Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_11631
.pdf
- ПАТЕНТ
СПЕЦИФИЧЕСКИЙ -> i, Дата проведения Конвенции (США): 5 августа 1931 г.
4069264 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 15 июля 1932 г. № 20132/32.
Завершено: 15 февраля 1934 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в горнодобывающем оборудовании.
Компания W Ve, SULLIVAN MACHINERY COMPANY, корпорация, организованная и действующая в
соответствии с законами штата Массачусетс, Соединенные Штаты Америки, расположенная по адресу: 400,
North Michigan Avenue, Chicago, State of Illinois, United States of America, настоящим заявляет о характере
данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в
следующем заявлении:
Данное изобретение относится к горным машинам, имеющим подающий механизм, приспособленный для
непосредственного взаимодействия с гибкими подающими устройствами, и в которых подающий механизм
приводится в движение приводным устройством, включающим фрикционную муфту. Изобретение особенно
применимо к горным машинам с гибкой подачей, работающим по принципу непрерывной резки.
Целью изобретения является создание усовершенствованного механизма подачи, который является
одновременно прочным и компактным, и использует сравнительно небольшое количество подвижных частей,
а также обеспечение возможности регулирования режима работы подающего механизма посредством
управления фрикционной муфтой, для получения либо непрерывной, либо прерывистой работы подающего
механизма, либо для получения переменной прерывистой работы указанного подающего механизма в
широком диапазоне скоростей резания.
Изобретение представляет собой горнодобывающую машину указанного выше типа, в которой средства для
нагружения или включения фрикционной муфты расположены таким образом, что к муфте может
прикладываться различное нагрузочное давление, а также предусмотрены средства, автоматически
срабатывающие во время работы приводного механизма и периодически сбрасывающие нагрузочное
давление, приложенное к муфте, для обеспечения переменной работы подающего механизма.
Изобретение также заключается в том, что механизм нагружения или включения муфты выполнен таким
образом, чтобы он мог создавать такое давление нагрузки, что даже при его снижении указанным
автоматическим механизмом муфта остается в зацеплении, обеспечивая непрерывную работу подающего
механизма.
Изобретение дополнительно заключается в том, что автоматические средства и средства нагружения или
включения муфты 55 взаимодействуют для обеспечения изменяющегося прерывистого режима работы
подающего элемента, при этом автоматические средства вызывают прерывистое снижение давления
нагрузки 60, что приводит к чередованию периодов выключения и включения муфты, причем периоды
включения муфты изменяются в зависимости от давления нагрузки, приложенного к муфте средствами
нагружения или включения 65.
Средство нагружения сцепления может включать в себя упругий элемент и средства для его регулируемого
натяжения, а автоматически срабатывающее средство предназначено для периодического ослабления
натяжения указанного элемента, и может быть предусмотрен элемент, приспособленный для ручной
регулировки для определения натяжения указанного упругого элемента, а также приспособленный для
периодического срабатывания для ослабления натяжения указанного элемента.
Изобретение также заключается в горнодобывающей машине указанного выше типа, в которой приводное
средство включает в себя приводной элемент 80 с электроприводом и ведомый элемент, соединенный с
подающим рабочим элементом, а также приводные соединения между указанным приводным и ведомым
элементами, включая фрикционную муфту, через которую вся мощность, передаваемая на указанный
ведомый элемент 80, передается во время низкоскоростного вращения ведомого элемента во время
операции резки, и в которой предусмотрены средства, приводимые в действие элементом указанных
приводных соединений для автоматического переменного включения и выключения фрикционной муфты 90
для обеспечения прерывистого вращения ведомого элемента с переменной скоростью.
Другие второстепенные особенности изобретения 95 будут четко изложены в прилагаемых к настоящему
документу пунктах формулы изобретения.
