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CN105939957B - 能流体地操作的故障安全型盘式制动系统以及具有这个系统的提升装置 - Google Patents

能流体地操作的故障安全型盘式制动系统以及具有这个系统的提升装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种能流体地操作的故障安全型盘式制动系统，其包括制动缸对(2)，所述制动缸对在制动盘(1)的两侧对置地设置在一个或多个制动钳(30)中，其中，每个制动缸(3，4)包括一个制动活塞(5，6)，借助弹簧配置组件(7，8)在该制动活塞上施加指向制动盘(1)的弹力，其中，在每个制动缸(3，4)上设置有第一和第二流体接口(P1，P2)，通过所述第一流和第二流体接口能够给制动缸(3，4)输送流体，利用该流体能够在制动活塞(5，6)上施加反向于弹力的力，以降低由弹力产生的制动力，制动缸对(2)的制动缸(3，4)的第一或第二流体接口流(P1，P2)中的各一个流体接口配属有二位二通换向阀(20，21)，并且制动缸对(2)的制动缸(3，4)的第一或第二流体接口(P1，P2)中的相应另外的流体接口相互流体地连接。

Description

能流体地操作的故障安全型盘式制动系统以及具有这个系统 的提升装置
技术领域
本发明涉及一种能流体地操作的盘式制动系统、特别是用于提升装置的盘式制动系统，该盘式制动系统包括多个具有制动缸的制动缸对，所述制动缸对在制动盘的两侧设置在一个或多个制动钳中，其中每个制动缸包括一个制动活塞，借助一个弹簧配置组件在该制动活塞上施加指向制动盘的弹力，其中，在每个制动缸上设置有第一流体接口和第二流体接口，通过所述第一流体接口和所述第二流体接口可以给制动缸输送流体，利用该流体能够在制动活塞上施加逆着弹力指向的力，以降低由弹力产生的制动力。
“流体地”特别是指液压地或气动地。“流体”与此相应地应该理解为特别是液压液或压缩空气。
背景技术
这样的盘式制动系统称为“故障安全型的”(“fail safe”)，因为在发生故障时在最坏情况下可以预期的是：制动缸上存在的流体压力下降，这导致制动激活并且因此防止不受控的运动状态。例如其由DE 10 2007 041 41 1 B3、DE 10 2006 003 832 A1、DE 3604 451 A1和DE 32 04 695 A1已知。
例如由WO 03/072904 A1公知了一种具有这样的盘式制动系统的提升装置。这种提升装置用于将负荷、特别是钻探装置或管道封堵装置(Bohrverschlusseinrichtung)例如从浮动平台排出到海底上或到钻孔中或上并且将其提起。它具有可旋转地支承的卷筒，大多数情况下构造成钢索的柔性牵拉件紧固在该卷筒上，可以通过旋转驱动卷筒来缠绕或退绕该牵拉件。卷筒与盘式制动器的制动盘连接。借助设置在多个制动钳中的制动缸对――也称为“Kalipper(卡钳)”――可以在退绕过程期间使卷筒的旋转速度减速或也可以将该旋转速度完全锁定。
为了能够影响制动力，必须以同样的方式改变每个制动缸上存在的压力，为此在最简单的情况中，所有制动缸的第一流体接口和第二流体接口只须并行地与同一个流体压力源连接。
然而安全规章要求：为了测试和检验目的，制动缸对能够单独地以及在不同的相互组合中激活或退出工作。为此在已知的盘式制动系统中，一个制动缸对的两个制动缸的第一流体接口与第一压力管道连接，两个第二流体接口与第二压力管道连接。其中每一个压力管道包括一个单独的二位二通换向阀，该二位二通换向阀能够克服弹力地电磁操作。二位二通换向阀在此如下地设计，即，它在弹力的作用下在无电流的状态中处于流通位置中。
这样的盘式制动系统的缺点首先是与各个二位二通换向阀相关联的安装费用。此外的缺点是：运行可靠性受到可能在二位二通换向阀与制动缸之间的流体管道内产生的泄漏的负面影响。
发明内容
因此本发明的目的是：提供一种鉴于这些缺点改进的盘式制动系统。
这个目的通过能流体地操作的盘式制动系统得以实现，其包括多个具有制动缸的制动缸对，所述制动缸对在制动盘的两侧设置在一个或多个制动钳中，其中，每个制动缸包括一个制动活塞，借助弹簧配置组件在该制动活塞上施加指向制动盘的弹力，
其中，在每个制动缸上设置有第一和第二流体接口，通过所述第一和第二流体接口能够给制动缸输送流体，利用该流体能够在制动活塞上施加反向于弹力的力，以降低由弹力产生的制动力，其特征在于：制动缸对的制动缸的第一或第二流体接口中的各一个流体接口配属有二位二通换向阀，并且制动缸对的制动缸的第一或第二流体接口中的相应另外的流体接口相互流体地连接。
在根据本发明的盘式制动系统中，制动缸对的制动缸的第一流体接口或第二流体接口中的各一个流体接口配属有一个二位二通换向阀，并且制动缸对的制动缸的第一流体接口或第二流体接口中的相应另外的流体接口相互流体连接。换句话说，一个制动缸对的制动缸流体地串接，其中，各一个二位二通换向阀接入到通向流体压力源的输入管道中。
基于这种措施可能的是：如优选的那样，二位二通换向阀构造成设置在制动钳上或中的筒式插装式阀，也称为“旋入式阀 (Einschraubventil)”。由于制动缸的串接，所以为了选择地将制动缸对与流体源分离或与该流体源连接，每个制动钳只需要每个制动缸一个唯一的筒式插装式阀，而在制动缸对的制动缸流体并联的情况中为此需要四个筒式插装式阀、即制动缸的每个流体接口上一个筒式插装式阀。
因此根据本发明的制动系统的出众之处在于降低的安装费用。可以通过构造成筒式插装式阀的可能性降低泄露的危险。通过使用筒式插装式阀还降低了盘式制动系统所需的装配空间。
如果二位二通换向阀如优选的那样构造成可马达操作地克服弹力进入关闭位置中的阀，那么这些阀只须为了测试和检验目的而被加载电功率，因此在正常运行中能量需求降低且运行可靠性提高。
