專利名稱：水冷油浸式電磁渦流剎車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油鉆機(jī)用剎車，具體涉及一種水冷油浸式電磁渦流剎車。
背景技術(shù)：
電磁渦流剎車是在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于石油鉆機(jī)絞車的一種輔助制動(dòng)裝置，它利用電磁感應(yīng)原理，進(jìn)行無磨損制動(dòng)，它的制動(dòng)力矩大，制動(dòng)特性好，對絞車實(shí)現(xiàn)在無級調(diào)速。任意控制鉆具下放速度，工作可靠、壽命長、維護(hù)簡單；應(yīng)用渦流剎車，可大幅度減少剎車塊的磨損，延長主剎車的使用壽命，減少維修工作量，降低成本，有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。但是現(xiàn)有的風(fēng)冷電磁剎車在使用時(shí)溫升極高，制動(dòng)力矩變差，勵(lì)磁線圈絕緣加速老化，而且我國沙漠地區(qū)及中東地區(qū)溫度及最高可達(dá)50-60°C，所以風(fēng)冷電磁渦流剎車不適應(yīng)于高溫地區(qū)。而現(xiàn)有水冷電磁剎車的冷卻系統(tǒng)簡單，冷卻布局過于簡單，造成局部溫升過高，環(huán)境溫度與剎車內(nèi)部溫差過大，同時(shí)線圈密封罩內(nèi)會產(chǎn)生冷凝水，造成剎車絕緣降低并產(chǎn)生安全隱患，大大縮短剎車使用壽命；并且上述兩種電磁渦流剎車(風(fēng)冷和水冷)的工況在額電壓情況下只能間斷工作，進(jìn)鉆時(shí)嚴(yán)禁連續(xù)使用。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種將油水結(jié)合并具有強(qiáng)制冷卻功能，不會在圈密封罩內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，能在額定電壓情況下連續(xù)工作的水冷油浸式電磁渦流剎車，該水冷油浸式電磁渦流剎車可用于鉆機(jī)在進(jìn)鉆時(shí)配合鉆機(jī)連續(xù)使用，最大限度滿足了鉆井工藝的需求。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種水冷油浸式電磁渦流剎車，包括轉(zhuǎn)子、定子、左進(jìn)水管、右進(jìn)水管、冷卻水進(jìn)水腔道、排水孔，排油孔，離合器，軸承座，所述左進(jìn)水管和右進(jìn)水管與冷卻水進(jìn)水腔道連接；所述冷卻水進(jìn)水腔道上設(shè)置有冷卻水噴水口 ；所述定子上設(shè)置有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈外罩有勵(lì)磁線圈密封罩；所述剎車頂部安裝有一油枕，油枕通過絕緣油管與勵(lì)磁線圈密封罩連通，油枕內(nèi)的絕緣油可以通過絕緣油管通入勵(lì)磁線圈密封罩，勵(lì)磁線圈密封罩與勵(lì)磁線圈之間充滿絕緣油，使得勵(lì)磁線圈完全浸泡在絕緣油中。所述勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)水冷卻管，該循環(huán)水冷卻管繞線圈一周設(shè)置。最優(yōu)的，上述循環(huán)水冷卻管為銅管。最優(yōu)的，上述勵(lì)磁線圈密封罩為不銹鋼密封罩。本實(shí)用新型的工作原理為在剎車頂部安裝一油枕，絕緣油通入勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)，使勵(lì)磁線圈完全浸沒于絕緣油中，勵(lì)磁線圈在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量一方面通過絕緣油迅速傳到定子及勵(lì)磁線圈密封罩上；另一方面，一進(jìn)水總管道將冷卻水通過設(shè)置在剎車左右兩側(cè)的左進(jìn)水管和右進(jìn)水管送入冷卻水進(jìn)水腔道中，然后冷卻水再通過進(jìn)水腔道上的冷卻水噴水口噴向轉(zhuǎn)子內(nèi)壁，噴到轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的冷卻水部分沖射到定子的磁極表面及勵(lì)磁線圈密封罩表面形成水流，強(qiáng)行將剎車所產(chǎn)生的熱量帶出；同時(shí)，由于勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)設(shè)置有循環(huán)水冷卻管，而冷卻水進(jìn)水腔道中的冷卻水由循環(huán)水冷卻管進(jìn)水口進(jìn)入，通過循環(huán)水冷卻管繞勵(lì)磁線圈一周再經(jīng)循環(huán)水冷卻管噴水口噴射到轉(zhuǎn)子內(nèi)壁，噴到轉(zhuǎn)子內(nèi)壁的冷卻水部分也會沖射到定子的磁極表面及勵(lì)磁線圈密封罩表面形成水流，強(qiáng)行將剎車所產(chǎn)生的熱量帶出；再一方面，絕緣油中的熱量還可以通過循環(huán)水冷卻管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的冷卻水帶出。