На прилагаемых чертежах, на которых для иллюстрации показана одна из форм, которую изобретение J00
может принимать на практике: Фиг. 1 — план горной машины для длиннозабойной выработки, на котором
изображена иллюстративная форма механизма подачи; Фиг. 2 — увеличенный горизонтальный поперечный
разрез, выполненный приблизительно по линии 2-2 Фиг. 3 и иллюстрирующий усовершенствованный
механизм передачи с несколькими скоростями и связанные с ним средства управления; Фиг. 3 —
приблизительно центральный продольный вертикальный поперечный разрез, выполненный приблизительно
по пунктирной линии -3 Фиг. 2; Фиг. 4 — поперечный вертикальный разрез, выполненный приблизительно по
линии 4-4 Фиг. 2; Фиг. 5 — горизонтальный разрез, выполненный приблизительно по линии 5-5 Фиг. 4; Фиг. 6 —
вертикальный поперечный разрез, выполненный приблизительно по линии 6-6 Фиг. 2; Фиг. 7 —
фрагментарный вид, частично в проекции и частично в разрезе, показывающий части механизма передачи 2C,
показанного на Фиг. 2; Рис. 8 представляет собой поперечное сечение по линии 8-8 на рис. 7; рис. 9
представляет собой поперечное вертикальное сечение, приблизительно совпадающее с линией 9-9 на рис. 7.
На представленном на чертежах иллюстративном варианте осуществления изобретения показано
усовершенствованное гибкое средство подачи, реализованное в угольной шахтной машине непрерывного
режущего забоя длиннозабойного типа, в целом включающей А-образную раму 01, имеющую нижнюю
плоскую поверхность 2 и приспособленную для опоры и скольжения по дну шахты. На шарнирном креплении 3
для горизонтального перемещения вокруг вертикальной оси установлен режущий брус 4, на краю которого
закреплена обычная бесконечная режущая цепь 5.
Как это часто бывает в горнодобывающих машинах описанного типа, режущая планка 4 может
поворачиваться в различные угловые положения относительно рамы машины и может фиксироваться в
различных положениях с помощью шарнирного штифта 6, установленного на режущей планке и входящего в
зацепление с пазами 7, образованными во внешней периферии фланца S, интегрированного с рамой 1.
Машина перемещается по поверхности шахты с относительно высокой скоростью движения или с рядом
относительно низких скоростей резания с помощью обычного механизма подачи, в данном случае это
барабан 9 для намотки троса или кабеля, расположенный для вращения вокруг вертикальной оси и
намотанный на него обычным гибким подающим канатом или кабелем. На противоположных сторонах
барабана 9 расположены направляющие шкивы 11 для перемещения подающего кабеля относительно
подающего барабана во время различных операций машины. Подающий кабель соединяется с фиксирующим
штифтом 6 обычным способом, как показано пунктирными линиями на рис. 1.
Когда стопорный штифт освобожден, подающий кабель может быть намотан транспортным барабаном для
обеспечения качания режущей планки вокруг своей оси. Во время подачи машины вдоль угольного забоя
подающий кабель выдвигается из транспортного барабана 9 способом, указанным на топливопроводах на
рис. 1, и соединяется своим свободным концом с подходящим анкером или домкратом, расположенным перед
машиной рядом с угольным забоем; и по мере наматывания кабеля машина перемещается по поверхности
шахты способом, хорошо известным в данной области техники.
Режущая цепь 5 и тяговый механизм 9 приводятся в движение двигателем 12, который 7E здесь показан как
реверсивный электрический двигатель, имеющий свой силовой вал 13, расположенный горизонтально и
проходящий вдоль машины; двигатель обозначен пунктирными линиями на фиг. 1.
Через соединения, не показанные на рисунке, задний конец вала двигателя 13 может по желанию оператора
приводить в движение режущую цепь 5.
Теперь, обращаясь к усовершенствованному механизму передачи с 85 скоростями между валом привода
двигателя 13 и тяговым барабаном 9, следует отметить, что к одному концу вала привода двигателя 13
прикреплена зубчатая шестерня 14, как показано на рис.
