專利名稱：新型電磁渦流剎車裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的新型電磁渦流剎車裝置，屬于鉆井設(shè)備中鉆機(jī)絞車的輔助剎車裝置，尤其適用于中深井石油鉆機(jī)絞車的輔助剎車裝置。
現(xiàn)有的電磁渦流剎車裝置主要由轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子軸、定子殼體、三相變壓器、整流器、司鉆開關(guān)和水冷系統(tǒng)所組成，而且定子和殼體連為一體不能轉(zhuǎn)動(dòng)，工作時(shí)只是轉(zhuǎn)子能轉(zhuǎn)動(dòng)。這種電磁渦流剎車是利用電磁感應(yīng)原理，進(jìn)行無磨損制動(dòng)，具有制動(dòng)力矩大，無磨損件和易損件，使用壽命長(zhǎng)，操作維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。故使用電磁渦流剎車做鉆機(jī)的輔助剎車，可大幅度地減少主剎車剎車塊的磨損，延長(zhǎng)主剎車輪輞使用壽命，降低司鉆人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
但現(xiàn)有電磁渦流剎車的制動(dòng)力矩同絞車的滾筒轉(zhuǎn)速成正比，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速下降時(shí)電磁渦流剎車的制動(dòng)力矩也下降。當(dāng)絞車停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁渦流剎車的制動(dòng)力矩就為零，即失去了制動(dòng)能力。此時(shí)，必須使用絞車的手動(dòng)剎車(主剎車)，否則重物會(huì)自由下落。因此，使用中需操作兩種剎車裝置，操作者要用雙手工作，很不方便。
本實(shí)用新型的目的是借助電動(dòng)機(jī)、蝸輪蝸桿傳動(dòng)使電磁渦流剎車的定子轉(zhuǎn)動(dòng)，以便保證鉆機(jī)滾筒軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電磁渦流剎車轉(zhuǎn)子和定子之間仍能有一定的相對(duì)轉(zhuǎn)速，即仍能產(chǎn)生制動(dòng)力矩。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種由殼體［11］、定子［9］、定子線圈［13］、轉(zhuǎn)子［10］、轉(zhuǎn)子軸［15］、三相變壓器［19］、整流器［16］、司鉆開關(guān)［17］、選擇器［18］、電源開關(guān)［20］、冷卻水腔［14］及水冷系統(tǒng)組成新型電磁渦流剎車，其特征是定子［9］、定子線圈［13］同殼體［11］之間通過轉(zhuǎn)子軸［15］、套軸［7］及軸承安裝在一起；殼體［11］不動(dòng)，定子［9］能相對(duì)殼體［11］轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子［10］同轉(zhuǎn)子軸［15］用鍵連成一體，驅(qū)動(dòng)定子轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源由開關(guān)［20］、電動(dòng)機(jī)［3］、電磁離合器［2］、蝸桿［1］、蝸輪［8］、套軸［7］及定子［9］、殼體［11］和軸承組成，套軸［7］是一個(gè)中心帶孔的階梯軸，軸芯設(shè)有三個(gè)孔，中心螺孔同導(dǎo)水龍頭［4］聯(lián)通，偏離中心的兩個(gè)孔用以引入定子電纜，套軸7上安裝有軸承、密封法蘭、蝸輪［8］、導(dǎo)電環(huán)［5］、導(dǎo)水龍頭［4］，它將定子［9］、蝸輪［8］聯(lián)成一體，并通過軸承使殼體［11］、轉(zhuǎn)子軸［15］組成密封式動(dòng)聯(lián)接；導(dǎo)水龍頭［4］安裝在套軸［7］外伸端的中心螺孔中，其結(jié)構(gòu)同氣控元件中的風(fēng)葫蘆相似，它能將冷卻水導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)的軸芯，直流電從整流器［16］引出，經(jīng)導(dǎo)線、電刷［6］、導(dǎo)電環(huán)［5］、電纜［12］進(jìn)入定子線圈［13］。
上述結(jié)構(gòu)特征保證了新型電磁渦流剎車的實(shí)現(xiàn)。當(dāng)下鉆作業(yè)時(shí)，用離合器將轉(zhuǎn)子軸同絞車的滾筒軸掛合，轉(zhuǎn)子軸在滾筒軸的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，冷卻水從水泵出發(fā)，經(jīng)管道、導(dǎo)水龍頭、套軸、水管、定子內(nèi)腔，殼體內(nèi)腔后，再經(jīng)管道返回冷卻水箱。由于導(dǎo)水龍頭和套軸在結(jié)構(gòu)上能保證定子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍可將冷卻水引入定子內(nèi)腔，以冷卻剎車在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量；而直流電是從整流器引出，經(jīng)導(dǎo)線、電刷、導(dǎo)電環(huán)、穿過套軸的電纜進(jìn)入定子線圈，形成磁場(chǎng)，轉(zhuǎn)子在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)，即可產(chǎn)生制動(dòng)力矩，以便控制下鉆速度。電刷、導(dǎo)電環(huán)、套軸及電纜能夠保證定子隨同套軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，直流電也能順利地進(jìn)入定子線圈。在鉆機(jī)絞車滾筒軸轉(zhuǎn)速很低，或者為零時(shí)(這是由絞車工作狀況所決定的)，剎車轉(zhuǎn)子上的制動(dòng)力矩也就會(huì)下降，或者為零，要想保持剎車力矩不降，在勵(lì)磁功率不變的情況下，應(yīng)維持轉(zhuǎn)子同定子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)速不變。但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速因受鉆機(jī)絞車滾筒軸工作狀況的限制而不能調(diào)整，故用旋轉(zhuǎn)定子的辦法，來維持轉(zhuǎn)子同定子之間相對(duì)轉(zhuǎn)速，以保證剎車力矩不降。這里是靠交流電動(dòng)機(jī)經(jīng)電磁離合器、蝸桿、蝸輪、套軸來帶動(dòng)定轉(zhuǎn)動(dòng)的。