通過上述的多種冷卻方式將電磁剎車所產(chǎn)生的熱量強(qiáng)行帶出，保證了剎車正常工作，并實(shí)現(xiàn)了電磁剎車在額定電壓情況連續(xù)工作的能力。本實(shí)用新型的有益效果在于在本實(shí)用新型中，由于勵(lì)磁線圈安裝在磁極上并用勵(lì)磁線圈密封罩密封，使得勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)及勵(lì)磁線圈熱量極高，要想使剎車連續(xù)運(yùn)行必須將熱量排出，所以本實(shí)用新型中的勵(lì)磁線圈采用油浸方式，該油浸方式增強(qiáng)線的絕緣 性能，使線圈所產(chǎn)生的高熱通過油傳到冷卻水經(jīng)冷卻水水流迅速將熱量帶出，同時(shí)勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)充滿絕緣油后再不會因?yàn)殡姶艤u流剎車內(nèi)部溫度與環(huán)境溫差過大，使得勵(lì)磁線圈密封罩內(nèi)產(chǎn)生冷凝水現(xiàn)象從而降低絕緣性能，在很大程度上提高了剎車的安全性。

圖I為剎車側(cè)視圖。圖2為圖I的A-A面剖視圖。圖3為圖2中B部放大圖。圖中1.油枕；2.循環(huán)水冷卻管；3.勵(lì)磁線圈密封罩；4.勵(lì)磁線圈；5.軸承座；
6.循環(huán)水冷卻管噴水口 ；7.循環(huán)水冷卻管進(jìn)水口 ；8.冷卻水噴水口 ；9.絕緣油管；10.左進(jìn)水管；11.右進(jìn)水管；12.排油孔；13.排水孔；14.轉(zhuǎn)子；15.定子；16.離合器；17.冷卻水進(jìn)水腔道。
具體實(shí)施方式
下面我們將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。結(jié)合圖I、圖2和圖3所示，一種水冷油浸式電磁渦流剎車，包括轉(zhuǎn)子14、定子15、左進(jìn)水管10、右進(jìn)水管11、冷卻水進(jìn)水腔道17、排水孔13，排油孔12，離合器16，軸承座5，左進(jìn)水管10和右進(jìn)水管11與冷卻水進(jìn)水腔道17連接；冷卻水進(jìn)水腔道17上設(shè)置有冷卻水噴水口 8 ;定子15上設(shè)置有勵(lì)磁線圈4,勵(lì)磁線圈4外罩有勵(lì)磁線圈密封罩3 ;剎車頂部安裝有一油枕1，油枕I通過絕緣油管9與勵(lì)磁線圈密封罩3連通，勵(lì)磁線圈密封罩3與勵(lì)磁線圈4之間充滿絕緣油；勵(lì)磁線圈密封罩3內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)水冷卻管2。本實(shí)施方式中為了達(dá)到更好的冷卻傳熱效果，所以循環(huán)水冷卻管2選用銅管，勵(lì)磁線圈密封罩3選用不銹鋼密封罩。本實(shí)用新型中，在剎車頂部安裝一油枕1，絕緣油通入勵(lì)磁線圈密封罩3內(nèi)，使勵(lì)磁線圈4完全浸沒于絕緣油中，勵(lì)磁線圈4在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量一方面通過絕緣油迅速傳到定子15及勵(lì)磁線圈密封罩3上；另一方面，一進(jìn)水總管道將冷卻水通過設(shè)置在剎車左右兩側(cè)的左進(jìn)水管10和右進(jìn)水管11送入冷卻水進(jìn)水腔道17中，然后冷卻水再通過冷卻水進(jìn)水腔道17上的冷卻水噴水口 8噴向轉(zhuǎn)子14內(nèi)壁，噴到轉(zhuǎn)子14內(nèi)壁的冷卻水部分沖射到定子15的磁極表面及勵(lì)磁線圈密封罩3表面形成水流，強(qiáng)行將剎車所產(chǎn)生的熱量帶出；同時(shí)，由于勵(lì)磁線圈密封罩3內(nèi)設(shè)置有循環(huán)水冷卻管2，而冷卻水進(jìn)水腔道17中的冷卻水由循環(huán)水冷卻管進(jìn)水口 7進(jìn)入，通過循環(huán)水冷卻管2繞勵(lì)磁線圈4 一周再經(jīng)循環(huán)水冷卻管噴水口6噴射到轉(zhuǎn)子14內(nèi)壁，噴到轉(zhuǎn)子14內(nèi)壁的冷卻水其中一部分也會沖射到定子15的磁極表面及勵(lì)磁線圈密封罩3表面形成水流，強(qiáng)行將剎車所產(chǎn)生的熱量帶出；再一方面，絕緣油中的熱量還可以通過循環(huán)水冷卻管2內(nèi)循環(huán)流動(dòng)的冷卻水帶出。最終，冷卻水可通過設(shè)置在剎車底部的排水孔13排出，而絕緣油也可通過排油孔12排出。本實(shí)用新型勵(lì)磁線圈4采用耐高溫的電磁線與相應(yīng)的絕緣材料，以保證線圈的絕緣性，絕緣油能增強(qiáng)線圈絕緣性能，勵(lì)磁線圈在工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量迅速外傳。剎車的轉(zhuǎn)子14也是由優(yōu)質(zhì)電工鋼制成，轉(zhuǎn)子14的軸由齒式離合器16與絞車相連 接。本實(shí)用新型采用油水相結(jié)合冷卻系統(tǒng)是電磁渦流剎車能正常工作的關(guān)鍵所在，我 們采用了油水相互傳送的方式，通過定子15內(nèi)壁，水在噴射至轉(zhuǎn)子14內(nèi)壁反射至定子15及密封罩外表形成水流。為了達(dá)到更佳冷卻效果，在線圈密封罩內(nèi)也安裝一條循環(huán)水冷卻管2繞勵(lì)磁線圈一周后，循環(huán)水冷卻管2的出水也噴射至轉(zhuǎn)子14與定子15外表形成超強(qiáng)的冷卻。剎車的直流勵(lì)磁電源，通過變壓器進(jìn)行隔離變壓后，在經(jīng)可控硅進(jìn)行半橋控整流控制，使輸互相的直流電壓，根據(jù)司鉆需求進(jìn)行任意調(diào)整直流電壓達(dá)到所需要的制動(dòng)力矩。本實(shí)用新型水冷油浸式電磁剎車的獨(dú)特之處是在額電壓情況之下連續(xù)工作，在鉆機(jī)進(jìn)鉆時(shí)合上電磁渦流剎車減輕了制動(dòng)盤摩擦，同時(shí)減輕了鉆具在進(jìn)鉆時(shí)產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)，延長了剎盤和鉆具的使用壽命，提高進(jìn)鉆安全性，解決了電磁剎車只能起下鉆，使而不能在進(jìn)鉆時(shí)連續(xù)使用電磁剎車這一難題，所以水冷油浸式電磁渦流剎車在我國任何地區(qū)，任何油田尤其適應(yīng)在高溫地區(qū)油田鉆井使用。
權(quán)利要求1.一種水冷油浸式電磁渦流剎車，包括轉(zhuǎn)子(14)、定子(15)、左進(jìn)水管(10)、右進(jìn)水管(11)、冷卻水進(jìn)水腔道(17)、排水孔(13)，排油孔(12)，離合器(16)，軸承座(5)，其特征在于 所述左進(jìn)水管(10)和右進(jìn)水管(11)與冷卻水進(jìn)水腔道(17)連接； 所述冷卻水進(jìn)水腔道(17)上設(shè)置有冷卻水噴水口(8); 所述定子上設(shè)置有勵(lì)磁線圈(4),勵(lì)磁線圈(4)外罩有勵(lì)磁線圈密封罩(3)； 所述剎車頂部安裝有一油枕(1)，油枕(I)通過絕緣油管(9)與勵(lì)磁線圈密封罩(3)連通,勵(lì)磁線圈密封罩(3)與勵(lì)磁線圈(4)之間充滿絕緣油； 所述勵(lì)磁線圈密封罩(3 )內(nèi)還設(shè)置有循環(huán)水冷卻管(2 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水冷油浸式電磁渦流剎車，其特征在于所述循環(huán)水冷卻管(2)為銅管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水冷油浸式電磁渦流剎車，其特征在于所述勵(lì)磁線圈密封罩(3)為不銹鋼密封罩。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種水冷油浸式電磁渦流剎車，包括轉(zhuǎn)子、定子、左進(jìn)水管、右進(jìn)水管、冷卻水進(jìn)水腔道、排水孔，排油孔，離合器，軸承座，所述左進(jìn)水管和右進(jìn)水管與冷卻水進(jìn)水腔道連接；所述冷卻水進(jìn)水腔道上設(shè)置有冷卻水噴水口；所述定子上設(shè)置有勵(lì)磁線圈，勵(lì)磁線圈外罩有勵(lì)磁線圈密封罩；所述剎車頂部安裝有一油枕，油枕通過絕緣油管與勵(lì)磁線圈密封罩連通，勵(lì)磁線圈密封罩與勵(lì)磁線圈之間充滿絕緣油；本實(shí)用新型提供了一種將油水結(jié)合并具有強(qiáng)制冷卻功能，不會在圈密封罩內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，能在額定電壓情況下連續(xù)工作的水冷油浸式電磁渦流剎車，該水冷油浸式電磁渦流剎車可用于鉆機(jī)在進(jìn)鉆時(shí)配合鉆機(jī)連續(xù)使用，最大限度滿足了鉆井工藝的需求。
文檔編號B66D5/30GK202766199SQ20122046030
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者陳明元, 王志君 申請人:四川廣漢石冶機(jī)械有限公司