6 с удлиненной шестерней 16, соответствующим образом установленной внутри рамы машины и
зацепляющейся с прямозубой шестерней 18, закрепленной шпонкой на валу трансмиссии 20. Вал расположен
горизонтально и имеет ось, параллельную оси вала двигателя, как показано на рис. 2, и установлен в
подшипниках 21, 22, установленных на раме машины и расположенных, соответственно, на заднем конце
вала и рядом с передним концом последнего, причем задний подшипник взаимодействует со ступицей 23 на
шестерне 18. На валу 20 вращательно установлен червяк 24, приводные соединения которого 105
обеспечивают вращение червяка с заданной относительно высокой скоростью и с заданной относительно
низкой скоростью.
и прерывистое вращение с рядом еще более низких средних скоростей будет S 11 рол; 110, описанный ниже.
Червячная передача 24 зацепляется с червячным колесом 25, вращающимся в подшипниках S 2 '7 и 28,
установленных на раме машины, и приводит его в движение. Внутри червячного колеса 25 расположен
вертикальный вал 29 115, на нижнем конце которого находится шестерня 30.
Шестерня 30 зацепляется с внутренней шестерней 31, образованной внутри червячной передачи 9.
Соединение червячного колеса 25 с вертикальным валом 29 может осуществляться 120 путем перемещения
элемента сцепления 33, который имеет кольцевую форму и образован рядом с его верхним концом
кулачковой поверхностью 34. Внутри элемента сцепления 3 выступают взаимозацепляющиеся плунжеры
сцепления 35, скользяще установленные в радиальных камерах 36, образованных в части крепления
червячного колеса 25. Каждый из этих плунжеров имеет канавки на противоположных сторонах, как показано
на 37, для образования углублений 130 406,2 ii, внутри которых витые пружины 38 соединены в неподвижном
положении. Расположенные таким образом, что последние стремятся удерживать другие диски 69 этого
сцепления, плунжеры сцепления закреплены в своем самом наружном положении или в неподвижном
положении относительно втулки 70, в разомкнутом положении. Внутренние концы червяка 24, выполненные
заодно с передним концом червяка 24, при входе в пазы или подвижные канавки 39, образованные в валу 29,
соединены шарикоподшипником 73 для приложения давления плунжеров сцепления к фрикционной муфте 6S
и обеспечивают привод от червяка 24 с помощью червячного колеса 64 и поверхности кулачка 34 на элементе
сцепления. Измельчитель 73 шарнирно закреплен на раме машины.
Очевидно, что червячное колесо 3,3, посредством взаимодействия, на своем переднем конце между
кулачковой поверхностью 84 и кулачковым элементом 64 снабжено кулачковой поверхностью 40, которая
вызывает движение внутрь 76 (см. рис. 7), которое предназначено для фиксации элементов сцепления 35 и
блокировки с помощью закаленного штифта 77, скользящего 80 вместе с приводным механизмом червяка,
установленного в отверстии 78 в крышке колеса 25 и валу 29, который поддерживает 79, позиционирующий
подшипник 22. На ведущей шестерне 30 рабочий передний конец штифта 77 шарнирно соединен в точке 80 с
одним концом рычага, который будет описан ниже. Очевидно, что 81, в то время как противоположный конец
82 шарнирно соединен 85, когда червячное колесо 25 вращается и соединяется с резьбовым элементом 83, к
которому подключаются элементы сцепления 35, который принимает передний конец или санион в приводном
взаимодействии с резьбовым стержнем 84. Задний конец шестерни 30, намоточный барабан 9, будет
представлять собой стержень 84, снабженный увеличенным вращающимся элементом 85, образующим плечо
86, и пружиной 87, сжатой между гайкой 88, взаимодействующей с резьбовым передним концом червяка с
шестерней 18, задним концом стержня 84 и воротником 89. Скользящий конец червяка 24, установленный
здесь, соединен с интегрированной втулкой 42, несущей задний конец последнего и обычно образующей ряд
ребер 43, которые взаимодействуют, зацепляясь с плечом 86. Увеличенный 95 с соединительными
элементами 44 фрикционной муфты. Задний конец 85 стержня 84 проходит через цапфовое устройство 91.
