Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3964
.pdf
Усовершенствования, касающиеся производства и распределения газа.
Мы, компания H1:u-rnPREYs & GLASGOW LHETED, расположенная по адресу: Виктория-стрит, 38,
Вестминстер, британская компания (правообладатели Джозефа Альберта Перри из Суортмора, округ
Делавэр, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки),
настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано,
что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Одной из важных целей настоящего изобретения является предотвращение проблем, связанных с
использованием потребителями газа в своих приборах, и одновременно обеспечение максимальной гибкости
в производстве газа. Иными словами, речь идет о поставке газов, пригодных для промышленного
производства, часть которых может поставляться в периоды низкой или нормальной нагрузки, а добавки к ним
могут легко и экономично поставляться в периоды высокой нагрузки без необходимости перенастройки
газопотребляющих приборов или устройств потребителей, что является дорогостоящей процедурой,
требующей отправки персонала в дома или офисы потребителей. Еще одной целью изобретения является
обеспечение, например, в случае чрезвычайной ситуации, возможности переключения подачи газа в один или
несколько районов с газа, используемого при нормальной или низкой нагрузке, на газ, используемый при
пиковой или ненормальной нагрузке, и наоборот, без необходимости регулировки газопотребляющих
устройств потребителей.
В этих и других целях изобретение, в общих чертах, можно охарактеризовать как изготовление и поставку
смеси угля и генераторного газа, далее именуемой базовым газом, обладающей такими свойствами, как
удельная плотность и качество, выраженные в БТЕ, сопоставимыми или эквивалентными или практически
эквивалентными свойствам водяного газа [Price 1]y или карбюрированного водяного газа, далее именуемого
пиковым газом, и к которому настроены газопотребляющие устройства потребителей, а также увеличение
обычного объема поставок газа в периоды повышенного спроса путем генерации водяного газа, обладающего
свойствами, практически аналогичными базовому газу, и добавления его к смеси для обеспечения
увеличенного объема поставок газа, обладающего свойствами, аналогичными тем, к которым настроены
устройства, что позволяет избежать повторной настройки устройств.
Изобретение также включает в себя осуществление переключения или смены режима с базового на (t!). 5
Пиковое потребление газа для одного или нескольких районов, например, в случае чрезвычайной ситуации,
достигается за счет незначительного повышения качества пикового газа, выраженного в БТЕ, благодаря чему
его можно заменять базовым газом без 65 перенастройки потребляющих или использующих газ устройств или
приборов потребителей.
Настоящее изобретение предусматривает использование во всех его целях так называемых стандартных
газов, примерами которых являются следующие. Обычный угольный газ, качество которого составляет
примерно от 450 до 575 БТЕ, а удельная плотность — от 0,39 до примерно 0,50 (в пересчете на воздух при 60
и 30 дюймах ртутного столба — 75); генераторный газ, качество которого составляет примерно от 90 до 140
БТЕ.
и удельная плотность от 0,95 до примерно 0,85; синий водяной газ, качество которого составляет
приблизительно 300 БТЕ, а удельная плотность около 0,55; карбидированный водяной газ, качество которого
составляет приблизительно от 400 до 600 БТЕ.
а удельная плотность варьируется от 0,60 до 0,85.
Согласно настоящему изобретению, использование 85 стандартных газов или некоторых из них
осуществляется таким образом, что потребители получают «базовый газ» в нормальных условиях, а поставка
базового газа дополняется примесью пикового газа 90 во время пиковых нагрузок, или в случае чрезвычайной
ситуации определенные районы получают только пиковый газ. Для этого без перенастройки приборов
потребителей, потребляющих смесь воздуха и газа, в соответствии с данным изобретением необходимо
учитывать удельную плотность газов, чтобы подаваемый газ, будь то базовый, смесь пикового и базового или
только пиковый, имел практически одинаковую удельную плотность и практически одинаковое теплотворное
значение (в БТЕ), хотя при полном переходе от базового газа к пиковому теплотворное значение последнего
может быть несколько выше, чем у первого.
Изобретение может быть дополнительно описано на примере его практического применения, приведенном
ниже. В качестве базового газа может использоваться обычный угольный газ с плотностью от 0,4 до 0,5,
который смешивается с генераторным газом в достаточном объеме и с более высокой плотностью, так что
базовый газ имеет удельную теплоемкость около 440 БТЕ.
качество и плотность около 0,60.
