Устройство для измерения помещения талевого блока
Союз Советсиик Социалистических Республик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ ВИДЕ ЕЛЬ ТВУ (б! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12.12.79 (21) 2852370/22-03 (51)М. Кд. Е 21 В 44/00 с присоединением заявки J%— фкударстееииый комитет СССР (28) Приоритет— (53) УДК 622.23. .082 (088.8) ао делам изобретений и открытий Опубликовано 23.11.81, Бюллетень № 43 Дата опубликования описания 23.11.81 10. Н. Турчанинов, О. М. Лабий, 10. Н. Степашкин и М. М. Лука (72) Авторы изобретен и я Ивано-Франковское специальное конструкторское =бюро-средств автоматизации Министерства приборостроения, средств автоматизации и систем управления СССР (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТАЛЕВОГО БЛОКА Изобретение относится к технике бурения, а именно к измерениям при бурении. Преимущественная . область использования — измерение подачи бурового инструмента при буре— нии скважин типовыми буровыми установ5 ками. Известны устройства, предназначенные для измерения перемещения талевого блока, в которых датчиком перемещения служит сельсин; Этот преобразователь подачи устанавливают на раме буровой лебедки и кинематически связывают с барабаном лебедки. 0сновной информацией для определения подачи инструмента является количество оборотов барабана лебедки (вала сельсина) 111. Однако s таком преобразователе не учитывается погрешность перемещения талевого блока, обусловленная изменением среднего диамет ра многослойной оснастки. Прн длине рабочей трубы около 20 м погрешность измерения составляет 10%. Из-за большой погрешности измерения данный преобразователь не может быть использован при измерениях суммарной длины колонны труб. Известно также устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента. Это устройство снабжено подпружиненным рычагом, расположенным на внешнем слое навитого на барабан лебедки тале.вого каната и жестко связанным с вилкой конусного вариатора, который включен в разрыв механической передачи (2). Недостатком этого устройства для измерения вертикального перемещения бурового инструмента являются применение рычага, который постоянно скользит с трением по канату лебедки, а также применение конусного вариатора с ременной передачей, Использование ременной передачи не позволяет осуществить передачу числа оборотов с одного вала вариатора на другой с высокой точностью. Кроме того, использование ременной передачи в коническом вариаторе затрудняет определение соотношения диаметров передачи. Ремень, удерживаемый рычагом с одной вилкой, не будет находиться на определенном диаметре фрикционных валов, а будет сгре883364 2О ЗО 4О миться к большему диаме I ру. Возможно проскальзывание ремня. Цель изобрстения — повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве лрименен кулачок, связанный посредством зубчатой понижающей передачи с барабаном лебедки, а через рычажный механизм и ролик соединен с плунжером дифтрансформаторного преобразователя. Отличительным свойством устройства является выполнение кулачка, профиль которого имеет криволинейные участки, кривизна каждого участка профиля соответствует среднему диаметру слоя навивки каната, а их длина каждого участка пропорциональна количеству витков каната в одном слое на барабане лебедки, причем кулачок через рьг аг связан с индикатором перемещения причем кулачок устанавливается таким образом, чтобы или полностью заполненном слое каната на барабане лебедки порядковый помер метки на кулачке находился напротив контактного ролика коромыслов рычахжо-кулачкового механизма. Таким образом, лсключается ошибка, обусловленная многослойностью навивки каната на барабан лебедки, Метки на кулачке обозначают точки перехода с одного слоя навивки на следующий в сторону возрастания и отмечены цифрами, обозначающими номер заполненного полностью каната слоя. Устройство устанавливается па раме буровой лебедки и кинематически связывается с валом лебедки. Его можно установить на любых буровых установках, имея соответствующий кулачок и кинематическую связь с конкретной буровой лебедкой. На чертеже представлена схема устройства для измерения перемещения талевого блока. Узлы устройства. размещены на литом корпусе 1, входной вал 2 посредством цепной предачи 3 связан с барабандм буровой лебедки, с другой стороны входной вал 2 представляющий собой однозаходный червяк через червячное колесо 4,. понижающую зубчатую передачу 5, кулачка со специальным профилем 6, коромысло с контактными роликом 7, плунжера 8 соединен с дифтрансформаторным преобразователем 9. Вращение входного вала 2 передается червячному колесу 4, при помощи зубчатой передачи 5 вращение передается кулачку 6. Кинематика подобрана таким образом, что за 20 м перемещения талевого блока (длина квадратной рабочей трубы) кулачок поворачивается на 300, При помощи коромысла 7 вращение кулачка 6 преобразуется в возвратно-поступательное движение плунжера 8, дифференциального трансформатора 9, который при повороте кулачка на 300 перемещается в диапазоне 0 — 2 мм. При установке преобразователя на конкретной буровой лебедке необходимо переместить талевую систему таким образом, чтобы первый или второй слой барабана лебедки были полностью заполнены, затем устанавливают кулачок преобразователя таким образом, чтобы номер, соответствующий порядковому номеру слоя, находился напротив контактного ролика коромысла. Дифференциально-трансформаторный преобразователь соединяется со стандартным электрическим регистратором, на диаграмме которого отмечаются перемещения талевого блока. По записи можно также судить о направлении перемещения (подача или подъем бурильного инструмента в пределах одного поворота кулачка). Конструкция устройства, обеспечивающая достаточно высокую точность измерения перемещения талевого блока позволяет применять его также для измерения глубины скважины, скорости и др., что важно при решении задач оптимизации и сбора информации на стадии внедрения АСУП буровыми работами. Формула изобретения Устройство для измерения перемещении талевого блока, содержащее вариатор, связанный через механическую передачу с валом барабана буровой лебедки и соединен с рычагом и индикатором перемещения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, вариатор выполнен в виде кулачка, профиль которого имеет криволинейные участки, кривизна каждого участка профиля соответствует среднему диаметру слоя навивки каната, а длина каждого участка пропорциональные количеству витков каната в одном слое на барабане, лебедки, причем кулачок через рычаг связан с индикатором перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Портер Л, Г., Басович С. В, Приборы наземного контроля процесса бурения. Обзор. Сер. "Техника и технология геологоразведочных работ, организация производства". М., ВИЭМС, .1971, с. 47. 2. Авторское свидетельство СССР Х 451836, кл. Е 21 В 45/00, 1973 (прототип). 883364 Составитель В. Варламов Техред М.Peifaec Корректор Е, Рошки Редактор Н. Кончицкая Филиал ППП "Патент" Гг. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 10149/47 Тираж 630 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5, .