Другие элементы 46 фрикционной муфты Поддерживаемые муфты сцепления соединены в неподвижном
состоянии с помощью соединительного элемента 73, который несет относительно зубчатого элемента 18 и
находится на противоположной от него стороне от его шарниров 74, 100. Они расположены внутри втулки 47
соединительного элемента 92. Это будет очевидно из приведенного выше описания. Шарикоподшипниковая
муфта сцепления, работающая в направлении, которое перемещается влево от штока 84. Давление
соединительного элемента 49 муфты сцепления. В результате действия 2 и 7 соединительный элемент,
который шарнирно поддерживается в точке 50, не оказывает давления на муфту сцепления 105. Это повлияет
на нагрузку соединительного элемента 73 до тех пор, пока скользящий воротник фрикционной муфты 45 не
зацепит конец соединительного устройства между зубчатым элементом и 91; но дальнейшее движение
червяка 24. Непрерывное вращение влево, на этих рисунках, стержня 84 будет вращать червяк 24 с низкой
скоростью, а затем с перерывами передавать нагрузку на приводной элемент 73 на нескольких различных
скоростях, которые будут определяться более низкими средними скоростями. В данном случае это
осуществляется степенью перемещения стержня с помощью следующего механизма. Передняя и нижняя
части конца вала 20 несут червячную пружину 51 57. Штифт 77 может удерживаться шпонкой в точке 52 и
зацепляться с червячным колесом 53, имеющим полый вал 54, при необходимости, с помощью любого
подходящего подшипника, установленного в точках 55, 56 в раме машины, такого как, в данном случае,
установочный винт 93. Верхний конец вала 54 резьбовым способом поддерживается в В верхней части рычага
81, к которому в точке 57 прикреплена ведущая шестерня, а в элементе 79 — подвижный рычаг 6S, который
зацепляется с шестерней 59, прикрепленной к рычагу 81. Этот рычаг снабжен цапфой 120 в точке 60 и
верхним концом червяка 61. Червяк 61 крепится к рычагу 94, который удерживается на длинной
вращательно-поворотной опоре в точках 62, 63 в постоянно подвижном стержне 95 между рамой станка.
Червяк 61, у которого плечо 96 на последнем и кольцо 97, вращается вокруг вертикальной оси, параллельной
рычагу, прикрепленному к последнему.
«Вращение червячного колеса 53 зацепляется, и задний конец продольного 125 приводит во вращение
червячное колесо 64. Подвижный шток 95 несет гайку 95, которая, приводимая в движение
шарикоподшипником 65, при движении штока вперед воздействует на вал 20 вблизи подшипника 22. Червяк
оказывает давление на цапфовые устройства 99, окружающие колесо 64. Шток 95 имеет втулку 66, к которой
вставляется шток 95, и шарнирно установлен в дисках 67 фрикционной муфты 68, расположенных на
внешнем конце соединительного элемента 49 130 4062 t),td. Шток 95 также несет в точке между
соединительными элементами муфты кольцо 101, прикрепленное к нему шлицами в точке 102 и соединенное
звеном 103 с соединительным элементом 10 JA, шарнирно поддерживаемым в точке 105 верхней пластиной
рамы машины и несущим Вилка 106, снабженная элементами 107, входящими в кольцевую канавку 108 в
элементе сцепления 33.
0 Шток 95 проходит через втулку 111, которая закреплена в отверстии 112 в передней части рамы машины
таким образом, чтобы допускать вращение, но исключать продольное перемещение. Сам шток имеет
скользящее соединение со втулкой 111 посредством шпонки или шлица 113 и шпонки (не показаны).
Вращение втулки 112 может осуществляться с помощью рукоятки 114, на которой закреплен штифт 115,
который может входить в ряд отверстий 116, расположенных поочередно в передней части рамы машины.
Движение рукоятки 114 вверх передает вращение на шток 95 и через кольцо 101, звено 103, рычаг 104 и т. д.
