Инерционный привод бурового инструмента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик!

i»787609 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.08.78 (21) 2659142/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (г1).Ц Kä з

Е 21 В 3/02

Гасударственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.12.80. Бюллетень ¹ 46 (53) УДК622.233. .62-83.002.51 (088.8) йо делам нвобретеннй н открытий

Дата опубликования описания 25.12.80 (72) Автор изобретения

А. С. Шаволов (71} Заявитель (54) ИНЕРЦИОННЫИ ПРИВОД БУРОВОГО ИНС ГРУ.ЧЕНТА

Изобретение относится к буровой технике, в частности к приводним устройствам буровых машин с импульсным вращением ведо1 мого вала.

Известен инерционный привод, включающий в себя приводный вал, соединенный упругой муфтой с водилом, выполненным в качестве ведомого вала рабочего инструмента и несущим свободно посаженные, неуравновешенные конические колеса, введенные в зубчатое зацепление с промежуточным коническим колесом, закрепленным в корпусе (1) .

Недостаток данного устройства состоит в том, что создаваемые коническим импульсатором крутильные колебания ограничиваются возможностями упругой муфты, поэтому разработка горных пород ведется в основном только за счет малоизменяемого вращающего момента и периодических вертикальных мягких импульсов.

Известен также инерционный привод, включающий ведущий вал с солнечной шестерней, введенный в зацепление со свободно посаженными на водило неуравновешенными сателлитами планетарного импульсатора, соединенный с рабочим инструментом ведомый вал и замкнутый на корпус автолот (2) .

Недостаток устройства состоит в том, что полезно не используется энергия, которая разряжается на корпус с помогцью автолога, чем снижается эффективность бурения

В Hpë ом.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет придания рабочему инструменту продольных импульсов. преимущественно ударного характера.

Это достигается тем, что привод снабжен дополнительным автологом. зубчатыми секторами и промежуточным валом, установленными в корпусе неподвижными кремальерами и трехзвенной конической зубчатой передачей, связывающей водило с ведомым валом, промежуточное колесо которой посредством дополнительного автолога установлено на промежуточном валу, причем корпус подпружинен относительно рабочего инструмента, а также тем, что рабочий инструмент снабжен наковальней. а корпус— бойком.

На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема привода; на фиг. 2—

787609

13

Формула изобретеггия сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1.

Привод состоит из двигателя 1, установленного на неподвижной раме 2, несущей зафиксированный в подшипнике рабочий инструмент 3, связанный посредством подвижного шлицевого соединения с ведомым валом 4, который через автолог 5 соединен с ведомым коническим колесом 6. В свою очередь вал двигателя 1 также через шлицевое подвижное соединение соединен с ведущим валом 7 с закрепленной на нем солнечной шестерней 8, введенной в зубчатое зацепление с попарно и диаметрально расположенными на водиле 9 неуравновешенными сателлитами 10. Водило 9 несет закрепленное на нем ведущее коническое колесо 11, введенное в зубчатое зацепление с промежуточным коническим колесом 12, а через него и с коническим колесом 6. Колесо 12 посредством дополнительного автолога 13 соединено с промежуточным валом 14 с зубчатыми секторами 15, введенными в зацепление с закрепленными на раме 2 неподвижными кремальерами 16. Ведущий вал 7, ведомый вал

4 и промежуточный вал 14 установлены в подшипниках корпуса 17, соединенного с рамой

2 и рабочим инструментом 3 подпружиненными стяжными болтами 18. Кроме того, корпус 17 оборудован бойком 19, законтактированным с наковальней 20, скрепленной с рамой 2 и рабочим инструментом 3.

Устройство работает следующим образ.ом.

От двигателя 1 через ведущий вал 7 вращение получает солнечная шестерня 8, а с ней и сателлиты 10, создающие на водиле 9 за счет своей противофазной неуравновешенности знакопеременный вращающий момент — двусторонние крутильные колебания. Указанные крутильные колебания испытывают и конические колеса 12 и 6. Колесо 6, вращаясь против часовой стрелки (см. фиг. 2), через автолог 5 увлекает за собой ведомый вал 4 и инструмент 3, В это время промежуточное коническое колесо 12 вращается против часовой стрелки (см. фиг. 3), не воздействуя на вал 14. Через полоборота сателлита 10 на водиле 9 воздействует момент, обеспечивающий вращение по часовой стрелке колеса 12, а через аналог 13 — вала 14. При этом за счет кремальерной передачи 15 — 16 вал 14 совместно с корпусом 17 начинает перемещаться вверх относительно рамы 2. Это перемещение продолжается до тех пор, пока суммарная сила от веса корпуса 17 со всей его начинкой и силы упругости пружин 18 не станет больше окружного усилия на секторах 15, равного P =М:г, где M — крутящий момент на валу 14; r — радиус сектора (колеса) 15. Элемент 15 выбран в качестве сектора, так как его вращение не бывает полнооборотным. Как только упомянутое сопротивление подъему корпуса 17 станет больше уменьшающегося Р, корпус

17 начинает двигаться вниз, в результате чего инструмент 3 получает одновременно продольный и крутильный импульсы. Продольные вертикальные перемещения корпуса 17 относительно рамы 2 поддерживаю"ся подвижными шлицевыми связями ь:-ду щего вала 8 с валом двигателя 1 и ведомого вала 4 с инструментом 3. С целью усиления продольного перемещения всей рассматриваемой конструкции вниз, целесообразно импульс в этом направлении длять ударным, для чего корпус 1/ оборудуется бойком 19, а рама 2 — наковальней 20.

Технико-экономический эффект устройс ва состоит в полезном использовании крутильного импульса, действующего на водило в направлении, противоположном вращению рабочего инструмента, и в преобр".ç:овании его в продольное, преиму цественно ударное, воздействие.

1. Инерционный привод бурового инструмента, включающий ведущий вал с солнечной шестерней, введенный в зац"пление со свободно посаженными на водило неурав овешенными сателлитами планетарно о иMпульсатора, соединенный с рабочим инструментом ведомый вал и замкнутый на корпус автолог, стаи гаюигийся тем, ч;о, с целью повышения эффективности бурения, при" вод снабжен дополнительным автологом, зубчатыми секторами с промежуточным валом, установленными в корпусе неподвижными кремальерами и трехзвенной конической зубчат ой передачей, связывающей водило с ведомым валом, промежуточное колесо которой посредством дополнительного автолога установлено на промежуточном валу, причем корпус подпружинен относительно рабочего инструмента.

2. Привод пс и. 1, стличаюшийся тем, что, с целью передачи на инструмент продольных ударных импульсов, рабочий инструмент снабжен наковальней, а корпус — боиком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 564894, кл. В 06 В 1/16 29.04.75.

2. Авторское свидетельство ССР

N 422610, кл. ".8 3 00, 07.06.72 (прототип).

787609 а-b

P4g л

Pus3

Составитель Л. Сергачев

Редактор H. Горвгт Техрсд A. Бойкас Корректор Н. Григорук

Заказ 8303!32 Тираж 626 Подписное

ВНИР1Г1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4