一种plc电液控制的盘式刹车装置的制造方法
专利名称:一种plc电液控制的盘式刹车装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种PLC电液控制的盘式刹车装置，供压系统一路通过电液控制阀一与电液控制阀二和电液控制阀三同时连接，电液控制阀一另与工作钳连接，电液控制阀二和电液控制阀三与安全钳连接；供压系统另一路通过PLC及放大器与电液控制阀一连接；PLC还同时与安全钳和工作钳连接；PLC另外通过压力开关一、紧急开关与电液控制阀一和电液控制阀三连接，紧急开关另一端通过驻车开关与电液控制阀二连接；压力开关一通过气控阀及防碰阀与气源连通；气控阀通过盘刹控制电磁阀与气源连通，盘刹控制电磁阀通过电控PLC与压力开关二连通，压力开关二与气控阀连通。本实用新型的装置，实现盘刹和电控联合控制，可靠性高。
【专利说明】
一种PLC电液控制的盘式刹车装置
技术领域
[0001]本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种PLC电液控制的盘式刹车装置。【背景技术】
[0002]目前石油钻机盘刹采用的液压控制方式主要有两种形式:一是采用液控液手柄控制方式，二是采用电气液手柄控制方式。液控液手柄控制方式在直流钻机上运用比较广泛。 电气液手柄控制方式在交流变频钻机上运用广泛。以上两种控制方式都是依靠司钻的判断来操作手柄，从而给出一定的刹车力矩。但是，在实际操作过程中，对于交流变频钻机来说， 有时会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机的问题，影响作业效率;另外，电气液手柄控制方式的回路复杂，如果出现了故障查找起来费时费力，难以及时排除。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种PLC电液控制的盘式刹车装置，解决了现有技术中有时会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机;另外，电气液手柄控制方式的回路复杂，如果出现了故障查找费时费力的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种PLC电液控制的盘式刹车装置，供压系统的供油口G—路与电液控制阀一进油接口连接，电液控制阀一的一个出油口分别与电液控制阀二和电液控制阀三同时连接，电液控制阀一的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接，电液控制阀二和电液控制阀三的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液控制阀一、电液控制阀二和电液控制阀三回油端口均与油箱接通；
[0005]供油口 G另一路与PLC连接，PLC通过放大器与电液控制阀一的阀芯电磁线圈连接； PLC还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；
[0006]PLC另外与压力开关一的接口 E控制连接，压力开关一的接口 F与紧急开关连接，紧急开关另一端与电液控制阀一和电液控制阀三控制连接，紧急开关另一端还通过驻车开关与电液控制阀二控制连接;压力开关一的接口 P与气控阀的接口 A连通，气控阀的接口 K通过防碰阀与气源连通;气控阀的接口 P与盘刹控制电磁阀的接口 A连通，盘刹控制电磁阀的接口P与气源连通，盘刹控制电磁阀的接口K与电控PLC连通；电控PLC与压力开关二的接口E及接口 F同时连通，压力开关二的接口 P与气控阀的接口 K连通。
[0007]本实用新型的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征还在于:
[0008]供压系统是，包括恒压变量栗，恒压变量栗进口端通过过滤器一与油箱连通，恒压变量栗出口端通过单向阀接入过滤器二，单向阀与过滤器二之间的管路上连接有多个蓄能器，单向阀与油箱之间设置有一个回油栗。
[0009]恒压变量栗和压力开关一均设置为两台。
[0010]气控阀采用二位三通常通的型号。
[0011]本实用新型的有益效果是，包括以下几点:
[0012]1)本实用新型采用PLC控制，实现盘刹和电控联合控制，不会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机等问题，提高了作业效率，同时减小司钻房空间，降低司钻劳动强度。
[0013]2)采用三个电液控制阀协调进行控制，使得回路简单，故障容易排除，安全可靠。
[0014]3)采用电液控制阀二2和电液控制阀三3同时控制安全钳，其中任意一个出现故障卡住都能保证安全钳的刹车，提高系统可靠性。
[0015]4)总共设有两个压力开关一 6提供防碰信号，防碰信号通过压力开关一 6给到盘刹进行自动刹车，其中任意一个出现故障都能保证自动刹车，提高系统可靠性。【附图说明】
