Гидродинамический тормоз буровой лебедки

 

ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ, содержащий двуполостный ротор, статоры, вал и охлаждающее устройство, выполненное в виде тепловой трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем повышения эффективности охлаждения, тепловые трубы выполнены в виде замкнутых кольцевых труб с тороидальным сечением и расположены в теле ротора, в местах наибольшего утолщения, в верхней и нижней части ротора, причем тепловые трубы выполнены со смещением относительно вертикальной оси симметрии ротора. с SS (О Oi 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1)4 F 16 D 65/813, 57/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531289/25-27 (22) 28.12.82 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) А. И. Вольченко, Д. А. Вольченко, Л. Н. Князев и И. Н. Масляк (7l) Ивано-Франковский институт нефти и газа (53) 621.825 (088.8) (56) Эфендиев T. Х. Лопастные гидродинамические тормоза буровых лебедок. М., Недра, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 690210, кл. F 16 D 65/833, 1979.

„„Я0„„1171618 А (54) (57) ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ТОРМОЗ БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ, содержащий двуполостный ротор, статоры, вал и охлаждаюшее устройство, выполненное в виде тепловой трубы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем повышения эффективности охлаждения, тепловые трубы выполнены в виде замкнутых кольцевых труб с тороидальным сечением и расположены в теле ротора, в местах наибольшего утолщения, в верхней и нижней части ротора, причем тепловые трубы выполнены со смещением относительно вертикальной оси симметрии ротора.

1171618 ловой трубе работать на рабочем теле с высоким удельным объемом, т.е. жидким металлом в качестве рабочего тела.

Наличие смещения тороидальной тепловой трубы относительно вертикальной оси позволяет иметь на их противоположных закругленных сторонах зоны испарения и конденсации, что поддерживает незначительный перепад температур в теле ротора, например по горизонтальной оси сечения тепловой трубы. Кроме того, достигается эффективное охлаждение левой и правой частей ротора за счет наличия в них зон испарения и конденсации.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидродинамическим тормозам буровых лебедок.

Цель изобретения — повышение надежности в работе путем повышения эффективности охлаждения.

На фиг. 1 показан гидродинамчиеский тормоз; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Гидродинамический тормоз содержит вал

1, статоры 2, двуполостный ротор 3 и полости тепловых труб 4, а также закругление 5 лопаток 6 в наружной части межлопаточных каналов 7 ротора 3, неподвижные лопатки 8, статоров 2, имеющие каналы 9 и полости тепловых труб 4. Последние получены в роторе 3 литьем. Полости 15 тепловых труб 4 через отверстие (не показано) заполнены на 3/4 объема жидким металлом, после чего оставшийся объем в полостях тепловых труб 4 вакуумируется и герметизируется пробкой, которая заваривается. П ричем применение тороидал ьных тепловых труб связано с получением развитой поверхности .теплообмена, Кроме того, тороидальная тепловая труба оптимально вписывается в строительный объем редуктора.

Выполнение тепловых труб других сечений, 25 например прямоугольного, квадратного и т. д., ведет к ослаблению сечения ротора.

Более того, наличие скруглений в тороидальной тепловой трубе позволяет уменьшить центробежные силы. При этом максимальная центробежная сила возникает по вертикальной оси ротора, т. е. в одном сечении. Все это позволяет тороидальной тепГидродинамический тормоз работает следующим образом.

Благодаря высоким скоростям циркуляции жидкости в межлопаточных каналах гидротормоза возникает значительный тормозной момент, величина которого прямо пропорциональна квадрату частоты вращения ротора 3. При тормозных режимах кинетическая энергия груза преобразуется в гидротормозе в тепловую энергию. Если вода в гидротормозе нагревается до 100 С то образовавшийся пар вытесняет воду из рабочего пространства и тормозной момент резко падает. Наличие в роторе 3 тепловых труб, заполнение их жидким металлом с высоким теплосодержанием позволяет избежать перегревания воды, а их расположение позволяет повысить надежность работы гидромуфты. По сравнению с классической тепловой трубой верхняя правая (а) и нижняя левая (б) сторон тепловых труб подходят близко к межлопаточным каналам 7 ротора 3. Поэтому они являются зонами испарения тепловых труб, а зона верхняя левая (а ) и нижняя правая (б ) стороны тепловых труб являются зонами конденсации тепловых труб. Кроме того, зоны конденсации и испарения также имеются в межлопаточных каналах 7. В зависимости от скорости вращения вала 1, канала 7 ротора

3 омываются разным количеством воды. В тот канал 7, в который ее попадает меньше в данный момент времени, его поверхность является зоной испарения, а где больше— зоной конденсации тепловой трубы. Таким образом, циклы работы тепловой трубы повторяются, за счет чего достигается эффективное охлаждение воды. Расположение же в верхней и нижней частях тела ротора

3 полостей тепловых труб 4 связано с тем, что именно в этих местах можно без значительного усложнения конструкции разместить тепловые трубы 4.

Использование изобретения по сравнению с гидродинамическим тормозом буровой установки (базовый объект) позволит повысить надежность тормоза за счет повышения эффективности охлаждения деталей тормоза, за счет повышения его нагрузочной способности.

ll7l6l8

Составитель П. Колесников

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор О. Ти гор

Заказ 4833/32 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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