оказывает давление вниз на элемент сцепления 33 и прижимает внутрь элементы сцепления 35, соединяя
червячное колесо 25 в приводном отношении с шестерней 30. Очевидно, что движение в противоположных
направлениях освободит привод между Червячное колесо 25 и шестерня. Продольное перемещение вала 95
осуществляется с помощью гайки 117, снабженной захватывающей частью 118 и резьбовым соединением 119
с передним концом штока 95. Канавка 120 взаимодействует с выступом 121, расположенным на втулке 111,
удерживая гайку 117 от продольного перемещения, одновременно обеспечивая ее легкое вращение в одном
или двух направлениях. Вращение гайки в направлении, вызывающем перемещение штока 95 вправо (на фиг.
2 и 7), приводит к нагрузке фрикционной муфты 45 и вращению червяка 24 непосредственно шестерней 18.
Вращение гайки 117 в направлении, вызывающем перемещение штока 95 влево (на фиг. 2 и 7), перемещает
точку опоры 94 рычага 81 влево и тем самым приводит штифт 77 в зацепление с кулачком. 76; и при
достаточном перемещении точки опоры влево другой конец рычага 51 будет иметь достаточный ход, чтобы
плечо 86 прошло внутри цапф 91 и позволило кольцу 89 соприкоснуться с цапфами, а пружине 87 — нагрузить
фрикционную муфту 68.
Очевидно, что когда пружина 87 находится под достаточным сжатием, так что она деформируется только при
приложении давления, достаточного для передачи мощности через диски фрикционной муфты 68, к кольцу
89, регулировка опорного устройства 94 может обеспечить вращение червяка 24 с низкой скоростью
червячным колесом 64 в течение любой желаемой части каждого оборота последнего. Когда шток 9-5
перемещается влево настолько, что кольцо 70 89 непрерывно прижимается под давлением пружины к
опорному устройству 91, будет происходить непрерывное вращение червяка 24, и пружина 87 будет
сжиматься во время каждого оборота червячного колеса 75 64, что в целом будет равно полному ходу муфты
76; но поскольку нагрузка пружины желательно превышает минимум, необходимый для передачи мощности
через фрикционные диски 80, освобождения не произойдет даже при достижении самой нижней точки
червяка. 76 находится напротив штифта 77. Однако, перемещая стержень 95 на градуированные величины
вправо на фиг. 2 и 7, период вращения червячного колеса 64 во время каждого оборота может быть
постепенно уменьшен до полного прекращения.
Очевидно, что если установочный винт 93 используется для фиксации шлица 77 в положении, когда он
вообще не взаимодействует с тросом 76, то передаваемая скорость не изменится, но через пружину 87 будет
приложено определенно ограниченное давление на фрикционную муфту 68, и будет доступен привод с
заданной низкой скоростью, адаптированный к перегрузке при проскальзывании.
Из приведенного выше описания становится очевидным принцип работы данного механизма, и поскольку
использование 100 угледобывающих машин такого типа хорошо известно специалистам в данной области,
подробное повторное описание принципа работы было бы излишним. Машина может перемещаться с места
на место путем надлежащей нагрузки муфты 45. Она может подавать уголь с любой желаемой скоростью от
максимальной минимальной скорости до нуля путем надлежащего зацепления точки опоры 94. Стержень 110
может быть подведен под уголь с помощью подающего троса 10, и машина может перемещаться вдоль забоя
с помощью подающего троса под полным контролем оператора путем манипулирования вращающейся
вручную гайкой 117. Перегрузка будет предотвращена в показанном на чертежах варианте исполнения
благодаря наличию пружины 87. Привод подачи может быть отключен простым вращением рычага 114. В
результате данного изобретения следует отметить, что улучшена добыча угля. Предложен механизм подачи,
отличающийся прочностью и компактностью, который особенно подходит для использования в угольных
шахтных машинах длиннозабойного типа, где пространственные размеры сведены к минимуму и где
временами существенные колебания скорости подачи имеют важное значение. Кроме того, он будет
использоваться в 30 406,264 406,264.
