Исполнительный механизм подачи бурового инструмента

 

Изобретение относится к подъемным механизмам, а именно к тормозным лебедкам подачи бурового инструмента, и позволяет повысить надежность и удобсво эксплуатации исполнительного механизма путем обеспечения возможности отключения кинематической связи троса с тросоприемным бараба ном при ручном управлении тормозной системой. Перематывание троса 17 тросоприемным барабаном обеспечивается за счет фрикционного сцепления между ними, возникающего от воздействия упругой силы пружины 22 на один конец троса и массы груза 20, подвешенного к тормозному рычагу 21, связанному с противоположным концом троса 17. В результате ручного вмешательства в работу исполнительного механизма силы натяжения троса стремятся к нулю, происходит пробуксовка троса 17 относительно тросоприемного бара- , бана, что исключает перематывание троса, резкое растормаживание барабана лебедки и падение бурильной колонны . 2 ил. Q € (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAËÈÑTÈ×EÑHÈХ

РЕСПУБЛИК

1"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЙУ «:. 1

Фие. 2

ГОСУДАРСТ8ЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 945395 (21) 4130063/23-11 (22) 04. 10.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (7 1) Грозненское научно-производственное объединение "Промавтоматика" (72) М.П.Загоруйко, Ю.П«Канифатов, И.И.Рабин и Б.Г.Соколов (53) 622.233.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 945395, кл. Е 21 В 44/00 ° 197.9. (54) HCIIOJIHHTEJIbHbIA МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ

БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к подъемным механизмам, а именно к тормозным лебедкам подачи бурового инструмента, и позволяет повысить надежность и удобство эксплуатации исполнительного механизма путем обеспечения возВК, 1384734 А 2 (59 4 Е 21 В 44/00 В 66 D 5/02 можности отключения кинематической связи троса с тросоприемным бараба— ном при ручном управлении тормозной системой. Перематывание троса 17 тросоприемным барабаном обеспечивается за счет фрикционного сцепления между ними, возникающего от воздействия упругой силы пружины 22 на один конец троса и массы груза 20, подвешенного к тормозному рычагу 21, связанному с противоположным концом троса I7.

В результате ручного вмешательства в работу исполнительного механизма силы натяжения троса стремятся к нулю, происходит пробуксовка троса

17 относительно тросоприемного бара- . бана, что исключает перематывание троса, резкое растормаживание барабана лебедки и падение бурильной колонны. 2 ил.

84734

25

1

13

Изобретение относится к подъемным устройствам, а именно к тормозам лебедок подачи бурового инструмента, Целью изобретения является повышение надежности и удобства эксплуатации исполнительного механизма путем обеспечения возможности отключейия кинематической связи троса с тросоприемным барабаном при ручном управлении тормозной системой.

На фиг. 1 изображен исполнительный механизм подачи бурового инструмента; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Исполнительный механизм подачи бурового инструмента содержит основание 1, на котором посредством шарнира 2 закреплен основной корпус 3 с приводом 4, связывающим корпус 3 с основанием 1.

Внутри основного корпуса 3 смонтирован редуктор 5, корпус 6 которого снабжен опорами 7 и 8 качения, посредством которых он смонтирован в основном корпусе 3. Быстроходный вал

9 редуктора 5 посредством муфты 10 соединен с валом электрического двигателя 11. Тихоходный вал 12 редуктора 5 снабжен фрикционным прижимным роликом 13, который посредством привода 4 прижат к тормозному шкиву 14 барабана 15 лебедки. На корпусе 6 редуктора 5 смонтирован тросоприем-, ный барабан 16 с тросом 17, который через направляющий ролик 18, рукоятку 19 и груз 20 связан с тормозным рычагом 21. Свободный конец троса 17 намотанного на тросонриемный барабан

16, соединен с пружиной 22 растяжения, жестко прикрепленной к корпусу

23 буровой лебедки. Питание электродвигателя 11 осуществляется по кабелю 24.

Исполнительный механизм подачи бурового инструмента работает следующим образом.

