Устройство управления механизмами автоматизированной буровой установки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик ()939740 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 25.08.80 (21) 2975576/22-03 (53)M. Кл. с присоединением заявки М

Е 21 В 44/00 еоаударстееииый кшеитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.06.82. Бюллетень- рв 24

IID делам изебретеиий и аткрытий (53) УДК 622.24..082(088,8) Дата опубликования описания 30 .06 . 82

Г.Б.Михайлов, Ф.-С.Лыс, P.Þ.Ðàâè÷-Щербо, и Б.А,Израэльсон (72) Авторы изобретения

Fi pl + qg

Ц "" < 1пь.

1 тЯ;:." 13 автоматизафР

- - » 1а Отз д

Специальное проектно-конструкторское бю глубокого разведочного бурения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам управления механизмами автоматизированной буровой установки, Известны устройства управления механизмами, содержащие кулачковый вал, передачу к нему, микровыключатели.

Кулачковый вал, вращаясь, включает в определенный момент нужный микровыключатель $ 1).

Применение таких устройств возможно при использовании привода от ведущего барабана и тросовой системы.

Недостаток их заключается в том, что они не обеспечивают точности передачи сигналов, так как весь путь перемещаемого механизма должен соответствовать одному обороту вращения кулачкового вала. Ошибка в подаче сигнала здесь будет тем больIIje чем больше передаточное число редуцирования.

А также известно устройство управления механизмами автоматизированной буровой установки, содержащее горизонтально расположенные корпус, ведущий барабан, установленный в корпусе, тросовую систему с закреплением троса к перемещаемому объекту (например элеватору), кулачковый ступенчатый вал с наружной нарезкой на поверхности каждой ступени, передачу к нему от ведущего барабана в виде шлицевого соединения и винтовую пару, при этом гайка винтовой пары жестко соединена с кулачт5 ковым валом, а винт связан с корпусом.

При перемещении механизма (например элеватора) вверх или вниз, один из тросов наматывается на ведущий барабан, а другой трос сматывается.

При этом ведущий барабан через шлицевой вал вращает кулачковый вал с гайкой, который, перемещаясь по

939740 4 винту, своей наружной нарезкой приводит в действие выключатели (2 ).

Недостатком устройства является его ненадежность и неудобство в эксплуатации.

При работе устройства происходят сбои в получении сигнала с выключателей, обусловленные появлением черезмерного износа опор ролика и рычага, на котором закреплен ролик из-за постоянного соприкосновения ролика выключателя с боковыми стенками и дном канавки, нарезанной на поверхности ступеней кулачкового вала. Особенно это характерно для выключателей, расположенных в нижней ,части кулачкового вала, настройка которых затруднена из-за неудобного расположения.

Цель изобретения — повышение надежности и точности передачи сигналов при реверсе и износе сопрягаемых элементов, улучшение условий эксплуатации устройства управления.

Поставленная цель достигается тем, что поверхность ступеней кулачкового вала выполнена гладкой, при этом переход с одной ступени на другую по торцам выполнен по винтовой поверхности, спуск — по наклонной плоскости, длина каждой ступени равна величине хода кулачкового вала, а ось его установлена вертикально под углом 90 к оси ведущего барабана посредством конической передачи, включающей разрезную подпружиненную шестерню, На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - ступени кулачкового вала; на фиг. 3разрезная подпружиненная шестерня.

Устройство управления механизмами включает корпус 1, ведущий барабан

2, тросовую систему 3, две ветви которой эапасованы на ведущем барабане 2, кулачковый ступенчатый вал

4, смонтированные на общем основании 5.

10

$5

Зо

4О

Вал 6 ведущего барабана 2 установлен в подшипниковых опорах 7 и 8. На

50 внутреннем конце вала 6 закреплена разрезная подпружиненная шестерня 9.

Кулачковый .ступенчатый вал 4 закреплен на валу 10, установленном в полом валу 11, и связанном с ним посредством шпонок 12. Вал 11 устао новлен вертикально под углом 90 к оси ведущего барабана 2 и .расположен в подшипниковых опорах 13 и 14, установленных в корпусе 1.

На нижнем конце вала 11 закреплена шестерня 15, находящаяся в зацеплении с разрезной подпружинен ной шестерней 9.

Верхний конец вала 10 выполнен с винтовой нарезкой, которой он ввернут в гайку 16, установленную неподвижно с корпусом 1, длина нарезки определяет величину свободного хода кулачкового вала 4.