Для смешивания пикового газа с базовым газом необходим карбюраторный водяной газ с удельной
плотностью приблизительно 0,60 и теплотворной способностью 440 БТЕ.
Обеспечивается высокое качество, и смесь может удовлетворительно смешиваться с базовым газом 3C в
количестве до 75-80% от общей массы без необходимости повторной регулировки подачи воздуха или замены
форсунок горелки в газораспределительных приборах.
Например, если для снабжения одного участка газораспределительной системы газом, необходимым в
пиковый период или в период повышенного спроса, невозможна его смешка с основным газом, то
концентрация газа в пиковый период может быть примерно на 10% выше (в БТЕ).
качество или, в вышеупомянутом случае, примерно 480–490 БТЕ, в этом случае его можно
удовлетворительно и полностью заменить базовым газом без необходимости перенастройки приборов
потребителей.
Изобретение не ограничивается газом с удельной теплоемкостью 440 БТЕ, поскольку в нем использовался и
заменялся пиковый газ с удельной теплоемкостью 445 БТЕ, при этом использовался и базовый газ с удельной
теплоемкостью 400 БТЕ. Таким образом, изобретение не ограничивается каким-либо конкретным стандартом
теплотворной способности; за исключением того, что стандарт должен быть ниже, чем обычно
устанавливается в большинстве регионов, и следует отметить, что в разумных пределах, чем ниже стандарт
5a, тем больше процентное изменение может быть в смеси основного и пикового газов, и чем ближе качество
основного и пикового газов к общему, тем легче можно осуществить полную замену газов. Пиковый газ
называют карбюрированным водяным газом, и его можно получить двумя способами: либо путем получения
слабокарбюрированного водяного газа, либо путем получения карбюрированного водяного газа стандартного
качества (от 500 до 600 БТЕ или даже ниже) с добавлением количества чистого или синего водяного газа
приблизительно 300 БТЕ, так что пиковый или потребляемый газ может представлять собой смесь
карбюрированного водяного газа и чистого или синего водяного газа, например, он может состоять из 50%
газа (580 БТЕ) и 50% газа (300 БТЕ), что дает слабокарбюрированный водяной газ качества 440 БТЕ.
Следует отметить, что во многих случаях, несмотря на то, что оборудование для производства угольного газа
сравнительно дорогое и не очень гибкое в эксплуатации, угольный газ все же может быть предпочтительнее
использовать в качестве добавки к генераторному газу в качестве базового газа. Оборудование для
производства водяного газа или карбюрированного водяного газа сравнительно недорогое и очень гибкое в
эксплуатации, поэтому карбюрированный водяной газ хорошо подходит для использования в качестве
пикового газа. Для более подробного описания изобретения и в качестве иллюстрации можно сказать, что
базовый газ может поставляться в течение всего года, а пиковый объем газа в смеси с базовым газом —
зимой. Важной особенностью является то, что это можно сделать без повторной настройки бытовой техники
потребителей, которая исправно работает как зимой, так и летом.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_246460.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=246460&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB246460A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (Германия): 22 января 7925 г. 2469460 Дата подачи заявки (в Соединенном
Королевстве): 11 января 1926 г., № 7761 26, полностью принята; 11 мая 1927 г., ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области средств гидравлической передачи энергии и связанные с ними аспекты.
Я, Бернхард Брсциор, проживающий по адресу: Шарлоттенштрассе, 32, Штутгарт. Германия, являющаяся
гражданином Германии, настоящим заявляет о характере данного изобретения и способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к
гидравлическому редуктору для преобразования механической энергии, в котором передаточное число может
постепенно изменяться в пределах любых выбранных значений во время работы без проскальзывания или
обрыва привода. Элементы редуктора и его расположение выбираются таким образом, чтобы были
соблюдены основные условия, например, простота и точность изготовления, долговечность, сброс давления,
уплотнение, направление жидкости и компактная конструкция. Устройство состоит из двух или более
бесклапанных насосов, расположенных любым удобным образом относительно друг друга.
На прилагаемых чертежах показан один из вариантов осуществления изобретения, на котором на каждом
валу расположены три насоса.
На рис. 1 показана усовершенствованная шестерня в разрезе по линии 1-1 на рис. 2.
Рис. 2 представляет собой фрагмент по линии 1-11 на рис. 1.
На рис. 3 и 4 показаны особые формы конструкции упаковочных башмаков.
На рис. 5 представлен увеличенный детальный вид одного из поршней и лопаток.
На рисунках 6 и 7 показаны некоторые модификации круговой направляющей для лопаток.