Следует отметить, что расположение приводных механизмов быстрого и медленного хода, а также
расположение главной муфты подачи описанным способом позволяет создать очень удобный и простой
механизм управления для всех муфт, используемых для контроля подачи в станке. Кроме того, следует
отметить, что непрерывная медленная подача и прерывистая медленная подача доступны с помощью одного
и того же механизма, что позволяет использовать в одном станке любой из этих типов подачи, если есть
выбор в особых условиях. Дальнейшие преимущества станут очевидны специалистам в данной области.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_406265.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=406265&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB406265A
[]
1 \,1 l _ J M @ ' 'At 'a l
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАЦИЕНТА
Дата подачи заявки: 16 июля 1932 г. № 20213 X/32.
Статья принята к публикации 16 февраля 1934 года.
COMPLETE 51 PEGIFIC 4 TION.
Усовершенствования, касающиеся буровой установки.
Я, Ловис Э. А. А.Н. У. Л. З. Рни Э., инженер-конструктор, проживающий по адресу: 1 (; 012, Вестерн-авеню,
Монета, штат Калифорния, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки,
настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления подробно описаны и
установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к оборудованию для бурения скважин и имеет своей целью создание такого
оборудования, которое позволяет поддерживать заданный вес или давление на буровой инструмент
независимо от того, что в процессе бурения может происходить изменение твердости буримого материала.
Ранее было предложено использовать изменения натяжения в кабеле, поддерживающем буровой
инструмент, обусловленные изменениями твердости буримого материала, для осуществления
автоматического управления устройством намотки кабеля таким образом, чтобы на буровой инструмент
поддерживался заданный вес или давление. Устройство для осуществления этого автоматического
управления включает в себя двигатель, который приводит в движение устройство намотки через червячный
механизм, причем реактивные движения, которые в ответ на изменения натяжения кабеля избирательно
управляют направлением вращения двигателя, при этом предусмотрены средства для противодействия
указанным реактивным движениям червячного механизма. Сила реактивных движений и противодействующая
сила функционально комбинируются таким образом, чтобы вызвать перемещение жидкости внутри закрытой
камеры и тем самым осуществить избирательное управление двигателем.
Ранее также предлагалось создать устройство для бурения скважин, с помощью которого давление на долото
или буровой инструмент может поддерживаться практически постоянным в процессе бурения, и в этом случае
определенная часть веса бурильной трубы предназначена для прямого или косвенного восприятия с
помощью средства управления, функционирующего в результате обратного потока несжимаемой жидкости из
скважины. Гидравлическая тормозная система, поток которой может регулироваться клапаном регулирования
давления, расположенным в трубе, отводящей обратный поток жидкости, причем устройство устроено таким
образом, что когда давление на бурильное долото или буровой инструмент превышает его нормальное
значение, последующее уменьшение веса на управляющем устройстве вызывает прерывание потока
жидкости в гидравлической тормозной системе и приводит к остановке бурения до тех пор, пока бурильное
долото или буровой инструмент не освободится, и управляющее устройство снова не примет на себя свою
долю веса бурильной трубы. Согласно настоящему изобретению, устройство для бурения скважин состоит из
гидравлического двигателя для управления опусканием бурильной трубы и связанного с ней бурового
инструмента, трубы, отводящей обратный поток от указанного гидравлического двигателя, байпаса,
связанного с указанной трубой, устройства, чувствительного к гидравлическому давлению, подключенного к
указанному байпасу, и гидравлического клапана в байпасе, объединенного со средствами для открытия 75 и
закрытия клапана в соответствии с изменяющимися условиями чувствительного к давлению устройства.
Использование такого устройства позволяет поддерживать заданный вес или давление 80 на буровом
инструменте и обеспечивает непрерывное опускание бурового инструмента с различной скоростью без
подъема, под контролем потока гидравлической жидкости в байпасе 85, связанном с трубой, отводящей
обратный поток от гидравлического двигателя. При этом поток увеличивается для более быстрого опускания
инструмента по мере уменьшения веса или давления на него 90, а поток уменьшается для замедления
движения инструмента вниз по мере увеличения веса или давления на него.