[0016]图1是为本实用新型的系统框图。
[0017] 图中，1.电液控制阀一，2.电液控制阀二，3.电液控制阀三，4.放大器，5.PLC，6.压力开关一，7.紧急开关，8.驻车开关，9.盘刹控制电磁阀，10.气控阀，11.气源，12.防碰阀， 13.恒压变量栗，14.过滤器一，15.压力开关二，16.单向阀，17.蓄能器，18.过滤器二，19.回油栗，20.电控PLC。【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0019]参照图1，本实用新型的结构是，包括并排设置的两台恒压变量栗13,两台恒压变量栗13互为备份，每台恒压变量栗13进口端通过各自的过滤器一 14与油箱连通，每台恒压变量栗13出口端通过各自的单向阀16共同接入过滤器二18，单向阀16与过滤器二18之间的管路上连接有多个蓄能器17,单向阀16与油箱之间设置有一个回油栗19,上述的结构称为供压系统，过滤器二18的出口称为供油口G(供油口G即为整个系统的高压供油端)；
[0020]供油口 G—路与电液控制阀一 1进油接口连接，电液控制阀一 1的一个出油口分别与电液控制阀二2和电液控制阀三3同时连接，电液控制阀一 1的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接，电液控制阀二2和电液控制阀三3的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液控制阀一 1、电液控制阀二2和电液控制阀三3回油端口均与油箱接通(回油口D即为整个系统的低压回油端)；[0021 ] 供油口 G另一路与PLC5 (S卩PLC控制模块)连接，PLC5通过放大器4与电液控制阀一 1 的阀芯电磁线圈连接;PLC5还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；[〇〇22] PLC5另外与两个压力开关一 6的接口 E控制连接，两个压力开关一 6互为备份，每个压力开关一 6的接口 F同时与紧急开关7连接，紧急开关7另一端与电液控制阀一 1和电液控制阀三3控制连接，紧急开关7另一端还通过驻车开关8与电液控制阀二2控制连接;每个压力开关一 6的接口 P同时与气控阀10的接口 A连通，气控阀10的接口 K通过防碰阀12与气源11 连通;气控阀10的接口 P与盘刹控制电磁阀9的接口 A连通，盘刹控制电磁阀9的接口 P与气源 11连通，盘刹控制电磁阀9的接口K与电控PLC20连通；电控PLC20与反馈防碰信号的压力开关二15的接口 E及接口 F同时连通，压力开关二15的接口 P与气控阀10的接口 K连通。[〇〇23] 气控阀10采用二位三通常通的型号。[〇〇24] 上述的两个压力开关一 6、盘刹控制电磁阀9、气控阀10、防碰阀12、压力开关二15、 电控PLC20设置在气控阀岛箱中；上述的放大器4、PLC5、紧急开关7和驻车开关8设置在司钻房中，称为司钻房单元;上述的安全钳和工作钳称为绞车单元;上述的其余部件一起称为液压栗站和阀组单元。
[0025]本实用新型的工作原理是，
[0026]1)两台恒压变量栗13通过各自的过滤器一 14吸油，再通过各自的单向阀16及过滤器二18,形成高压液压油。当工作刹车时，电液控制阀一 1通电，高压油通过PLC5驱动放大器 4控制电液控制阀一 1的开度，PLC5根据绞车的减速情况给工作钳自动提供大小可调的刹车力矩进行制动。当电液控制阀一 1断电时，高压油直接以最高压力作用到工作钳上进行制动。与电控结合，实现自动控制，冲击小，作业效率高。
[0027]2)当操作驻车开关8时，电液控制阀二2断电，安全钳参与制动，实现驻车刹车，操作简单，反应灵敏。[〇〇28]3)当操作紧急开关7时，电液控制阀一 1、电液控制阀二2和电液控制阀三3同时断电，只要三个电液控制阀中的任意一个起作用，安全钳和工作钳即可同时制动，实现紧急刹车，安全可靠。
[0029]4)当需要防碰时，防碰阀12导通气源11，气源11 一路气去控制防碰信号反馈的压力开关二15产生电信号给电控PLC20，电控PLC20接收到该信号，然后电控PLC20控制盘刹控制电磁阀9断电断气，从而断开压力开关一 6的高压气体(控制气)，使两个压力开关一 6的接口 E与接口 F之间断开，从而断开盘刹控制回路的主电源，使盘刹刹车;气源11另一路气去控制气控阀10换向，切断压力开关一6的高压气体(控制气)，使压力开关一6的接口E与接口F 之间断开，从而断开盘刹控制回路的的主电源，使盘刹刹车。如果以上两个回路中的任何一个回路起到作用，均能控制盘刹刹车，起到双重保险的作用。
【主权项】