На рис. 8 показано расположение каналов для кольцевого трубопровода с соосными валами.
В корпусе 1, который охватывает оба безклапанных насоса (первичный и вторичный элементы), и в крышках
указанного корпуса первичный вал 2 и вторичный вал 3 установлены на подшипниках, каждый из которых
несет три вращающихся поршня 4, в прорезях которых подвижно направляются лопатки 5. Каждый поршень 4
на валу 2 окружен управляющей втулкой 7, имеющей 50 отверстий 6, причем эта втулка 7 направляется с
помощью ребер 8, проходящих по всей ширине втулки, так что она может принимать, помимо
концентрического положения, любое желаемое эксцентрическое положение относительно вала 2. Управление
движением этих втулок 7 осуществляется механизмом, расположенным в корпусе и состоящим, как показано
на чертеже, из винтового шпинделя и червячной передачи 11. Втулки 7 60 с боков заполнены перегородками
12, которые одновременно служат для надежной фиксации втулок 9 в их положении. Лопатки 5 направляются
с помощью штифтов 13 в двух круглых направляющих, предназначенных для перемещения вместе с
управляющей втулкой 7.
Круговые направляющие состоят из одного направляющего кольца 14 и сегментов, окружающих штифты 13 и
скользящих между внутренней стенкой втулки 770 и направляющим кольцом 14. Таким образом, лопатки
постоянно концентрично направляются к втулке 7, так что внешние кромки лопаток всегда находятся в
контакте с внутренней поверхностью управляющей втулки 756 (рис.
1)
.
Конструкция вторичного элемента, установленного на валу 3, может быть такой же, как описано выше, или же
она может быть упрощена, как показано на чертеже, путем замены управляющих втулок 7 неподвижными
втулками 16. Аналогичные неподвижные втулки могут быть расположены также в основном элементе, и
количество регулируемых управляющих втулок может быть уменьшено до одной, но в этом случае шестерня
не является реверсивной.
. -- - --- 1 f 1.
Л_ "" ----- ---- ' --- - i --- i -- -7 1 1 - Внутренняя часть корпуса 1 разделена поршнями, их лопатками и
управляющими втулками на два отсека 17 и 18, предназначенных для использования в качестве напорного
или всасывающего пространства для рабочей жидкости.
Если главный вал 2 вращается в направлении стрелки (рис. 1), жидкость перекачивается лопатками между
точками 19 и 20 из пространства 17 в пространство 18, а между точками 21 и 22 – из пространства 18 обратно
в пространство 17, при этом количество возвращаемой жидкости, очевидно, незначительно при
эксцентриситете, показанном на рисунке. Если управляющую втулку 7 медленно опускать, количество
подаваемого вещества между точками 19 и 20 постепенно уменьшается и в конечном итоге становится
равным нулю, при этом количество подаваемого вещества между точками 21 и 22 одновременно
увеличивается от нуля до максимального значения, что приводит к изменению пространства давления и
всасывания. Жидкость течет из напорного пространства во вторичный элемент, приводит его в движение и
возвращается в всасывающее пространство корпуса, после чего циркуляция начинается снова.
В показанной на примере конструкции все насосы питаются из общих помещений 17 и 18.
Корпус может быть изготовлен, за исключением крышек, из одной или нескольких частей, соединенных в
единое целое или соединенных друг с другом трубами, если они расположены отдельно.
Может быть предусмотрено любое количество основных или второстепенных элементов, при этом один
основной элемент может воздействовать на несколько второстепенных элементов или наоборот.
Количество насосов на валах может быть выбрано по желанию. Если на одном валу установлено несколько
насосов, то управляющие тяги 10, 11 предпочтительно располагаются таким образом, чтобы две
последовательные управляющие втулки 7 находились в противоположных управляющих положениях (см. рис.
1, 2), так что в последовательных насосах всасывающее и напорное пространства расположены в
противоположных направлениях.
Неподвижные втулки расположены соответствующим образом. Таким образом, давление жидкости,
действующее на вращающиеся поршни 4, частично выравнивается.
Сравните в этом отношении рисунок 8, на котором в поперечном сечении показано соосное расположение
первичных и вторичных элементов. В этом случае первый, третий, пятый и так далее первичные насосы
подают жидкость через верхнюю зону давления 23 из общего всасывающего пространства 24 в общее
напорное пространство 25 (см. стрелку сплошной линией), так что правые половины этих вращающихся
поршней находятся под давлением, в то время как второй, четвертый, шестой и так далее первичные насосы,
в соответствии со стрелкой, показанной пунктирными линиями, при нижнем положении регулирующей втулки,
подают жидкость через нижнюю зону давления 26, так что в этих насосах левая половина вращающихся
поршней 70 находится под нагрузкой. То же самое относится и к вторичному элементу.