Еще одна особенность изобретения заключается в установке гидравлического двигателя на вершине
подъемника или буровой вышки бурильной установки, причем двигатель имеет такие характеристики, что он
может приводиться в движение гидравлической жидкостью или весом 100-дюймовой колонны бурильных труб,
воздействующим на двигатель, что может вызвать его работу, при этом двигатель, по сути, перекачивает
гидравлическую жидкость, поток которой может регулироваться, и, следовательно, регулировать наклон
колонны бурильных труб, как указано выше. В этой связи 4 i O,265a -.
В данном случае используется двигатель, имеющий предпочтительно четыре цилиндра, каждый из которых
имеет возвратно-поступательное движение поршня, а штоки поршней соединены с общим коленчатым валом,
передавая таким образом мощность на этот коленчатый вал. На буровой вышке или в любом подходящем
месте установлены гидравлические насосы, различные аккумуляторы и баки, необходимые для подачи
гидравлической жидкости для двигателя, а также система управления. Система управления может иметь
дистанционное управление и реверсировать клапанный механизм двигателя для изменения направления
вращения двигателя.
Еще одной особенностью изобретения является конструкция буровой вышки вместе с подъемником,
благодаря которой двигатель может быть поднят через вышку и доставлен на ее вершину, откуда он может
быть установлен в нужное положение с помощью конструктивных элементов, которые могут опираться на
вышку и поддерживать вес двигателя. Таким образом, двигатель поднимается как единое целое, а не по
частям и не собирается на вершине вышки.
Еще одна особенность изобретения — буровая установка, в которой тяжелая цепь или подобное устройство
приводится в движение непосредственно приводным механизмом, таким как кривошип двигателя, и эта цепь
расположена таким образом, чтобы действовать либо как подъемник для бурильной трубы или подобного
устройства на одном из спусков, пока другой спуск опускается, либо на опустившем конце для подъема другой
колонны бурильных труб или подобного устройства, пока первый спуск опускается. Или наоборот, цепь может
использоваться с обоими спусками для попеременного опускания бурильной трубы или подобного устройства.
Таким образом, благодаря моей процедуре, одна из особенностей моего изобретения исключает
необходимость опускания или подъема элеватора или подобного устройства и его возврата в исходное
положение, прежде чем оно сможет снова выполнять полезную работу.
Еще одна особенность изобретения заключается в маятниковом механизме, который может приводиться в
движение для раскачивания двух звеньев цепи друг от друга, когда на одном из них находится груз; это
действие является автоматическим и обусловлено тем, что звено цепи с тяжелым грузом может раскачивать
маятник и, таким образом, смещать звено без какого-либо тяжелого груза в сторону. Цепь проходит через
массивное зубчатое колесо, соединенное с кривошипом, приводимым в движение двигателем.
Водопад проходит над направляющими роликами и приводится в движение двумя направляющими
звездочками, установленными на качающемся маятнике.
Ещё одной особенностью изобретения является создание положительного нисходящего натяжения на
колонну бурильных труб или аналогичное оборудование для преодоления любого восходящего давления или
выдувания, вызванного давлением газа в скважине, которое поднимает колонну бурильных труб. Это
позволяет предотвратить выброс бурильного оборудования и аналогичного оборудования из-за
необходимости или выброса газа. Для достижения этого результата один конец подъёмной цепи обычным
способом соединяется с колонной бурильных труб или аналогичным оборудованием, а другой конец
регулируемо соединяется с тросом, который проходит через блок шкивов на буровой вышке или рядом с ней.
Другой конец троса прикрепляется к колонне бурильных труб таким образом, чтобы создавать на неё
нисходящее натяжение. Данное действие 75 обусловлено тем, что один из тросов подъемной цепи опускается
при опускании бурильной трубы, а другой конец поднимается и, следовательно, создает натяжение троса 80.