为了能够为了测试和检验目的而检测制动缸对的单独组或不同组的效果，在根据本发明的制动系统的一种优选的实施方式中规定：将一个制动缸对的二位二通换向阀构造成能够与其它制动缸对的二位二通换向阀无关地操作、或选择性地能够与其它制动缸对中的一个或多个制动缸对共同操作。
根据本发明的制动系统特别是设置为用于文首述及类型的提升装置。因此本发明还涉及一种装备有这样的制动系统的提升装置。
附图说明
下文应该借助附图进一步说明本发明。附图中：
图1为盘式制动系统的属于现有技术的实施例的示意性液压系统平面图；
图2为根据本发明的盘式制动系统的实施例的示意性液压系统平面图；
图3为提升装置的实施例，根据本发明的盘式制动系统例如设置为用于该提升装置。
具体实施方式
在图1中示出的属于现有技术的盘式制动系统100的实施例包括一个制动盘1以及五个制动缸对2，这些制动缸对分别具有向着制动盘彼此对置设置的制动缸3、4。每个制动缸3、4包括一个简单作用的制动活塞5、6。
每个制动活塞5、6上作用有一个弹簧配置组件7、8并且该弹簧配置组件在制动活塞上施加指向制动盘1的弹力。
每个制动活塞5、6作用在一个制动片9、10上。这个制动片在弹力下被压向制动盘1，因此产生制动效果。
为了降低制动效果，每个制动缸3、4具有第一流体接口P1和第二流体接口P2。每个流体接口P1、P2与一根压力管道11、12连接，从而在制动活塞5、6上施加经由压力管道11、12提供的流体压力、例如液压力并且克服借助相应的弹簧配置组件7、8施加到相应的制动活塞5、6上并因此施加到相应的制动片9、10上的力。
为了能够在制动缸3、4的包括弹簧配置组件7、8的腔室13、14 与环境之间进行换气，每个腔室13、14具有一个用于通风和排气的接口A1。此外，在每个腔室13、14上设置有一个接口R1，该接口用于排出经过相应制动活塞5、6的可能的泄漏液体。在所示出的实施例中，接口A1、R1与管路系统15连接。
在两个外侧的制动缸对上，排气阀16接入到压力管道11、12中，这些排气阀在液压运行的情况中用于在以液压液进行加注的过程之后排出空气。
为了其中每一个制动缸对2能够为了测试和检验目的而相互独立选择地利用经由压力管道11、12提供的流体压力加载或与所述压力管道分离，在压力管道11、12中的每一个压力管道中为制动缸对2中的每一个制动缸接入一个二位二通换向阀17、18。它分别如下地构造成能够克服弹力的效果进行电磁操作，即，它在无电流状态中转换到流通状态。为了将制动缸对2与压力管道11、12分开，则必须给各个附属的二位二通换向阀17、18加载电流，通过这种方式，制动缸对2 可以与压力管道11、12上存在的压力的以后的变化无关地保持在流体压力下，该流体压力在操作二位二通换向阀17、18的时刻存在。
为了使得来自二位二通换向阀17、18的可能的泄漏液体不是不受控地流出到环境中，其中每一个阀都与一个泄漏管道19连接。
只要下面未另外说明的话，在图2中示出的根据本发明的制动系统的实施例与在图1中示出的、上述说明所涉及的制动系统的不同之处在于：制动缸对2的制动缸之一、此处为制动缸4的第一流体接口 P1与压力管道12连接，而第二流体接口P2则与这个制动缸对的另一个制动缸、此处为制动缸3的第一流体接口P1连接，并且这个制动缸3的第二流体接口P2与压力管道11连接。通过这种流体串联，利用仅仅两个构造成筒式插装式阀的二位二通换向阀就能够实现与现有技术的实施例中同样的功能性，其中，一个筒式插装式阀20为了选择地将第一流体接口P1与压力管道12分离而设置在制动缸4上，而第二筒式插装式阀21为了选择地将制动缸3的第二流体接口P2与压力管道11分离则设置在制动缸3上。筒式插装式阀20、21在功能上按照二位二通换向阀17、18构造。
同样如现有技术的实施方式100那样，图2示出的根据本发明盘式制动系统200的实施方式也具有多个排气阀16以及一个通风系统 15，然而在所示出的实施例中只有用于排出泄漏流体的接口R1与该通风系统连接。
根据本发明的盘式制动系统200特别是设置为应用在提升系统中，该提升系统例如可以构造成如在图3中示出的那样。
提升装置的各构件装配在一个框架22上。为了提起和排出以及为了保持负荷、特别是钻探设备或类似物，设置有滚筒23，该滚筒不能相对扭转地紧固在滚筒轴24上，并且其轴线S平行于框架22的纵侧 25延伸。它支承在支承架26、27中，这些支承架设置在滚筒23的两个端侧28、29的对面。
制动盘1是盘式制动系统200的组成部分，该制动盘不能相对扭转地设置在滚筒轴24的在图1中位于滚筒23右侧的区域中。这个盘式制动系统的制动缸对2在图3示出的实施例中设置在多个制动钳30 中，在图3中只能清楚地看出它们中的两个。
为了在退绕过程制动时支撑盘式制动系统200，此外设置有与滚筒轴24连接的涡流制动器31。
在滚筒23的图1中的左侧设置有驱动单元32，该驱动单元在所示出的实施例中包括电动的驱动马达33以及传动单元34以及总传动机构35。
附图标记列表
100，200 盘式制动系统
1 制动盘
2 制动缸对
3 制动缸
4 制动缸
5 制动活塞
6 制动活塞
7 弹簧配置组件
8 弹簧配置组件
9 制动片
10 制动片
P1 第一流体接口
P2 第二流体接口
11 压力管道
12 压力管道
13 腔室
14 腔室
A1 接口
R1 接口
15 管路系统
16 排气阀
17 二位二通换向阀
18 二位二通换向阀
19 泄漏管道
20 筒式插装式阀
21 筒式插装式阀
22 框架
23 滚筒
24 滚筒轴
S 轴线
25 纵侧
26 支承架
27 支承架
28 端面
29 端面
30 制动钳
31 涡流制动器
32 驱动单元
33 驱动马达
34 传动单元
35 总传动机构