Изобретение может быть применено ко всем типам валов редуктора, например, к соосным валам (рис. 8), 75
параллельным валам или пересекающимся валам (рис.
1 и 2).
Между промежутками 17, IS может быть установлен клапан 27, скользящий или подобный, для временного
соединения одного с другим, при этом указанный клапан или скользящий автоматически открывается при
превышении максимального давления; однако им также можно управлять с внешней стороны (рис. 1).
Для предотвращения вибрации управляющего элемента 7 (85) из-за быстрого изменения давления в зонах
давления 19, 20 и 21, 22, управляющие стержни могут быть сделаны достаточно прочными, или могут
использоваться жидкие буферы 28, 29, как показано на рис. 1. С учетом этой цели ребра 8 управляющих
втулок 7 либо устанавливаются таким образом, чтобы жидкость, заключенная за ребрами, обеспечивала лишь
медленное перемещение управляющих втулок, либо небольшие пространства 28, 95 29 соединяются друг с
другом каналом 30, который также может быть образован отверстиями или каналами в шестерне. В этот канал
30 вставлен регулируемый дроссельный элемент 31, чтобы предотвратить слишком быстрое выравнивание
уровня жидкости между буферами 28, 29 и, как следствие, вибрацию втулки 7. Вместо простого дроссельного
элемента 31 можно использовать насос, который может быть соединен либо с управляющими тягами, либо с
маховиком, чтобы обеспечить быструю подачу заключенной внутри жидкости в управляющий элемент, в то
время как при равномерной работе инерция массы насоса и управляющих тяг 110 или маховика препятствует
выравниванию давления жидкости между буферами давления 28, 29.
Насос следует сконструировать таким образом, чтобы при опускании гильзы 7 жидкость поступала из нижнего
буфера давления объемом 11 л в верхний буфер и наоборот. Буферы давления всех регулирующих муфт
могут быть подключены к одному насосу. - Трубопроводы 30 предпочтительно частично расположены в
перегородках 12. 120 В альтернативной конструкции (которая не показана на рисунке) управляющие втулки
являются вращающимися, а не возвратно-поступательными, и имеют эксцентричные внутренние
цилиндрические поверхности, которые входят в зацепление с внешними 12 кромками лопаток 5, при этом
внешние цилиндрические поверхности втулок расположены концентрично с валом за счет их зацепления с
цилиндрическими поверхностями на внутренней поверхности наружного корпуса. 130 246,460 246,460 Как в
этой конструкции, так и в описанной со ссылкой на рисунки 1 и 2, направляющие кольца 14 регулируются с
помощью втулок 7. В изображенной конструкции кольца 14 и сегменты 15 заключены в втулки 7. В
конструкции, в которой используются вращающиеся регулирующие втулки, применяется аналогичное
решение, при этом между сегментами 15 и вращающейся регулирующей втулкой вставляется плавающее
кольцо.
Лопатки 5, имеющие сплошное или полое поперечное сечение, предпочтительно снабжены уплотнительными
башмаками, которые обеспечивают герметизацию за счет поверхностей, но пропускают, если лопатки полые,
уравнительный поток масла через указанные лопатки. На рисунке 3 показана лопатка 5 с уплотнительным
башмаком, на внешних краях которого расположены гибкие полоски 32 из кожи или подобного материала,
которые могут быть удобным способом усилены листовой металлической пластиной 33. На фиг. 4 показана
другая конструкция, в которой уплотнительная пластина состоит из полуцилиндра или цилиндрической секции
34, внутренняя поверхность которой имеет более сильную кривизну и расположена в полости лопатки, а
другая поверхность которой, изогнутая в соответствии с внутренней поверхностью управляющей втулки,
прилегает к втулке 7. Уплотнительный башмак имеет с этой стороны продольную канавку 35 для
выравнивания масла, а с другой стороны – каналы 36, которые заканчиваются в продольной канавке [5] и
совпадают с выравнивающими каналами 37 лопаток 5.
Преимущество этих уплотнительных башмаков заключается в том, что они принимают уплотнительное
положение только в зонах давления 19, 20 и 21, 22; в противном случае они смещаются с люфтом из-за
различного положения управляющей втулки и центра оси (рис.). 5).
