Адаптивний привід бурового верстата

Адаптивний привід бурового верстата, що містить двигун, дводиференціальний механізм адаптації виконавчих органів пристроїв подачі і розрізу та регульований гальмівний задавальний механізм, який відрізняється тим, що додатково введені компаундно ІНШІ двигуни, об'ємна пдропередача, насосна частина якої виконана автономно для кожного двигуна, а гідромотор виконаний роторним, з'єднаним з водилом першого диференціала, бурові насоси, які зв'язані як і різальний орган з одним із сонячних коліс першого диференціала, цифровий перетворювач та мікропроцесор, які входять в задавальний механізм, а пристрій подачі виконаний у вигляді талевої системи та бурової лебідки, яка приєднана до водила другого диференціала Винахід відноситься до бурильної техніки, до верстатів роторного буріння ВІДОМІ роторні бурильні машини з автоматичним регулюванням режимів буріння /Лобанов В А , Мнацаканов А В , Муратов Б В , Шубладзе А М Автоматизація технологических процесов бурения Обз инф - М , 1986/, в яких режим роботи виконавчих органів встановлюється за допомогою електронних засобів керування АКЕСР-2 Недоліком їх є те, що первинну інформацію про процес буріння потрібно отримувати за допомогою спеціальних датчиків, и обробку та реалізацію для керування здійснювати із залученням значної КІЛЬКОСТІ додаткових дорогих електромеханічних пристроїв, що процес обробки інформації та керування має певну похибку та затримку в часі реагування на зміну дії зовнішнього середовища на різальний інструмент фізико-механічними властивостями забезпечуються введенням у кінематичне коло задаючого механізму - регульованого гальмівного пристрою, яким може бути будь-який пристрій для відбору потужності, наприклад, гідронасос Кінематичний ланцюг барової машини має два ступеня ВІЛЬНОСТІ приводиться в дію від одного двигуна, а другий ступінь ВІЛЬНОСТІ використовується для адаптації руху подачі до руху різання замиканням через робочий процес за допомогою дводиференціального механізму, завдяки чому забезпечується без запізнення саморегулювання режиму роботи в залежності від фізико-механічних властивостей породи та умов руйнування Недоліком машини є те, що підналагоджуванням охоплюються лише рухи подачі та розрізу одного і того ж виконавчого органу, а при бурінні нафтогазових свердловин потрібно підналагоджувати під ці два рухи ще і продуктивність бурових насосів з метою відповідної зміни інтенсивності промивання свердловини, ручне ступінчасте задавання еталонного діапазону режимів самопідналагоджування при руйнуванні різних порід за допомогою додаткового гальмівного пристрою є малоефективним, оскільки вимагає наявність показів спеціальних датчиків фіксації параметрів породи, застосування спільного для рухів подачі та розрізу одного і того ж виконавчого органу не задовольняє сучасну практику щодо використання у бурових верстатах багатодвигунного приводу, потужносний вклад двигуні в якого в обслуговування виконавчих органів потрібно узгоджувати Найбільш близькою за технічною суттю та сукупністю ознак до запропонованого винаходу є відома землерізальна барова машина (А с СССР №624992, БИ №35, 1978), яка призначена для розробки грунтів Приводом цієї машини здійснюється плавне безступеневе саморегулювання швидкості в залежності від умов роботи і навантаження на різальний орган Привод машини складається з двигуна, двох конічних диференціалів, одні з сонячних коліс яких з'єднані між собою таким чином, щоб мати протилежний напрям обертання Розширення діапазону раціонального саморегулювання режимів буріння грунтів з різними (О со 00 ю 58736 В основу винаходу поставлена задача вдоскосонячних коліс 9 другого конічного диференціала, налення адаптивного привода для застосування в водило 10 якого зв'язане з буровою лебідкою 1 і буровому верстаті за рахунок охоплення їм промеханізму подачі бурильної колони, другі сонячні мивального пристрою, узгодження потужностних колеса обох диференціалів 12 та 13 за допомогою можливостей привідних двигунів та застосування системи коліс рядового зачеплення 14 зв'язані з закономірностей зміни показників буримості порід валом відбору потужності 15, який за допомогою для автоматичного задавання ступінчастого діапацифрового перетворювача 16 зв'язаний з мікрозону режимів буріння процесором 17 Задача розв'язується тим, що у відомому адаАдаптивний привод бурового верстата працює птивному приводі, який