Поверхность ступеней 17, 18 (фиг.2) кулачкового вала 4 выполнена без резьбы, длина каждой ступени равна величине его свободного хода, переход с одной поверхности ступени

17 на другую поверхность ступени 18 по торцам выполнен по винтовой поверхности 19. а спуск - по наклонной плоскости 20. Шаг винтовой-поверхности 19 равен шагу резьбы гайки 16.

Количество ступеней кулачкового вала 4 выбирается в зависимости от хода управляемого механизма.

Вокруг кулачкового вала 4 на кронштейнах 21 установлены выключатели 22 с роликами 23, которые, в свою очередь, установлены с зазором относительно ступеней, не превышающем половины разности диаметров соседних ступеней, Количество выключателей 22, размещенных на каждой ступени 17 кулачкового вала

4, выбирается примерно равным, исходя из условий эксплуатации: удобства размещения и регулировки соседних выключателей. Кулачковый вал 4 с расположенными вокруг него выключателями 22 закрыт кожухом 24, закрепленном на корпусе 1.

Разрезная подпружиненная шестерня 9 состоит из ступицы 25 и венца

26, соединенных через пружину 27 кручения. Ступица 25 закреплена на валу 6.

Предлагаемое устройство управления работает следующим образом.

При перемещении механизма, например элеватора, вверх или вниз один из тросов 3 сматывается, а другой наматывается на ведущий барабан 2.

При этом ведущий барабан 2 через вал 6, разрезную подпружиненную шестерню 9, шестерню 15, полый вал

11, шпонки 12 вращает вал 10 с кулачковым валом 4. Кулачковый вал 4, вращаясь, перемещается внутри поло5 93 го вала 11 в зависимости от направления вращения вверх или вниз, при этом ролики 23 выключателей 22 перемещаются по наклонной плоскости 20 и осуществляют включение выключателей 22 °

При обратном ходе кулачкового вала 4 происходит выключение выключателей 22.

Предлагаемое устройство управления по сравнению с существующим исключает сбои в получении сигналов °

Это достигается тем, что поверхности ступеней кулачкового вала 4 выполнены гладкими, а переход от одной ступени 17 к другой ступени 18 по торцам выполнен по винтовой поверхности 19 с шагом, равным шагу нарезки гайки 16, в силу этого уменьшает постоянное поперечное силовое воздействие на ролик 23 и не происходит черезмерного износа его опоры.

При этом длина каждой ступени кулачкового вала 4 равна величине. его хода, поэтому каждая ступень прослеживает движение управляемого

1 механизма на всем его ходу. СледоI вательно, выключатели 22 могут быть размещены против любой из ступеней кулачкового вала 4, что исключает влияние геометрических размеров выключателей 22 на их установку. Вертикальное расположение кулачкового вала 4 позволяет производить настройку всех выключателей 22 легко, беэ ошибок и со значительным сокращением времени.

А наличие s кинематической цепи от ведущего барабана 2 к кулачковому валу 4 разрезной подпружиненной шестерни 9, в которой пружина 27 кручения, поворачивая венец 26 относительно ступицы 25 выбирает боковой зазор в зацеплении шестерен 9, и

15, исключает появление погрешностей в получении сигналов при реверсе ве9740 6 дущего барабана 2 и износе зубьев шестерен 9 и 15.

Зазор в винтовой паре "гайка 16 резьбовой конец вала 10" выбран пос.

5 TQRHHQ весом кулачкового вала 4 с валом 11.

Формула изобретения

10 1. Устройство управления механизмами автоматизированной буровой установки, содержащее ведущий барабан, тросовую систему, выключатели и кулачковый ступенчатый вал,.о т л и15 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности передачи сигналов при реверсе и износе сопрягаемых элементов, поверхность ступеней кулачкового вала выполнена

20 гладкой, при этом переход кулачкового вала с одной ступени на другую по торцам выполнен по винтовой поверхности, а спуск - по наклонной плоскости, причем длина каждой ступени

zs равна величине хода кулачкового вала и ролики выключателей установлены с зазором относительно ступеней, не превышающим половины разности диаметров соседних ступеней. щ 2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что ось кулачкового вала установлена вертикально к оси ведущего барабана.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что связь ведущего барабана с кулачковым ва" лом выполнена в виде конической передачи, одна из шестерен которой выполнена разрезной и подпружиненной.

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Командоаппараты кулачковые регулируемые КА 21-17, "Информэлектро", 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

И609865, кл. Е 21 В 19/00, 1978 °