Лопатки также могут быть расположены без уплотнительных элементов; в этом случае цилиндрические
наружные кромки имеют только одно уплотнение в управляющей втулке (см. рис. 1). На рисунке 6 показана
круглая направляющая, в которой направляющее кольцо 141, аналогичное фланцу, непосредственно
прилегает к управляющей втулке 7. Круговая направляющая, показанная на рисунках 1 и 2, может быть
дополнительно усовершенствована таким образом, что между кольцевыми элементами 15 и управляющей
втулкой 7 расположено кольцо 42, имеющее на своих внешних поверхностях кольцеобразную канавку 41
(рисунок 7). Основная характеристика круговой направляющей заключается в том, что лопатки 5 или, в
конечном итоге, их уплотнительные башмачки 32, 33, 34 в зоне уплотнения 19, 20, 21, 22 плотно прижаты к
управляющим втулкам 7 или к неподвижной втулке 16, и что направляющие поддерживаются относительно
указанной втулки концентрично относительно ее отверстий (так что они могут перемещаться вместе с ней).
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_246461.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=246461&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB246461A
[]
:AN SC:- FI O -
- -PE ---IC IO
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Конвент Дейл (США): январь. 21, 7925, Дата подачи заявки в Соединенном Королевстве: январь. 11, 1926.
246,461 № 817/26.
М., Полный доступ: февраль. 17, 1927,.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в устройствах регулирования давления подачи для буровых долот или относящиеся к
ним.
Мы, компания EGGLESTON DRITLLING CORPORATON, расположенная в Дувре, штат Делавэр, Соединенные
Штаты Америки, корпорация, организованная и существующая в соответствии с законами штата Делавэр,
Соединенные Штаты Америки, правопреемники компании EGGLESTON SMITH, расположенной в
Мфамаронеке, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки,
настоящим заявляем, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут подробно
описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к буровым работам в грунте, например, к бурению в связи с горными работами
или к бурению для добычи нефти, воды, газа и тому подобного.
В частности, целью изобретения является усовершенствование способов подачи, регулирования или
контроля давления подачи буровых долот.
При проведении буровых работ такого характера важно, чтобы для достижения максимальной скорости
резания прикладывалось правильное давление бурения или подачи к долоту. Оптимальное давление подачи
для обеспечения максимальной скорости резания зависит от типа материалов или геологических формаций, с
которыми сталкивается буровое долото. Вопрос о надлежащем давлении подачи имеет особое значение при
использовании буровых долот, изготовленных из абразивных материалов, таких как карборунд или подобные
ему.
Среди прочего, настоящее изобретение предоставляет средство для приложения давления подачи, которое
работает в полуавтоматическом режиме, относительно легко регулируется, не подвержено заклиниванию или
заклиниванию, преодолевает давление газа, воды или нефти из скважины, облегчает начало бурения
скважины и обеспечивает равномерное давление на долото при любом угле наклона бурения. Кроме того,
устройство удобно в использовании и экономично в производстве.
Для обеспечения надлежащего или частичного давления подачи мы используем давление жидкости.
Давление жидкости может подаваться из любого удобного источника, но мы предпочитаем использовать воду,
которая закачивается в бурильную трубу для смазки долота и отвода бурового раствора. Однако при желании
можно использовать воздух или пар. Здесь следует отметить, что использование средств подачи жидкости
под давлением уже известно в буровых установках для бурения скважин или горных работ.
Изобретение может быть выражено в виде 60, включающего буровой аппарат, в котором вращающееся
долото поддерживается приводным элементом, который проходит вниз по буримой скважине, причем долото
соединено с указанным приводным элементом посредством соединения, обеспечивающего беспристрастное
вращение долота и его продольное перемещение, причем это соединение выполнено в сочетании с
устройством, работающим под действием давления жидкости, для приложения соответствующего давления
подачи к долоту.
Изобретение также включает в себя механизм подачи давления для буровых долот, работающих под
действием давления жидкости, например, давления бурового раствора, включающий цилиндр и поршень и
характеризующийся наличием пружины или другого упругого элемента, расположенного между поршнем и
цилиндром для передачи силы давления жидкости от одного элемента к другому. При расположении этих
частей в рабочем положении давление жидкости, например, бурового раствора, оказывает силу на поршень,
сжимает пружину или другое упругое средство и тем самым создает продольное давление на цилиндр,
которое передается на буровое долото. Давление жидкости, подаваемое на поршень, может регулироваться с
поверхности земли таким образом, чтобы изменять давление подачи, подаваемое на долото, но
предпочтительно, чтобы внутри устройства регулирования давления подачи были предусмотрены средства
для ограничения величины давления, создаваемого жидкостью, которое может передаваться на долото.