містить двигун, два КОНІЧНІ так Насоси блока двигунів 1 закачують під тиском диференціали, задаючий механізм, механізм порідину в акумулятор, роль якого виконує магістдачі, а також різальний орган, згідно з винаходом, раль 2, під дією тиску рідини вал обертового гіддодатково введені компаундно ІНШІ двигуни, об'ромотора 3 приводить в рух усі ланки дводифереємна пдропередача, насосна частина якої виконанціального привода так, що сонячні колеса 9 та 11 на автономно для кожного двигуна, а гідромотор отримують протилежно напрямлений обертовий роторним, з'єднаним з водилом першого диферерух При збільшенні навантаження на долото 8, нціала, бурові насоси, які зв'язані як і різальний наприклад, при зустрічі з більш міцною породою, орган з одним із сонячних коліс першого диферендещо знизиться швидкість обертання сонячного ціала, цифровий перетворювач та мікропроцесор, колеса 9 другого диференціала як і різниця швидякі входять в задаючий механізм, а механізм покості обертання цього колеса та швидкості обердачі виконаний у вигляді талевої системи та буротання другого сонячного колеса 12 цього диферевої лебідки, яка приєднана до водила другого динціала, від якої залежить швидкість обертання ференціала водила 10, як і зв'язаного з ним вала механізму 11 подачі бурильної колони з долотом 8 на вибій Це Використання пдропередачі, в який двигуни за викличе зменшення швидкості подачі, а тому і допомогою окремих роторних насосів паралельно осьового навантаження долота Одночасно зменобслуговують загальну напірну магістраль, від якої шення швидкості обертання бурильної колони з потужність відбирається загальним валом ротордолотом 8 призведе до зменшення продуктивності ного гідромотора, дозволяє досягнути оптимізацм бурових насосів 6 Навпаки, при зменшенні наванвідбору потужності від кожного з двигунів, з'єднантаження на долото 8, наприклад, при руйнуванні ня вала гідромотора з водилом, а ротора та крименш твердої породи на вибої, відбувається збівошипів бурового насоса з одним і тим же сонячльшення частоти обертання бурильної колони з ним колесом першого диференціала забезпечує долотом 8, продуктивності бурильних насосів 6 і ідентичну зміну КІЛЬКОСТІ промивального розчину осьової подачі долота При значному зростанні та інтенсивності обертання ротора З'єднання лемоменту сил опору на долоті 8 різниця кутових бідки механізму подачі бурильної колони з водишвидкостей коліс 9 і 12 буде від'ємною, тому вал лом другого диференціалу дозволяє зменшити лебідки 11 механізму подачі бурильної колони з інтенсивність або напрямок подачі бурильної кодолотом 8 водилом 10 почне провертатися у зволони при зустрічі долота з більш міцною породою ротному напрямку, піднімаючи бурильну колону з та збільшити інтенсивність подачі при зустрічі додолотом 8 із свердловини, доки навантаження на лота з менш міцною породою З'єднання вала віддолоті не знизиться до значення, заданого мікробору потужності задаючого механізму із сонячними процесором 17 У ВІДПОВІДНОСТІ із записаною проколесами обох диференціалів, а через цифровий грамою зміни показників МІЦНОСТІ породи, встановперетворювач з мікропроцесором дозволяє всталених по результатах попереднього вивчення геоновлювати очікуваний діапазон режиму саморегулогічного розрізу у вигляді певних коефіцієнтів лювання, перехід на який запрограмований на буримості, мікропроцесор 17 через цифровий пемікропроцесорі в залежності від зміни властивосретворювач 16 по показах традиційного датчика тей порід з характерними коефіцієнтами буримості для даної свердловини На фігурі показана структурна схема адаптивного привода бурового верстата Гідропередачу утворюють блок 1 двигунів з насосами, магістраль 2 та гідромотор 3, вал якого з'єднаний з водилом 4 першого зубчастого конічного диференціала, одне сонячне колесо 5 якого з'єднане з блоком бурових насосів 6, з ротором 7 привода бурильної колони з долотом 8 і з одним із ЛІНІЙНИХ переміщень встановлює ВІДПОВІДНИЙ ре жим еталонної швидкості обертання вала відбору потужності 15 Цей перехід здійснюється тоді, коли будуть пробурені породи з даним коефіцієнтом буримості та очікується перехід на буріння порід з іншим коефіцієнтом буримості або у випадку необхідності врахування впливу глибини свердловини чи звуження и діаметру на частоту обертання колони бурильних труб 58736 Фиг Комп'ютерна верстка Е Гапоненко Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна