Гідравлічний верхній привод бурової установки

1 Гідравлічний верхній привід бурової установки, що містить корпус, порожній ведучий вал, з'єднаний із гідромотором, який відрізняється тим, що гідромотор виконаний радіальнопоршневим багатократної дії з внутрішнім розташуванням напрямної котків поршневих груп, а на циліндрах гідромотора встановлені розподільники, з'єднані з кулачком, закріпленим на напрямній, з єднаній із ведучим валом 2 Гідравлічний привід за п 1, який відрізняється тим, що розподільники виконані у вигляді клапанів 3 Гідравлічний привід за п 1, який відрізняється тим, що розподільники виконані золотниковими 4 Гідравлічний привід за пп 1, 2 та 3, який відрізняється тим, що розподільники з'єднані з кулачком за допомогою механізму зміни фаз розподілу рідини 5 Гідравлічний привід за пп 1, 2, 3 та 4 , який відрізняється тим, що механізм зміни фаз розподілу рідини виконаний важільно-повзунковим із ЗМІННІСТЮ на ходу положення проміжного повзуна 6 Гідравлічний привід за пп 1, 2, 3, 4 та 5, який відрізняється тим, що механізм зміни фаз розподілу рідини виконаний у вигляді гідравлічного штовхача, плунжер якого на поверхні має криволінійні ВІДСІЧНІ окрайки О Винахід належить до галузі техніки буріння свердловин, зокрема до приводів для обертального буріння, розміщених на поверхні, а також до двигунів для буріння свердловин і може бути використовано у нефтяної та газової промисловості Відоми також гідравлічні верхні приводи бурових установок /див Композит каталог нефтегазового оборудования и услуг, П выпуск, 1995 - 1996, том 2, Галф Паблишинг Компани, стор1047/, які вміщують корпус, порожній ведучий вал та гідромотор - прототип У прототипі привода встановлений аксіальнопоршневий гідромотор, тому регулювання числа обертів може здійснюватись тільки ступінчасте, а не безступінчасте, так як регулювання здійснюється за рахунок зменшення об'єму гідромотора шляхом відключення з роботи декілька поршней Крім того, наявність у приводі редуктора ускладнює конструкцію та знижує надійність привода В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення гідравлічного верхнього привода бурової установки шляхом виконання гідромотора радіально-поршневим многоразової дії із внутрішнім розташуванням напрямної роликів поршневих груп забезпечити підвищення ККД та знизити вагу верхнього привода Крім того, поставлені задачі вдосконалення приводу бурової установки шляхом постачання циліндрів гідромотору розподільниками, з'єднаними з кулачком, розташованим на напрямної роликів та спорядженим механізмом зміни фаз розподілу рідини забезпечити зменшення ваги привода, гідравлічного опору розподільників та плавне регулювання частоти обертання приводу Поставлені задачі вирішуються за рахунок того, що в гідравлічному верхньому приводі бурової установки, що вміщує корпус, порожній ведучий вал, з'єднаний із гідромотором новим є те, що гідромотор виконаний радіально-поршневим многократної дії із внутрішнім розташуванням напрямної котків поршневих груп, а на циліндрах гідромотора встановлені розподільники, з'єднані з кулачком, закріпленим на напрямної, з'єднаної із ведучим валом Розподільники могуть бути виконані золотниковими або клапанними Крім того, розподільники могуть з'єднуватися із кулачками за допомогою механізму зміни фаз со (О ^ со 34632 блок 14 із пуско-рєверсуючим розподільником 15, розподілу рідини який сполучається із напірним 16 та зливним 17 При цьому механізм зміни фаз розподілу рідитрубопроводами Розподільник 13 крізь повзуни ни виконаний важільно-повзунковим із ЗМІННІСТЮ 18, 12 та 20, штовхачі 21, 22 та 23 з'єднаний із кона ходу положення проміжного повзуна ромислами 24 клапанів або штоків 25 При цьому Механізм зміни фаз розподілу рідини може буповзун 20 притиснутий до кулачка 26, з'єднаного із ти також виконаний у вигляді гідравлічного штовнапрямною 5 Просторове положення повзуна 19 хача, плунжер якого на поверхні має криволінійні визначається з'єднаним з ним гідроциліндром 27, ВІДСІЧНІ окрайки зафіксованим пдрозамками 28 та управляючим Виконання гідромотора радіально-поршневим розподільником 29 Для привода розподільника 13 многократної дії, із фазовим регулюванням підвиможе бути використаний