Предпочтительно, это средство включает в себя канал, специально расположенный для отвода жидкости из
верхней части поршня, когда поршень перемещается вперед и сжимает упругий элемент на заданную
величину. Таким образом, как только поршень открывает байпас, давление жидкости сбрасывается, и,
следовательно, давление подачи, оказываемое на буровое долото, надежно ограничивается.
Предпочтительно, чтобы жидкость, отводимая из цилиндра, циркулировала вокруг поршня и перемещалась
вперед или вниз, служа буровым раствором для долота.
Устройство для подачи прижимного давления, описанное в данном изобретении, может использоваться как с
оборудованием для бурения глубоких скважин, так и с оборудованием для бурения сравнительно неглубоких
отверстий, например, при горных работах.
Для этой цели устройство подачи под давлением выполнено в виде полностью автономного блока,
специально приспособленного для опускания в бурильную трубу роторной буровой установки с помощью
троса. После опускания в бурильную трубу устройство приводится в рабочее положение в взаимодействии с
верхним концом забивного элемента.
Подобное устройство для регулирования давления подачи работает в полуавтоматическом режиме,
поскольку, хотя оно и не изменяет давление подачи при столкновении бурового долота с пластами различной
твердости, тем не менее, оно автоматически эффективно ограничивает давление подачи, которое может быть
приложено к долоту.
До настоящего изобретения изобретатель уже описывал несколько методов и устройств для работы с
вращающимися буровыми долотами, в частности абразивными долотами, как с возвратно-поступательным,
так и с вращающимся буровым оборудованием. В приведенных выше описаниях предлагаются средства для
работы буровых долот в таких условиях регулирования давления подачи, которые делают использование
абразивного долота чрезвычайно выгодным.
Все эти ранее описанные устройства включают в себя приводной механизм, а также приводной и ведомый
элементы, которые могут перемещаться в продольном направлении относительно друг друга. Давление
подачи обеспечивается силой тяжести или с помощью пружины, и хотя эти ранее разработанные устройства
оказались работоспособными и успешными, более поздние исследования привели к нынешним
усовершенствованиям в способе создания давления подачи.
При использовании такого бурового оборудования максимальное давление подачи, прикладываемое к
буровому долоту, определяется весом самого долота и части соединенного с ним оборудования, а именно
приводного элемента. Для увеличения или уменьшения величины этого максимального давления подачи
необходимо увеличить или уменьшить вес этих деталей. Это можно сделать, например, добавив груз к
верхней части забивного элемента или вставив полый грузик между забивным элементом и долотом.
При добавлении груза в верхней части приводного элемента увеличивается трение со стенками бурильной
трубы, что повышает вероятность заклинивания приводного элемента и препятствует подаче долота.
Закрепление дополнительного веса с помощью одной или нескольких секций грузила, вставленных между
забивным элементом и долотом, позволяет преодолеть проблему застревания, но, с другой стороны, делает
работу устройства менее удобной. Если в процессе бурения скважины обнаруживается особо твердая порода,
необходимо увеличить давление подачи, а весь буровой агрегат следует извлечь из скважины для введения 1
(или нескольких) секций дополнительного веса.
Это требует значительного количества времени, особенно при использовании роторной буровой установки,
поскольку бурильную трубу необходимо извлекать из скважины по секциям. Опять же, при начале бурения
скважины может быть сложно, из-за ограничений по высоте буровой вышки, добавить достаточное количество
груза для обеспечения надлежащего давления подачи. Однако при работе с устройством подачи 11,
описанным в настоящем изобретении, если буровое долото ударяется об особо твердую породу, достаточно
лишь поднять устройство подачи 11 на поверхность земли с помощью троса, а затем отрегулировать его для
обеспечения большего давления подачи. Это легко можно сделать, например, заменив пружину на более
жесткую или подложив 12 шайб под нижний конец пружины.
Изобретение будет лучше понято при обращении к прилагаемым чертежам, которые на примере 12
иллюстрируют два варианта осуществления изобретения.
На этих рисунках:
На рисунке 1 представлен продольный разрез нижнего конца бурильной трубы, снабженной скользящим
соединением, имеющим приводной и 13 246,461 -4,6 приводные элементы, и связанным с ним устройством
подачи под давлением согласно изобретению. На этом изображении поршень перемещен вперед, чтобы
сжать пружину и открыть перепускной канал.
На рисунке 2 представлен продольный разрез устройства подачи под давлением, извлеченного из скважины,
на котором показан поршень в освобожденном положении.
Рисунок 3 представляет собой поперечный разрез по линии 3-3 рисунка 1.
Рисунок 4 представляет собой поперечный разрез по линии 4-4 рисунка 1.
Рисунок 5 представляет собой поперечный разрез по линии 5-5 рисунка 2.
На рисунке 6 представлен продольный разрез модификации изобретения, примененной к сверлильному
станку, используемому для сверления горизонтальных отверстий. Данная точка зрения носит, по сути,
схематический характер.
Рисунок 7 представляет собой поперечный разрез, выполненный по линии 7-7 рисунка 6.
Обращаясь теперь к прилагаемым чертежам, и особенно к рисункам с 1 по 5 включительно, бурильная
колонна или приводная труба крепится своим нижним концом с помощью воротника 11 к скользящему
соединению или муфте, включающей приводной элемент 12 и ведомый элемент 13. Ведомый элемент 13
имеет в целом круглое поперечное сечение и скользит или выдвигается через круглое отверстие 14 в
ведущем элементе. Однако положительное вращательное движение передается от ведущего элемента 12 к
ведомому элементу 13 посредством расположенных напротив друг друга шпонок или шлицов 15, которые
взаимодействуют с соответствующими пазами 16 в ведущем элементе.
Нижний конец приводного элемента 13 имеет соответствующую резьбу для установки сверла 17. Можно
использовать любое сверло, но мы предпочитаем использовать сверло из абразивного материала,
включающее, например, корпус 18 из карборунда, который крепится в креплении сверла 19 любым
подходящим способом, например, с помощью свинцового связующего 20.
Верхний конец ведомого элемента 13 имеет увеличенную головку 21, которая взаимодействует с верхней
частью ведомого элемента 12, когда скользящая муфта находится в выдвинутом положении, предотвращая
разъединение двух элементов. Продольное отверстие 22 проходит по всей длине приводного элемента 13 с
целью подачи бурового раствора к абразивному долоту и для обеспечения пространства для размещения
керна, когда, как в показанном примере, используется кернорезное долото.
Устройство для подачи под давлением, описанное в изобретении, включает цилиндр 23, предназначенный
для опускания с помощью скобы 24 и троса 25 в бурильную трубу 10 и опирающийся на головку 21 забивного
элемента 13.
Для облегчения зацепления устройства подачи прижимного усилия с элементом 13, когда устройство подачи
прижимного усилия опущено в рабочее положение, цилиндр 23 снабжен удлинителем 26 уменьшенного
диаметра, который 70 приспособлен для установки внутри отверстия 22 элемента 13. Длина удлинителя 26
достаточна для надежной фиксации устройства для создания давления при кормлении в рабочем положении.
В головке 21 отверстие 22 имеет расширенное входное отверстие 27, предназначенное для облегчения ввода
в него удлинителя 26 и для обеспечения относительно плотного прилегания с конической поверхностью 28 к
цилиндру 23, цель которого будет описана далее. 80 Внутри цилиндра 23 установлен скользящий поршень 29,
который крепится к штоку поршня 30 с помощью гаек 31. На противоположном конце стержня 30 закреплена
направляющая 32, которая скользит в канале 33 диаметром 8,5 мм, предусмотренном в удлинении 26.
Благодаря такой конструкции поршень 29 может свободно скользить внутри цилиндра 23.
Сужение 331 в канале 33 образует выступ, который служит упором 90 для направляющей 32, удерживая тем
самым поршень 29, направляющую 32 и их шатун 30 в нужном положении внутри цилиндра 23.
Пружина 34 установлена на штоке поршня 30 и взаимодействует с нижней частью поршня 29 и с выступом 35
на верхней поверхности сужения 331, так что при движении поршня 29 вниз пружина 34 сжимается, упираясь в
выступ 35.
В стенках цилиндра 23 (100) соответствующим образом расположен обводной канал 36, верхний конец
которого предназначен для открытия при движении поршня 29 после сжатия пружины 34 на заданную
величину. На рисунке 2 поршень 105 показан над концом байпаса 36, при этом пружина 34 находится в
выдвинутом положении, тогда как на рисунке 1 поршень опустился вниз и открыл байпас.
Когда данное устройство переводится в режим работы 1 10, бурильная труба 10 опускается в скважину до тех
пор, пока долото 17 не коснется дна скважины, после чего скользящая муфта перемещается для втягивания
головки 21 над верхней частью приводного элемента 12. Затем устройство для создания давления подачи
опускается в бурильную трубу с помощью троса 25 в положение, показанное на рисунке 1. Теперь бурильная
труба 10 вращается, что вызывает, через скользящее соединение, вращение 120 долота 17.
Буровой раствор под соответствующим давлением теперь подается через бурильную трубу, и благодаря
плотному прилеганию конусной поверхности 28 к расширяющемуся отверстию 27 (125) жидкость
удерживается внутри цилиндра 23 и толкает поршень 29 вниз, преодолевая действие пружины 34. Это
движение вниз продолжается до тех пор, пока поршень 130 246,461 1 i j 4 246,461 не достигнет положения,
показанного на рисунке 1, в котором открывается байпас 36. Затем буровой раствор может проходить вниз
через обходной канал 36 и попадать в проход 3, а оттуда через множество каналов 37, предусмотренных для
этой цели в направляющей 32. Вытекая из этих каналов, жидкость проходит через отверстие 22 вниз к
режущей поверхности бурового долота.
До подачи бурового раствора давление подачи на долото обеспечивается только весом приводного элемента
13 и цилиндра 23. В зависимости от конструкции этих деталей, этого может быть достаточно или
недостаточно для эффективной работы долота. Однако, когда поршень 29 перемещается вниз под действием
бурового раствора, сжатие пружины 34 передает это давление на цилиндр 23, через который оно передается
на долото 17. Таким образом, выбрав пружину 34 соответствующих размеров, можно получить любое
желаемое давление подачи на долото.
Обращаясь теперь к рисункам 6 и 7 прилагаемых чертежей, показанный здесь сверлильный станок включает в
себя раму 38, которая может быть установлена на любой подходящей опоре 39, и внутри этой рамы
находятся несущие элементы, соответствующие описанным выше деталям. Приводной элемент включает в
себя продольно расположенный шток 40, который вращается предпочтительно в шариковых упорных
подшипниках 41, соответствующим образом установленных в раме 38.
В задней части механизма установлен шток 40, в котором шестерня 42 зацепляется с зубчатым колесом 43,
установленным на валу приводного двигателя 44. Перо 40 имеет продольное отверстие, простирающееся от
одного конца до другого, и в передней части этого отверстия установлен приводной элемент 45, который
может скользить в продольном направлении и снабжен шпонками 46, аналогичными шпонкам 15 на рисунке 1.
Таким образом, приводной элемент 45 вращается под действием штифта 40 и одновременно может скользить
в продольном направлении внутри него. На переднем конце приводного элемента 45 (o50) закреплено сверло
47, предпочтительно из абразивного материала. При необходимости между приводным элементом 45 и
долотом может быть установлен промежуточный участок бурильной колонны 48, как показано на рисунке 6.
Ведомый элемент 45 проходит через заднюю часть буровой машины и имеет цилиндрическое отверстие 49,
простирающееся от одного конца до другого. Поршень 50 установлен внутри этого канала на поршневом
штоке 51, как и прежде. Однако этот стержень может скользить внутри направляющей 52, которая постоянно
зафиксирована в отверстии 49, но снабжена множеством водяных каналов 53. Направляющая 52 служит
упором против элемента 66, на который пружина 54 спиралевидной формы оказывает давление при движении
поршня 50; эта пружина установлена на штоке поршня 51.
Внутренняя часть штифта 40 имеет выемку под углом 55, диаметр которой несколько больше диаметра
ведомого элемента 45, что позволяет буровому раствору проходить вокруг поршня и обеспечивает
возможность ограничения продольного перемещения ведомого элемента 45. Для этой цели втулка 56 жестко
закреплена на внешней стороне приводного элемента 4.5. Передний и задний концы этой втулки образуют
выступы, предназначенные для взаимодействия с торцевыми стенками камеры 55, чтобы предотвратить
движение элемента 45 в обоих направлениях.
Буровой раствор подается с правого конца машины и проходит через отверстие 49 к поршню. Давление этой
жидкости перемещает поршень вперед, сжимая пружину, и на рисунке 6 поршень показан в переднем
положении, где он открыл пару отверстий 57, позволяя жидкости вытекать в камеру 5.5. Из этой камеры
Соседние файлы в папке патенты