Перед началом подачи бурового инструмента барабан 15 лебедки под действием груза 20, создающего усилие на тормозном рычаге 21, нахо дится в заторможенном состоянии. При этом посредством привода 4 поступательного перемещения основной корпус исполнительного механизма поворачивается на шарнире 2 так, что фрикционный прижимной ролик 13 вводится в силовое зацепление со шкивом 14 ° (ребордой) барабана 15 лебедки. Так как натяжение троса барабана 15 лебедки, создаваемое весом бурового инструмента, меньше тормозного усилия, развиваемого тормозным рычагом

21 с грузом 20, опускания бурового инструмента не происходит.

Для осуществления подачи бурового инструмента на в электродвигателя

11 по кабелю 24 подают управляющее напряжение от блока управления, реализующего тот или иной закон регулирования. На быстроходном валу 9 редуктора 5 электродвигателя 11 создается крутящий момент, который увеличивается редуктором 5 за счет его передачи и прикладывается к шкиву 14 барабана 15 лебедки через тихоходный вал 12 редуктора 5 и фрикционный ролик 13

Так как крутящий момент, развиваемый электродвигателем 11 на тихоходном валу 12 редуктора 5, меньше тор-, мозного усилия, а вал электродвигателя 11 вращается, корпус 6 редуктора 5 под действием сил реакции от крутящего момента, развиваемого на

его заторможенном тихоходном валу

12, начинает вращаться в направлении, противоположном направлению вращения электродвигателя 11, при этом эа счет силы трения между тросоприемным барабаном 16, смонтированным на корпусе 6 редуктора 5, и тросом 17, величина которой определяется весом груза 20 и упругостью пружины 22, трос 17 наматывается на тросоприемный барабан 16, Усилие на-, тяжения троса передается с помощью направляющего ролика 18 на тормозной рычаг 21 с грузом 20.

Для обеспечения вращения корпуса

6 редуктора 5 он выполнен подвижным относительно основного корпуса 3 исполнительного механизма благодаря

era посадке на подшипниках 7 и 8.

Фиксация положения (неподвижность) корпуса 6 в отсутствие управляющего напряжения обеспечивается натяжением троса 17 и трением в передачах редуктора и в электродвигателе.

Как только барабан 16 вместе с корпусом 6 начинает вращаться, наматывая трос 17, тормозной рычаг 21 с грузом 20 начинает перемещаться вверх и растормаживает барабан 15 лебедки до тех пор, пока суммарные силы, приложенные к барабану лебедки, обусловленные весом бурового инструмента и крутящим моментом, развиваемым на

1384734 фрикционном ролике 13, не превзойдут тормозных усилий, развиваемых тормозным рычагом 21 с грузом 20, после чего происходит трогание барабана 15 лебедки и его вращение.

Реборда 14 тормозного шкива барабана 15 лебедки при этом начинает вращать прижимной ролик 13 исполнительного механизма. Скорость вращения вала 12 при этом вбзрастает, что вызывает снижение скорости вращения тросоприемного барабана 16, уменьшение механического момента, передаваемого от корпуса 6 на этот барабан, и, следовательно, уменьшение натяж. ного усилия, передаваемого через трос 17 к рычагу 2 1, что уменьшает дальнейший подъем тормозного рычага

21 с грузом 20 и, следовательно, сни- 20 жает растормаживание лебедки и дальнейшее увеличение скорости ее вращения. B этом проявляется влияние отрицательной обратной связи. При пропорциональном выравнивании окружных ско- 25 ростей лебедки и вала электродвигателя 11 корпус 6 редуктора 5 и тросоприемный барабан 16 становятся неподвижными. При этом становится неподвижным тормозной рычаг 21 с грузом, дальнейшее растармаживание лебедки прекращается, вращение барабана 15 лебедки, а следовательно, и подача бурового инструмента принимают характер установившегося движения, При увеличении скорости вращения барабана 15 лебедки сверх скорости установившегося режима (это возможно, например, за счет уменьшения коэффициента трения TopM03Hblx K0J10 40 док и тормозного шкива 14 лебедки или за счет снижения скорости вращения электродвигателя 11) скорость вращения вала 12 увеличивается по сравнению с той, которую он может получить от ведущего вала 10 через

1 редуктор 5 при заданном уровне управляющего напряжения на электродвигателе 11 от управляющего блока (не показан). При этом корпус 6 редукто50 ра и тросоприемный барабан 16 начинают вращаться, меняя направление вращения таким образом., что трос. 17 сматывается с барабана 16, позволяя рычагу 21 осуществлять притормаживание под действием груза 20. Скорость

55 вращения лебедки уменьшается до тех пор, пока скорости вращения барабана

15 и электродвигателя 11 снова не выравняются (с учетом коэффициента передачи). Таким образом, скорость вращения барабана 15, а следовательно, и подача бурового инструмента становятся пропорциональны скорости вращения вала электрического двигателя 11.

Нарушение баланса скоростей приводит к растормаживанию или затормаживанию барабана лебедки и, следовательно, к ускорению или замедлению подачи бурового инструмента. При этом управление подачей бурового инструмента электромеханическим исполнительным механизмом осуществляется посредством имеющихся в нем элементов жесткой отрицательной обратной связи, Для управляемого изменения скорости подачи бурового инструмента блок управления, обрабатывающий закон регулирования (действующий по программе), должен изменить управляющее напряжение на электродвигателе 11, которое подается по кабелю 24.

В результате ручного вмешательства в работу исполнительного механизма сила натяжения троса 17 стремится к нулю, что приводит к резкому снижению сил трения между тросоприемным барабаном 16 и тросом 17. В результате при вращении тросоприемного барабана 16 и подаче бурового инструмента трос 17 не сматывается (наматывается) и не оказывает влияния на управление рукояткой тормоза буровой лебедки. Кроме того, отсутствие полного сматывания троса 17 с барабана

16 предотвращает изменение направления его намотки и, следовательно, переход отрицательной обратной связи в положительную, что в конечном итоге предотвращает аварии, связанные с падением бурового инструмента в скважину.

Если подъем бурового инструмента из ствола скважины происходит при включенном исполнительном механизме (ручка 19 с тросом 17 и грузом 20 сняты с тормозного рычага 21), то наматывания троса 17 на тросоприемный барабан не происходит из-за отсутствня сил трения между тросом 17 и тросоприемным барабаном 16, а следовательно, не происходит обрыв троса 17 и выхода из строя редуктора 5.

734

Составитель А.Проворов

Редактор И.Рыбченко Техред Л.Сердюкова

Корректор Л.Патай

Заказ 1387/26 Тираж 531 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР,по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Уж ород, ул. Проектная, 4

5 1384

Формула из обретения

Исполнительный механизм подачи бурового инструмента по авт. св.

В945395, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и удобства эксплуатации путем обеспечения возможности отключения кинематической связи троса с тросоприемным барабаном при ручном управлении тормозной системой, он снабжен пружиной растяжения, одним концом связанной с лебедкой, а другим концом - c тросом.

Исполнительный механизм подачи бурового инструмента Исполнительный механизм подачи бурового инструмента Исполнительный механизм подачи бурового инструмента Исполнительный механизм подачи бурового инструмента 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бурению скважин и позволяет расширить функциональные возможности устройства при работав на неавтоматизированных буровых установках

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность и долговечность податчика за счет обеспечения фиксации подводящей магистрали

Изобретение относится к горной автоматике и м.б.использовано на буровых установках для проходки восстающих с бурением передовой скважины.Цель - увеличение срока службы бурового инструмента

Изобретение относится к бурению

Изобретение относится к бурению глубоких скважин при разведке и добыче полезных ископаемых

Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность работы машины и упростить ее конструкцию

Податчик // 1350344
Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет повысить безопасность работ путем улучшения виброзащиты за счет расширения диапа-

Изобретение относится к горной 11110М-ТИ и позволяет снизить энрргозатрлгы при буреь:ии за счет пипышеиия KIIJ использования энергии при выполнении вс11омогатрл1 11ых onepaiyiii и уменьпкмши их длительности

Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет повысить надежность работы машины за счет снижения изно са бурового инструмента , защиты вращательно-ударного механизма /М/ 8 от воздействия отраженных от забоя волн напряжений при одновременном повьппении производительности бурения

Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин
Наверх