пдроштовхач, що має щує ККД привода від 0,85 до 0,95, збільшує моплунжер 31 із криволінійними ВІДСІЧНИМИ кромками мент зрушення від 0,8 до 0,99 Високий крутильний 32 та трибом 33, зачепленого із зубчатою рейкою момент дозволяє відмовитися від редуктора Крім34 Пдроштовхач ЗО має отвір 35 подачи робочої того, пряма передача зусилля поршня на ведучий рідини Він крізь трубопровід 36 з'єднаний із гідровал, крізь напрямну їх котків, дозволяє зменшити циліндром 37, який включений до розподільника масу привода із 6 до 4,5т 13 або крізь коромисла 24, з'єднаний із клапанами Розподільники у клапанному виконанні, що 38 Запропонований привод працює таким чином установлюються на циліндрах гідромотора мають гідравлічний опір у два рази менше ніж у золотниПри подачі робочої рідини крізь розподільник ковому виконанні Останні мають габарити у 1,5 -ь 15 до розподільника 13, останній крізь механізм 2 рази менше ніж клапанні розподільники В залеЗМІНІ фаз /повзуни 18, 19 та 20, штовхачі 21, 22 та жності від конкретного привода у конструкції може 23/ кулачком 26 установлюється в положення набути використані або ті, або ІНШІ пір відкритий або закритий, злив відкритий або закритий /див фіг 4/ Фази подачі робочої рідини З'єднання розподільників із кулачком за допотакож можна змінювати за допомогою повороту могою механізму зміни фаз розподілу рідини заплунжера пдроштовхача ЗО При ЗМІНІ положення безпечує плавне регулювання /зміну/ частоти обеуправляючого елемента /повзун 19 або плунжер ртання привода 31/ змінюються моменти початку відкриття напірМеханізм зміни фаз розподілу рідини важільних та зливних отворів у циліндрі Знаходячись під но-повзунковий із ЗМІННІСТЮ на ходу положення напором, поршень 7 тисне на коток 8 та повертає проміжного повзуна більш технологічний при вигонапрямку 5 та вал 4 створюючи крутильний мотовленні, так як не вимагає прецизійних пар мент Реакція крутильного моменту крізь котки 9 /плунжер-пльза/ Виконання ж механізму у вигляді передається на пази 11 блока циліндрів 12 При гідравлічного штовхача із плунжером, який має досягненні котком 6 нижньої "мертвої" точки накриволінійні ВІДСІЧНІ окрайки, дозволяє спростити прямної 5 крутильний момент падає до нуля і, якконструкцію цього механізму, тому можна у запрощо при подальшому повороті вала 4, циліндр поновану приводі використовувати ту чи іншу з'єднаний із напірною магістраллю, то утворюється конструкцію механізму момент, спрямований проти обертання Тому меНа кресленнях показанні фіг 1 - схематично ханізмом зміни фаз, змінюються фази початку позображений, поздовжній розріз гідравлічного верхдачі робочої рідини та кінця зливу При цьому змінього привода, на фіг 2 - схематично зображений нюється об'єм рідини, що подається у циліндр, і поперечний розріз запропонованого привода, на тим самим, змінюється частота обертання вала 4 фіг 3 - схематично зображений золотниковий розПлавна зміна робочого об'єму привода разом із подільник, керуючий гідравлічним штовхачем, на плавною зміною подачі гідростанцією робочої ріфіг 4 - зображений графік зміни площин перерізів дини забезпечує плавне регулювання частоти напірного та зливного отворів в залежності від кута обертання вала 4 Відсутність редуктора проміж повороту ведучого вала гідромотором та валом 4 підвищує надійність та Привод верхній складається із корпуса 1, у зменшує масу верхнього привода Попередні раякому на підшипникових вузлах 2 та 3, встановлехунки показують, що маса верхнього привода з ний ведучий вал 4 із напрямною 5 котків 6 поршкрутильним моментом до 120Кнм та частотою невих груп Поршневі групи складаються із поршобертання вала до 250об/хвил зменшується до 2 нів 7, шатунів 8, котків 6 та 9 на пальці 10 Котки 9 -ь 2,5т Запропонований верхній привод може бути вміщені у пази 11 блока циліндрів 12 Блок циліндзаторможеним простим перекриттям розподільнирів 12 твердо з'єднаний із корпусом 1 На блоці ків Як і ІНШІ верхні приводи, він може бути реверциліндрів встановлені розподільники 13, які з'єдсований та використаний для різних робіт нані трубопроводами, крізь клапано-запобіжний 34632 fl fi ФІГ. 1 Фіг. З Food FM. ІМГ -плаща p p f.'- кут ncfivpQTif Фіг. 4 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71