1.一种PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:供压系统的供油口 G—路与电液控 制阀一(1)进油接口连接，电液控制阀一(1)的一个出油口分别与电液控制阀二(2)和电液 控制阀三(3)同时连接，电液控制阀一(1)的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接， 电液控制阀二(2)和电液控制阀三(3)的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液 控制阀一 (1 )、电液控制阀二(2)和电液控制阀三(3)回油端口均与油箱接通；供油口 G另一路与PLC (5)连接，PLC (5)通过放大器(4)与电液控制阀一(1)的阀芯电磁 线圈连接;PLC( 5)还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；PLC(5)另外与压力开关一(6)的接口 E控制连接，压力开关一(6)的接口 F与紧急开关 (7)连接，紧急开关(7)另一端与电液控制阀一(1)和电液控制阀三(3)控制连接，紧急开关 (7)另一端还通过驻车开关(8)与电液控制阀二(2)控制连接;压力开关一 (6)的接口 P与气 控阀(1 〇)的接口 A连通，气控阀(10)的接口 K通过防碰阀(12)与气源(11)连通;气控阀(10) 的接口 P与盘刹控制电磁阀(9)的接口 A连通，盘刹控制电磁阀(9)的接口 P与气源(11)连通， 盘刹控制电磁阀(9)的接□ K与电控PLC(20)连通；电控PLC(20)与压力开关二(15)的接口E 及接口 F同时连通，压力开关二(15)的接口 P与气控阀(10)的接口 K连通。2.根据权利要求1所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的供压系统 是，包括恒压变量栗(13 )，恒压变量栗(13)进口端通过过滤器一(14)与油箱连通，恒压变量 栗(13)出口端通过单向阀(16)接入过滤器二(18)，单向阀(16)与过滤器二(18)之间的管 路上连接有多个蓄能器(17)，单向阀(16)与油箱之间设置有一个回油栗(19)。3.根据权利要求2所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的恒压变量 栗(13)和压力开关一 (6)均设置为两台。4.根据权利要求3所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的气控阀 (10)采用二位三通常通的型号。
【文档编号】F15B21/08GK205709658SQ201620328527
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】廖丽华, 徐波, 刘志林, 刘永胜, 于浩
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司
【专利摘要】本实用新型公开了一种PLC电液控制的盘式刹车装置，供压系统一路通过电液控制阀一与电液控制阀二和电液控制阀三同时连接，电液控制阀一另与工作钳连接，电液控制阀二和电液控制阀三与安全钳连接；供压系统另一路通过PLC及放大器与电液控制阀一连接；PLC还同时与安全钳和工作钳连接；PLC另外通过压力开关一、紧急开关与电液控制阀一和电液控制阀三连接，紧急开关另一端通过驻车开关与电液控制阀二连接；压力开关一通过气控阀及防碰阀与气源连通；气控阀通过盘刹控制电磁阀与气源连通，盘刹控制电磁阀通过电控PLC与压力开关二连通，压力开关二与气控阀连通。本实用新型的装置，实现盘刹和电控联合控制，可靠性高。
【专利说明】
一种PLC电液控制的盘式刹车装置
技术领域
[0001]本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种PLC电液控制的盘式刹车装置。【背景技术】
[0002]目前石油钻机盘刹采用的液压控制方式主要有两种形式:一是采用液控液手柄控制方式，二是采用电气液手柄控制方式。液控液手柄控制方式在直流钻机上运用比较广泛。 电气液手柄控制方式在交流变频钻机上运用广泛。以上两种控制方式都是依靠司钻的判断来操作手柄，从而给出一定的刹车力矩。但是，在实际操作过程中，对于交流变频钻机来说， 有时会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机的问题，影响作业效率;另外，电气液手柄控制方式的回路复杂，如果出现了故障查找起来费时费力，难以及时排除。【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种PLC电液控制的盘式刹车装置，解决了现有技术中有时会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机;另外，电气液手柄控制方式的回路复杂，如果出现了故障查找费时费力的问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案是，一种PLC电液控制的盘式刹车装置，供压系统的供油口G—路与电液控制阀一进油接口连接，电液控制阀一的一个出油口分别与电液控制阀二和电液控制阀三同时连接，电液控制阀一的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接，电液控制阀二和电液控制阀三的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液控制阀一、电液控制阀二和电液控制阀三回油端口均与油箱接通；
