая передает усилие пружины 26 диафрагме крана. На головке 24 имеются шарниры, на которые надевается ры-, чаг 18, шарнирно связанный другим концом с сердечником электромагни-,, та 19.

Принцип регулирования по крутяще- му моменту следующий. Кран 16, как . указано выше, беспрепятственно регулирует давление в грузовом цилиндре 10, а следовательно, и степень торможения, устанавливающую определенное давление на забой, и определяемую нагрузку мотора 23.

Мгновенное реле 20 отрегулировано на максимальную силу тока (крутящий момент), безопасную для данного состояния инструмента. При по- I даче инструмента на забой сверх заданного или при заклинивании инструмента крутящий момент и силатока, потребляемая мотором 23, начинают расти. Пропорционально, благодаря трансформатору 22 тока,,растет и сила тока, проходящего по обмотке мгновенного реле 20, и при повышении его до предела, на который отрегулировано мгновенное реле 20, оно размыкает ток, проходящий через электромагнит 9 (грузоподъемностью 0,75 кг).

Электромагнит 19, притягивая рычаг 18, приподнимает головку 24, произведя понижение давления в грузовом цилиндре 10 (на 0,5 атм.) и тем самым повысив торможение до величины, прекращающей или уменьшающей подачу инструмента к забою. При последующей разработке забоя и уменьшении нагрузки мотора 23 сила тока уменьшится, мгновенное реле 20 выключит электромагнит 19 и кран 16 повысит давление, уменьшит тормозное усилие и восстановит подачу инструмента до заданной величины. При частых замыканиях электромагнита 19, свидетельствующих о черезмерной подаче инструмента, бурильщик, подвигая ручку крана 16 влево, уменьшит подачу до нормальной для проходимых пород.

Пред ме т изобретения.

1. Двухкамерный автоматический воздушный тормоз преимущественно для мощных лебедок бурильного станка, отличающийся тем, что одна из камер двухкамерного тормозного воздушного цилиндра 1 соединена трубами и кранами с воздушным резервуаром 11 и с грузовым цилиндром 10, предназначенным для поддержания груза 8, при падении давления в указанных камере и резервуаре, воздействующего на тормозной вал и связанного штоком с поршнем тормозного цилиндра, другая камера Б коего может быть сообщаема с краном 16 переменного давления (например, краном машиниста системы Казанцева), с целью производить оттормаживание повышением через кран 16 давления в камере Б, при повышении давления в коей сверх нормы сжатый воздух черезуплотняющий воротник в поршне цилиндра 1 вступает в камеру А для повышения в ней давления воздуха,— с целью гарантии безопасного действия тормоза.

41l43

СЙЛк/ -. 2

6 -24

-/Р

6" !

Ф.!

// /ба

/9 ! ! го

Ф!

; гг

Отз. редактор П. В. Никитин

Тип.,Сов. печ.", М 49541. Зак. № 1934 †7

Бена 35 коп

Госпланиалат

2. Применение в тормозе по п. 1 редукционного клапана 12, с целью поддержания постоянного давления в камере 11.

3. Применение в тормозе по п. 1 ускорительного клапана 17 для дачи мгновенного тормоза при небольших скоростях грузового крюка в лебедке, 4. Форма выполнения тормоза по п. 1 при использовании электродвигателя для автоматического приведения в действие тормоза воздействием на кран 16, отличающаяся применением в последнем кране рычага 18, присоединен! ного к головке 24 крана, воздействую-! !щей при посредст!ве шляпки 25 на пру живу крана, и поворачиваемого электромагнитом или соленоидом 19, включаемым отрегулированным реле 20 при посредстве трансформатора 22 тока, при происходящем повышении силы тока мотора 23, вследствие заклинивания инструмента или подачи излишка, его к забою, с целью, производимым ! при этом понижением давления в ци: линдре 10 и повышением торможения,. уменьшить или прекратить подачу инструмента. l6 ! ! ! ! а

/9 ! ! !

1 ./ !

I !