Привод к устройству для бурения скважины

 

О П И СА"- Н.И.Е

ИЗОБ РЧ:М. -Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗЮ0ОВ

Союз Советски

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08 т/.1968 (№ 1242583/29-14) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.V11 1971. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 06.Х.1971

МПК E 026 17/14

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622.233.05:62-886 (088.8) Авторы изобретения

Я. Г. Кеслер, М. А. Плотко, И. С. Велицкий, С. П. Глуховский, О. И. Буковец, Е. Я. Рабинович и А. А. Фомин

Заявитель

ПРИВОД К УСТРОЙСТВУ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИНЫ

Известен привод к устройству для бурения скважины, включающий насос, напорные и сливные магистрали, силовой цилиндр, гидромоторы вращения, золотники управления и регулятор скорости подачи.

Такой привод не имеет автоматических устройств для регулирования скорости вертикальной подачи в зависимости от крутящего момента сопротивления вращению и поддержания таким образом оптимального режима работы по мощности и моменту на рабочем органе.

Описываемый привод отличается от известного тем, что его регулятор скорости подачи выполнен в виде подпружиненного и установленного между напорной и сливной магистралями дросселирующего цилиндра подачи золотника, камера гидравлического управления которого соединена с напорной магистралью гидромоторов вращения. Магистрали последних соединены между собой двухпозиционным золотником, связанным с полостями силового цилиндра посредством дополнительного золотника, управляемого, например, кулачком, закрепленным на корпусе силового цилиндра.

Это обеспечивает автоматическую настройку устройства на оптимальный режим.

На чертеже изображена гидрокинематическая схема предлагаемого привода.

Привод содержит две автономные гидросистемы. Гидросистема, имеющая приводом насос 1, осуществляет вертикальную подачу силового цилиндра 2 и состоит из предохранительного клапана 3, гидрораспределителя 4 и напорной магистрали 5. Гидросистема, имеющая приводом насос 6, предназначена для вращения бура 7 на первой и второй скорости и включает золотники 8 и 9 управления, гидрот0 моторы 10 и 11 и напорную магистраль 12.

Обе системы могут иметь один масляный бак 18.

Гидромоторы 10 и 11 соединены с силовым цилиндром 2 зубчатой передачей 14, осуществд ляющей вращение силового цилиндра совместно с буром.

Регулятор скорости выполнен в виде дросселирующего золотника 15, подпружиненного

20 пружиной 1б, и установлен между напорной

17 и сливной 18 магистралями. Его камера 19 гидравлического управления трубопроводом 20 соединена с напорной магистралью 21.

Золотник 9 выполнен двухпозиционным, соединяющим между собой напорную и сливную магистрали. Он связан с бесштоковой 22 и штоковой 28 полостями силового цилиндра посредством дополнительного золотника 24, управляемого кулачком 25, закрепленным на

Зо корпусе силового цилиндра.

Работает привод к устройству для бурения скважины следующим образом.

На первой скорости вращения силового цилиндра 2 весь поток масла от насоса 6, пройдя золотник 8, делится в тройнике 26 на две части и в равных объемах поступает к гидромоторам 10 и 11. При этом двухпозиционный золотник 9 пропускает поток масла из трубопровода 27 в трубопровод 28.

С увеличением крутящего момента на буре повышается давление в трубопроводе 20, напорной магистрали 21 и камере 19 гидравлического управления дросселирующего золотника 15. По мере повышения давления в камере

19 плунжер 29 преодолевает усилие пружины

16 и, передвигаясь, открывает слив масла через магистраль 18 из напорной магистрали 17, связанной с полостью 22 силового цилиндра, в бак 18. В результате уменьшается скорость подачи бура или полностью прекращается подача. В это время высвобождается часть мощности первичного двигателя, потребляемой насосом 1, которая через насос 6 поступает на гидромоторы 10 и 11 для преодоления повышенного сопротивления резанию.

При уменьшении крутящего момента, например, после выворачивания или измельчения камня давление в трубопроводе 20, напорной магистрали 21 и камере 19 понижается, плунжер 29 под действием пружины 16 перемещается в прежнее положение, разобщая магистрали 80 и 18 или уменьшая проходное сечение щели золотника 15 между ними. Поток масла от насоса 1 в бесштоковую полость цилиндра увеличивается или возобновляется.

При второй повышенной скорости двухпозиционный золотник переводится на вторую позицию. Тогда он перекрывает доступ масла из трубопровода 27 к трубопроводу 28 и открывает сообщение последнего с трубопроводом

81. При этом весь поток масла, накачиваемый насосом 6, по трубопроводу 82 поступает только к гидромотору 10, тем самым увеличивая скорость вращения вала последнего. Гидромотор 11, связанный зубчатой передачей с гидромотором 10, вращается с той же скоростью, работая в режиме холостого хода. В этом положении двухпозиционного золотника масло свободно циркулирует через гидромотор 11.

Управление включением, выключением и изменением скорости вращения бура 7 происходит автоматически следующим образом.

Правая камера (на схеме не показана) управления двухпозиционным золотником 9 соединена трубопроводом 88 и золотником 24 с трубопроводом 84, ведущим к штоковой полости 28 силового цилиндра, а левая его камера (на схеме не показана) трубопроводом 85 соединена с магистралью 17, ведущим к бесштоковой полости 22 силового цилиндра.

Нормально двухпозиционный золотник находится в нейтральном положении, обеспечивая сообщение между трубопроводами 86 и 27, поэтому при включенном положении реверсивного золотника 8 масло от насоса 6 циркулирует на слив, минуя гидромоторы, При включении подачи бура вниз и упоре бура в грунт давление в напорной магистрали 17 и трубопроводе 85 повышается и перемещает двухпозиционный золотник в первое (правое) положение, соответствующее рабочей скорости вращения бура, который начинаег вращаться.

При отключении подачи и подъеме бура давление в магистрали 17 снижается, двухпозиционный золотник перемещается в нейтральное положение и вращение бура прекращается, он поднимается, не вращаясь. По достижении определенной высоты кулачок 25 открывает золотник 24, который устанавливает сообщение правой камеры управления золотника 9 через трубопровод 88 с трубопроводом

84 подъема, и золотник перемещается влево, за счет чего включается вторая скорость. Первая скорость вращения применяется при бурении, вторая скорость — при разбрасывании поднятого буром грунта над поверхностью скважины.

Предмет изобретения

Привод к устройству для бурения скважины, включающий насос, напорные и сливные магистрали, силовой цилиндр, гидромоторы, золотники управления и регулятор скорости подачи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической настройки устройства на оптимальный режим, его регулятор скорости подачи выполнен в виде подпружиненного дросселирующего и установленного между напорной и сливной магистралями цилиндра подачи золотника, камера гидравлического управления которого соединена с напорной магистралью гидромоторов, причем магистрали гидромоторов соединены между собой двухпозиционным золотником, связанным с полостями силового цилиндра посредством дополнительного золотника, управляемого, например, кулачком, закрепленным на корпусе силового цилиндра.

Составитель Л. Старосельская

Редактор T. А. Юрчикова Техред Л. Л. Евдонов Корректор Н. Рождественская

Заказ 2680/6 Изд. Ко 1083 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2