Устройство для вращения буровой колонны

 

О П И С А Н И Е „„994680

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) До пол н и тел ьное к а вт. с вид- ву— (22) Заявлено 22.09.81 (21) 3341066/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51)М. К .

Е 21 В 19/10

Гееудврстеелнмй кемитет

СССР

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень №5 (53) УДК622.242 (088.8) ло делам кзебретений и еткрыткй

Дата опубликования описания 17.02.83 (72) Авторы изобретения

А. Ф. Борознец и Г. 1О. Лапенис

Ленинградский ордена Ленина, ордена Октябрьскои "Революции и ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Г. В. Плеханова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ БУРОВОЙ КОЛОННЫ

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым станкам.

Известно устройство для вращения буровой колонны, включающее вращатель, выполненный в виде асинхронного двигателя (Ц.

Недостатком конструкции является наличие сложного и дорогостоящего механического звена между вращателем и штангой, связанная с этим высокая динамичность нагружения буровой колонны и вибрация при работе станка.

Наиболее близким к изобретению является устройство для вращения буровой колонны, включающее концентрично расположенные ферромагнитную трубу и индуктор асинхронного двигателя, закрепленный на обойме, установленной в корпусе (2).

Однако слабые электропроводящие свойства ферромагнитной трубы, являющейся ротором, и неполное использование обмотки индуктора обуславливает низкий КПД устройства.

Цель изобретения — увеличение крутящего момента за счет повышения КПД.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вращения буровой колонны, включающее концентрично расположенные

2 ферромагнитную трубу и индуктор асинхронного двигателя, закрепленный на обойме, установленной в корпусе, снабжено -установленной на ферромагнитной трубе втулкой, выполненной из немагнитного электропроводящего материала и с кольцевым пазом для размещения индуктора, обмотка которого выполнена кольцевой, причем обойма выполнена из ферромагнитного материала и установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 с направляющей 2, ферромагнитную трубу 3 и концентрически с ней расположенный индуктор 4 асинхронного двигателя 5.

На ферромагнитной трубе 3 жестко закреплена втулка 6, выполненная из немагнитного электропроводящего материала, например, дюралюминия с внешними кольцевыми пазами 7, в которых размещены иидукторы

4 с кольцевой обмоткой 8, закрепленные на ферромагнитной обойме 9, охватывающей своим цилиндром IO и торцовыми кольцами 11 втулку 6.

994680

На внешней цилиндрической поверхности 12 ферромагнитной обоймы 9 выполнены выступы 13, расположенные в продольных канавках 14 направляющей с возможностью осевого перемещения обоймы 9 относительно направляюшей 2, а также с возможностью вращения втулки 6 относительно индукторов 4.

Подшипники 15 и 16 служат для обеспечения вращения ферромагнитной трубы 3 относительно индукторов 4 и обоймы 9.

Относительно направляющей 2 труба 3 может совершать поступательное, врашательное и поступательно-врашательное движение.

Буровая коронка 17 служит для бурения горных пород в скважине 19. На выступах скважины 19 обоймы 9 закреплены магнитопроводы 20 индукторов 4.

Магнитопровод 20 выполнен из шихтованной электротехнической стали. Кольца

21 втулки 6 охватывают индуктор 4 с двух сторон и выполняют роль,короткозамкнутой обмотки. Ферромагнитная труба 3 вместе с кольцами 11 ферромагнитной обоймы 9 выполняют роль магнитопровода и служат для уменьшения потоков рассеяния и увеличения крутящего момента за счет повышения КПД.

Устройство работает следующим образом.

При включении обмотки 8 в сеть трехфазного тока в индукторах 4 образуется вращающееся магнитное поле, которое индуктирует ЭДС и токи во втулке 6 и ее кольцах 21, охватываюших индукторы 4 с трех сторон.

В результате взаимодействия магнитного поля индукторов 4 с токами во втулке 6 и кольцах 21 втулка 6 приходит во вращение и увлекает за собой ферромагнитную трубу

3, которая также вращается. 3а счет вращения втулки 6 и трубы 3 буровая коронка

17 совершает врашательное движение и разрушает горную породу в скважине 18.

Выполнение обоймы 9 с выступами 13, входящими в пазы 14 направляющего 2 корпуса 1, предохраняет обойму от проворота и обеспечивает возможность ее осевого перемещения.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность процесса бурения за счет увеличения крутящего момента.

Формула изобретения

Устройство для вращения буровой колонны, включающее концентрично расположенные ферромагнитную трубу и индуктор асинхронного двигателя, закрепленный на обойме, установленной в корпусе, отличающееся тем, что, с целью увеличения крутящего момента за счет повышения КПД, устройство снабжено установленной на ферромагнитной трубе втулкой, выполненной из немагнитного электропроводяшего материала и с кольцевым пазом для размешения индуктора, обмотка которого выполнена кольцевой, причем обойма выполнена из ферромагнитного материала и установлена в корпусе с возможностью осевого перемешения.

Источники информации, ЗО принятые во внимание при экспертизе

1. Суханов А. Ф. и др. Вибрация и надежность работы станков шарошечного бурения. М., «Недра», 1969, с. 81 — 82.

2. Авторское свидетельство СССР № 573380, кл. Е 21 С 1/00, 1973 (прототип).

994680

Составитель Л. Симецкая

Редактор Н. Воловик Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 557/13 Тираж 601 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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