可見新型電磁渦流剎車同現(xiàn)有電磁渦流剎車在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是新型電磁渦流剎車的定子、定子線圈能夠與轉(zhuǎn)子同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；而直流電、冷卻水也能安全順利地被引入轉(zhuǎn)動(dòng)的定子內(nèi)腔及線圈中，以保證其工作的需要。
按上述結(jié)構(gòu)原理可以設(shè)計(jì)出大小不同的新型電磁渦流剎車，以形成系列產(chǎn)品，提供用戶選用。新型電磁渦流剎車擴(kuò)大了現(xiàn)有電磁渦流剎車的性能及使用范圍，如新剎車不僅能在下鉆時(shí)作剎車，由于在轉(zhuǎn)子絞車滾筒軸轉(zhuǎn)速為零時(shí)新剎車仍可具有一定的力矩，故它還可具有一定的提升能力，并簡(jiǎn)化了司鉆的操作。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是新型電磁渦流剎車的軸側(cè)剖視圖圖3是新、舊電磁渦流剎車的制動(dòng)特性曲線。
實(shí)施例參照?qǐng)D1、圖2，一臺(tái)新型電磁渦流剎車同現(xiàn)有電磁渦流剎車相比，如需要電動(dòng)機(jī)低速提升80噸重物時(shí)，就需要增加交流電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，其功率22～33KW，轉(zhuǎn)速1480rpm，與其對(duì)應(yīng)的電磁離合器［2］一個(gè)，蝸桿蝸輪減速器一臺(tái)，其傳動(dòng)比j＝98、模數(shù)m＝5，導(dǎo)水龍頭、電刷、套軸、殼體及其他附件，并按照?qǐng)D1、圖2進(jìn)行裝配安裝即可。
權(quán)利要求1.一種由殼體[11]、定子[9]、定子線圈[13]、轉(zhuǎn)子[10]、轉(zhuǎn)子軸[15]、三相變壓器[19]、整流器[16]、司鉆開關(guān)[17]、選擇器[18]、電源開關(guān)[20]、冷卻水腔[14]及水冷系統(tǒng)組成的新型電磁渦流剎車，其特征是a.定子[9]、定子線圈[13]同殼體[11]之間通過轉(zhuǎn)子軸[15]、套軸[7]及軸承安裝在一起，殼體[11]不動(dòng)，定子[9]能相對(duì)殼體[11]轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子[10]同轉(zhuǎn)子軸[15]用鍵連成一體，b.驅(qū)動(dòng)定子轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力源由開關(guān)[20]、電動(dòng)機(jī)[3]、電磁離合器[2]、蝸桿[1]、蝸輪[8]、套軸[7]及定子[9]、殼體[11]和軸承組成，c.套軸[7]是一個(gè)中心帶孔的階梯軸、軸芯設(shè)有三個(gè)孔，中心螺孔同導(dǎo)水龍頭[4]聯(lián)通，偏離中心的兩個(gè)孔用以引入定子電纜，階梯軸上安裝有軸承、軸承座、密封、法蘭、蝸輪[8]、導(dǎo)電環(huán)[5]及導(dǎo)水龍頭[4]，它將定子[9]、蝸輪聯(lián)成一體，并通過軸承使殼體[11]、轉(zhuǎn)子軸[15]組成密封式動(dòng)聯(lián)接，d.導(dǎo)水龍頭[4]安裝在套軸[7]外伸端的中心螺孔中，其結(jié)構(gòu)同氣控元件中的風(fēng)葫蘆相似，它能將冷卻水導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)的軸芯，e.直流電從整流器[16]引出，經(jīng)導(dǎo)線、電刷[6]、導(dǎo)電環(huán)[5]、電纜[12]進(jìn)入定子線圈[13]。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油鉆機(jī)鉸車的輔助剎車裝置，由電動(dòng)機(jī)、變壓器、整流器、定子、定子線圈、轉(zhuǎn)子軸、冷卻水腔及循環(huán)水冷裝置等組成，其主要特征是它的定子可由電機(jī)經(jīng)蝸桿蝸輪驅(qū)動(dòng)相對(duì)于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，以使剎車轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)后仍能保持一定的制動(dòng)力矩，在鉆柱懸停和不啟動(dòng)鉆機(jī)主發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，低速起吊一定重量，用于石油鉆機(jī)鉸車輔助剎車，可提高處理事故的能力，簡(jiǎn)化操作，提高安全可靠程度。
文檔編號(hào)H02K49/04GK2079386SQ90216959
公開日1991年6月19日 申請(qǐng)日期1990年7月31日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月31日
發(fā)明者劉鎮(zhèn)定 申請(qǐng)人:機(jī)械電子工業(yè)部蘭州石油機(jī)械研究所