[0005]供油口 G另一路与PLC连接，PLC通过放大器与电液控制阀一的阀芯电磁线圈连接； PLC还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；
[0006]PLC另外与压力开关一的接口 E控制连接，压力开关一的接口 F与紧急开关连接，紧急开关另一端与电液控制阀一和电液控制阀三控制连接，紧急开关另一端还通过驻车开关与电液控制阀二控制连接;压力开关一的接口 P与气控阀的接口 A连通，气控阀的接口 K通过防碰阀与气源连通;气控阀的接口 P与盘刹控制电磁阀的接口 A连通，盘刹控制电磁阀的接口P与气源连通，盘刹控制电磁阀的接口K与电控PLC连通；电控PLC与压力开关二的接口E及接口 F同时连通，压力开关二的接口 P与气控阀的接口 K连通。
[0007]本实用新型的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征还在于:
[0008]供压系统是，包括恒压变量栗，恒压变量栗进口端通过过滤器一与油箱连通，恒压变量栗出口端通过单向阀接入过滤器二，单向阀与过滤器二之间的管路上连接有多个蓄能器，单向阀与油箱之间设置有一个回油栗。
[0009]恒压变量栗和压力开关一均设置为两台。
[0010]气控阀采用二位三通常通的型号。
[0011]本实用新型的有益效果是，包括以下几点:
[0012]1)本实用新型采用PLC控制，实现盘刹和电控联合控制，不会出现猛拉手柄导致冲击大、电机憋停或刹不住电机等问题，提高了作业效率，同时减小司钻房空间，降低司钻劳动强度。
[0013]2)采用三个电液控制阀协调进行控制，使得回路简单，故障容易排除，安全可靠。
[0014]3)采用电液控制阀二2和电液控制阀三3同时控制安全钳，其中任意一个出现故障卡住都能保证安全钳的刹车，提高系统可靠性。
[0015]4)总共设有两个压力开关一 6提供防碰信号，防碰信号通过压力开关一 6给到盘刹进行自动刹车，其中任意一个出现故障都能保证自动刹车，提高系统可靠性。【附图说明】
[0016]图1是为本实用新型的系统框图。
[0017] 图中，1.电液控制阀一，2.电液控制阀二，3.电液控制阀三，4.放大器，5.PLC，6.压力开关一，7.紧急开关，8.驻车开关，9.盘刹控制电磁阀，10.气控阀，11.气源，12.防碰阀， 13.恒压变量栗，14.过滤器一，15.压力开关二，16.单向阀，17.蓄能器，18.过滤器二，19.回油栗，20.电控PLC。【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0019]参照图1，本实用新型的结构是，包括并排设置的两台恒压变量栗13,两台恒压变量栗13互为备份，每台恒压变量栗13进口端通过各自的过滤器一 14与油箱连通，每台恒压变量栗13出口端通过各自的单向阀16共同接入过滤器二18，单向阀16与过滤器二18之间的管路上连接有多个蓄能器17,单向阀16与油箱之间设置有一个回油栗19,上述的结构称为供压系统，过滤器二18的出口称为供油口G(供油口G即为整个系统的高压供油端)；
[0020]供油口 G—路与电液控制阀一 1进油接口连接，电液控制阀一 1的一个出油口分别与电液控制阀二2和电液控制阀三3同时连接，电液控制阀一 1的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接，电液控制阀二2和电液控制阀三3的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液控制阀一 1、电液控制阀二2和电液控制阀三3回油端口均与油箱接通(回油口D即为整个系统的低压回油端)；[0021 ] 供油口 G另一路与PLC5 (S卩PLC控制模块)连接，PLC5通过放大器4与电液控制阀一 1 的阀芯电磁线圈连接;PLC5还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；[〇〇22] PLC5另外与两个压力开关一 6的接口 E控制连接，两个压力开关一 6互为备份，每个压力开关一 6的接口 F同时与紧急开关7连接，紧急开关7另一端与电液控制阀一 1和电液控制阀三3控制连接，紧急开关7另一端还通过驻车开关8与电液控制阀二2控制连接;每个压力开关一 6的接口 P同时与气控阀10的接口 A连通，气控阀10的接口 K通过防碰阀12与气源11 连通;气控阀10的接口 P与盘刹控制电磁阀9的接口 A连通，盘刹控制电磁阀9的接口 P与气源 11连通，盘刹控制电磁阀9的接口K与电控PLC20连通；电控PLC20与反馈防碰信号的压力开关二15的接口 E及接口 F同时连通，压力开关二15的接口 P与气控阀10的接口 K连通。[〇〇23] 气控阀10采用二位三通常通的型号。[〇〇24] 上述的两个压力开关一 6、盘刹控制电磁阀9、气控阀10、防碰阀12、压力开关二15、 电控PLC20设置在气控阀岛箱中；上述的放大器4、PLC5、紧急开关7和驻车开关8设置在司钻房中，称为司钻房单元;上述的安全钳和工作钳称为绞车单元;上述的其余部件一起称为液压栗站和阀组单元。
