Асинхронный электропривод для роторного стола бурового станка

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l96 685

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.11 1966 (№ 1056582/24-7) с присоединением заявки №

Кл. 5а, 12/10

21d -, 24/01

МПК Е 21b

Н 02р

УДК 622.242-83:621.313..333 (088.8) Приоритет

Опубликовано 31 V.1967. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 2ХП1.19б7

Комитет по делам изобретвиий и открытий при Совете Миииотрас

СССР

Автор изобретения

Ф. М. Ахундов

Заявитель

Азербайджанский научно-исследовательский институт электротехнической промышленности

АСИНХРОННЫЙ ЗЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ РОТОРНОГО

СТОЛА БУРОВОГО СТАНКА

Известны электроприводы для роторного стола с двумя асинхронными электродвигателями и редуктором с коническим дифференциальным механизмом, например, типа Хилда, допускающие регулирование скорости вращения переключением ступеней электросопротивления в цепи ротора одного из электродвигателей. Однако такие электроприводы имеют большие потери электроэнергии в роторных электросопротивлениях, трудно осуществлять в них защиту бурильных труб от перегрузки и невозможно получить стабильные скорости вращения.

Предлагаемый электропривод имеет ступен.чатую регулировку скорости вращения при высоком значении к.п.д. без переключения передач, обеспечивает защиту бурильных труб от скручивания.

Достигается это благодаря совместному применению соответствующего редуктора с дифференциальным механизмом и двух асинхронных электродвигателей, один из которых выполнен многоскоростным и может реверсиpoBBTbcB и имеет обмотку, переключаемую на различные числа пар полюсов.

Другой электродвигатель односкоростной и управляется со стороны ротора. Кроме того, на валу многоскоростного электродвигателя установлена электромагнитная муфта скольжения и фрикционный тормоз, а на валу односкоростного — фрикционный тормоз.

Асинхронный электропривод предназначен для бурения скважин с использованием шарошечных долот, а также для использования <а буровых установках с централизованным дистанционным управлением.

На фиг. 1 показана электросхема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 — вариант

10 схемы.

Предлагаемый электропривод роторного стола содержит асинхронный электродвигатель с фазным ротором 1 со станцией управления 2, имеющей пуско-регулирующие сопро15 тивления, включенные в цепь ротора; многоскоростной асинхронный электродвигатель 8 со станцией управления (контакторное пусковое и переключающее устройство) 4, муфту 5 максимального момента (фрпкционного, ферропорошкового или индукционного типа), электромагнитные фрикционные тормозы б и

7, командоаппарат 8 и редуктор P. Редуктор состоит нз планетарного дифференциального механизма 9, стопорного приспособления 10 для удержания в неподвижном состоянии водила дифференциального механизма и зубчатых пар 11 и 12 с муфтами сцепления 18 и

14. Выходной вал 15 редуктора карданным валом А связан с роторным столом B.

30 Пршщип действия электропривода заклю

196685

40 чается в следующем, При нормальной работе муфта 14 выключена, а муфта 18, связывающая дифференциальный механизм с выходным валом редуктора, включена. Поэтому скорость вращения выходного вала зависит от скоростей вращения обоих входных валов, связанных с валами электродвигателей. Заданную скорость вращения выходного вала получают переключением обмотки электродвигателя 3 на то или другое число пар полюсов, остановкой и реверсом его, а также остановкой электродвигателя l.

Электропривод при правильно выбранных кинематических параметрах имеет равномерную шкалу скоростей. Когда двигатель 8 выбран двухскоростным, электропривод имеет семь скоростей. Если максимальную скорость вращения электропривода принять за единицу, то шкала относительных скоростей будет:

0,14; 0,28; 0,43; 0,57; 0,71; 0,86; и 1,00.

Первые две скорости получают при остановленном двигателе 1 и вращении двигателя 8 в прямом направлении на низшей и высшей скоростях, остальные пять скоростей получают при вращающемся двигателе 1, причем при третьей и четвертой скоростях двигатель 3 ьращается в обратном направлении, при пятой скорости останавливается, а при шестой и седьмой скоростях вращается в прямом направлении.

Электромощности электродвигателей 1 и 3 не одинаковы. Для приведенной выше шкалы скоростей мощность двухскоростного двигателя 3 в 2,5 раза меньше мощности двигателя 1, Число ступеней скоростей электропривода можно увеличить, применив вместо двухскоростного двигателя 8 — трехскоростной или вместо односкоростного двигателя 1 — двухскоростной. Однако практически, по условиям технологии бурения, в этом нет необходимости.

Муфта 5 с электрическим управлением, предназначенная для защиты бурильных труб от перегрузки, используется и для оперативного управления двигателем 3. Она воспринимает только небольшую часть крутящего момента, передаваемого на роторный стол. Поэтому габариты и вес ее получаются небольшими.

Управляется электропривод (пуск, останов, изменение скорости вращения) командоаппаратом 8, который воздействует на аппаратуру управления двигателей и муфты 5.

В случае необходимости передачи на роторный стол повышенного (3 — 4-кратного) крутящего момента, например для ликвидации прихвата бурового инструмента в скважине, используют зубчатую пару 12, включаемую муфтой 14 (муфта 13 в этом случае выключена).

При этом можно пользоваться лишь одним из двигателей — преимущественно двигателем 1.

В случае пользования двигателем 3, необходимо, чтобы двигатель 1 был отключен и водило дифференциального механизма заторможено стопорным приспособлением 10.

Вариант электропривода, показанный на фиг. 2, отличается измененным расположением электродвигателей.

Предмет изобретения

1. Асинхронный электропривод для роторного стола бурового станка, содержащий два электродвигателя, валы которых соединены с входными валами дифференциального редуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и увеличения числа ступеней скорости, один из электродвигателей выполнен многоскоростным и может реверсироваться, а другой — односкоростным и управляется со стороны ротора.

2. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа ступеней скорости и защиты бурильных труб от скручивания, на валу многоскоростного двигателя установлены электромагнитная муфта скольжения и фрикционный тормоз, а на валу односкоростного — фрикционный тормоз.

19G685

P Р Г У

Составитель Б. Минц

Редактор А. И. Шиллер Техрсд Л. Я. Бриккер Корректоры: О. Б. Тюрина и Н. И. Быстрова

Заказ 2189(7 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2