Claims (7)

1.能流体地操作的盘式制动系统(200)，其包括多个具有制动缸(3，4)的制动缸对(2)，所述制动缸对在制动盘(1)的两侧设置在一个或多个制动钳(30)中，
其中，每个制动缸(3，4)包括一个制动活塞(5，6)，借助弹簧配置组件(7，8)在该制动活塞上施加指向制动盘(1)的弹力，
其中，在每个制动缸(3，4)上设置有第一和第二流体接口(P1，P2)，通过所述第一和第二流体接口能够给制动缸(3，4)输送流体，利用该流体能够在制动活塞(5，6)上施加反向于弹力的力，以降低由弹力产生的制动力，
其特征在于：
制动缸对(2)的制动缸(3，4)的第一或第二流体接口(P1，P2)中的各一个流体接口配属有二位二通换向阀(20，21)，
并且制动缸对(2)的制动缸(3，4)的第一或第二流体接口(P1，P2)中的相应另外的流体接口相互流体地连接。
2.如权利要求1所述的盘式制动系统，其特征在于：二位二通换向阀构造成设置在制动钳(30)上或中的筒式插装式阀。
3.如权利要求1或2所述的盘式制动系统，其特征在于：二位二通换向阀构造成能够马达操作的且能够克服弹力进入关闭位置中的阀。
4.如权利要求3所述的盘式制动系统，其特征在于：二位二通换向阀构造成能够电磁操作。
5.如权利要求3所述的盘式制动系统，其特征在于：一个制动缸对的二位二通换向阀构造成能够与其它制动缸对的二位二通换向阀无关地操作，或者选择性地与其它制动缸对中的一个或多个制动缸对共同地操作。
6.如权利要求4所述的盘式制动系统，其特征在于：一个制动缸对的二位二通换向阀构造成能够与其它制动缸对的二位二通换向阀无关地操作，或者选择性地与其它制动缸对中的一个或多个制动缸对共同地操作。
7.提升装置，其包括如权利要求1至6之任一项所述的制动系统。
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