[0025]本实用新型的工作原理是，
[0026]1)两台恒压变量栗13通过各自的过滤器一 14吸油，再通过各自的单向阀16及过滤器二18,形成高压液压油。当工作刹车时，电液控制阀一 1通电，高压油通过PLC5驱动放大器 4控制电液控制阀一 1的开度，PLC5根据绞车的减速情况给工作钳自动提供大小可调的刹车力矩进行制动。当电液控制阀一 1断电时，高压油直接以最高压力作用到工作钳上进行制动。与电控结合，实现自动控制，冲击小，作业效率高。
[0027]2)当操作驻车开关8时，电液控制阀二2断电，安全钳参与制动，实现驻车刹车，操作简单，反应灵敏。[〇〇28]3)当操作紧急开关7时，电液控制阀一 1、电液控制阀二2和电液控制阀三3同时断电，只要三个电液控制阀中的任意一个起作用，安全钳和工作钳即可同时制动，实现紧急刹车，安全可靠。
[0029]4)当需要防碰时，防碰阀12导通气源11，气源11 一路气去控制防碰信号反馈的压力开关二15产生电信号给电控PLC20，电控PLC20接收到该信号，然后电控PLC20控制盘刹控制电磁阀9断电断气，从而断开压力开关一 6的高压气体(控制气)，使两个压力开关一 6的接口 E与接口 F之间断开，从而断开盘刹控制回路的主电源，使盘刹刹车;气源11另一路气去控制气控阀10换向，切断压力开关一6的高压气体(控制气)，使压力开关一6的接口E与接口F 之间断开，从而断开盘刹控制回路的的主电源，使盘刹刹车。如果以上两个回路中的任何一个回路起到作用，均能控制盘刹刹车，起到双重保险的作用。
【主权项】
1.一种PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:供压系统的供油口 G—路与电液控 制阀一(1)进油接口连接，电液控制阀一(1)的一个出油口分别与电液控制阀二(2)和电液 控制阀三(3)同时连接，电液控制阀一(1)的另一出油口与绞车单元中的工作钳控制连接， 电液控制阀二(2)和电液控制阀三(3)的应急出油口与绞车单元中的安全钳控制连接，电液 控制阀一 (1 )、电液控制阀二(2)和电液控制阀三(3)回油端口均与油箱接通；供油口 G另一路与PLC (5)连接，PLC (5)通过放大器(4)与电液控制阀一(1)的阀芯电磁 线圈连接;PLC( 5)还同时与安全钳和工作钳的阀芯电磁线圈控制连接；PLC(5)另外与压力开关一(6)的接口 E控制连接，压力开关一(6)的接口 F与紧急开关 (7)连接，紧急开关(7)另一端与电液控制阀一(1)和电液控制阀三(3)控制连接，紧急开关 (7)另一端还通过驻车开关(8)与电液控制阀二(2)控制连接;压力开关一 (6)的接口 P与气 控阀(1 〇)的接口 A连通，气控阀(10)的接口 K通过防碰阀(12)与气源(11)连通;气控阀(10) 的接口 P与盘刹控制电磁阀(9)的接口 A连通，盘刹控制电磁阀(9)的接口 P与气源(11)连通， 盘刹控制电磁阀(9)的接□ K与电控PLC(20)连通；电控PLC(20)与压力开关二(15)的接口E 及接口 F同时连通，压力开关二(15)的接口 P与气控阀(10)的接口 K连通。2.根据权利要求1所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的供压系统 是，包括恒压变量栗(13 )，恒压变量栗(13)进口端通过过滤器一(14)与油箱连通，恒压变量 栗(13)出口端通过单向阀(16)接入过滤器二(18)，单向阀(16)与过滤器二(18)之间的管 路上连接有多个蓄能器(17)，单向阀(16)与油箱之间设置有一个回油栗(19)。3.根据权利要求2所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的恒压变量 栗(13)和压力开关一 (6)均设置为两台。4.根据权利要求3所述的PLC电液控制的盘式刹车装置，其特征在于:所述的气控阀 (10)采用二位三通常通的型号。
【文档编号】F15B21/08GK205709658SQ201620328527
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】廖丽华, 徐波, 刘志林, 刘永胜, 于浩
【申请人】宝鸡石油机械有限责任公司
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