Вариант осуществления изобретения показан на прилагаемых чертежах, на которых: фиг. 1 показывает вид
подъемника и части верхней части вышки, выполненный в направлении стрелки 1 на фиг. 2, с некоторыми
отломанными частями; фиг. 2 представляет собой вид, выполненный в направлении стрелки 2 на фиг. 1, с
некоторыми отломанными частями; фиг. 3 представляет собой вертикальный разрез, выполненный
приблизительно по линии 3-3 на фиг. 1 в направлении стрелок, показывающий кулачковый вал для
управления клапанами и приводные шестерни этого вала; фиг. 4 представляет собой вертикальный разрез по
линии 4-4 на фиг. 3, выполненный в направлении стрелок, показывающий корпус клапана, частично
отломанный для иллюстрации клапана; На рис. 5 представлен детальный разрез по линии 100 5-5 на рис. 2 в
направлении стрелок, демонстрирующий автоматическую остановку, управляемую цепями в конце хода.
Рис. 6 представляет собой вертикальный разрез по линии 6-6 на рис. 3, показывающий зубчатую рейку
управления клапанами; рис. 7 представляет собой разрез по линии 7-7 на рис. 3, показывающий часть
механизма блокировки остановки и реверса для 110, управляющего шестернями, приводящими в движение
вал; рис. 8 и 9 представляют собой виды, аналогичные рис.
7 в разных положениях.
Рис. 10 представляет собой общую схематическую схему гидравлических соединений и элементов
управления подъемника; рис. 11 — схема трубопроводов и некоторых регулирующих клапанов с рис. 10 в
увеличенном масштабе; рис. 12 — схема в разрезе, показывающая соединение подъемных цепей с колонной
бурильных труб для создания нисходящего натяжения таких труб:
Рис. 13 представляет собой схему, иллюстрирующую соединение M 25 для создания нисходящего натяжения
обсадной трубы скважины; рис. 14 представляет собой разрез по линии 14-1 I на рис. 3:
На фиг. 15 и 16 показаны виды фиг. 5. 130 406,265 расположены под углом 90 градусов друг к другу. Такая
конструкция приводит к тому, что цилиндры каждой пары смещены продольно относительно вала подъемника
друг относительно друга. Соединение 70.
Шатуны и другие валы, расположенные рядом с ними, предпочтительно устанавливаются в корпусе 32,
соединенном с рамой 19 основания двигателя.
Гибкий подъемный механизм, обозначенный в целом цифрой 33, использует большую зубчатую передачу 34,
которая соединена с подъемным валом 31, закрепленным на меньшей зубчатой передаче, как описано ниже,
и по которой предпочтительно проходят три зубчатые цепи 35, причем все эти цепи имеют одинаковый шаг.
Под рамой станины двигателя расположен корпус редуктора 36, в котором на соответствующих коротких
валах 38 установлены промежуточные шестерни 37, причем эти валы 85 установлены в корпусе редуктора 36.
Подъемные цепи натягиваются на эти промежуточные шестерни, сближая их, и располагаются таким
образом, что цепной вал 39, используемый при бурении, находится по центру под валом 90. Маятник 40
установлен на шарнирном штифте 41, прикрепленном к корпусу редуктора 36, и этот маятник имеет две
маятниковые шестерни 42, соответствующим образом установленные и закрепленные на нем. Эти шестерни
395 входят в зацепление с внутренними поверхностями подъемной цепи, тем самым удерживая два вала цепи
на некотором расстоянии друг от друга. Этот маятник и его промежуточные шестерни 42 смещаются из
стороны в сторону в зависимости от того, на какой вал цепи приходится вес, например, вес бурильной трубы
или обсадной трубы скважины, и, таким образом, смещают промежуточный конец от несущего конца. Нагрузка
расположена таким образом, что в одном случае она перемещается вертикально под валом подъемника (рис.
1), а когда другой конец цепи подъемника несет нагрузку, эта нагрузка слегка смещена относительно
центральной линии вала подъемника. Это происходит из-за того, что левая звездочка 37 (рис. 1) находится
дальше от вертикальной центральной линии, чем правая звездочка. Каждый трос цепи имеет прочное ушко
43, так что оба троса могут использоваться для подъема, и 115 очевидно, что когда тяжелый вес находится на
одном тросе, маятник 40 смещается.
Распредвал и механизм управления двигателем имеют следующую конструкцию, в частности, со ссылкой на
рис. 1, 120, 2, 3 и 4: Корпус распредвала 44 установлен в пространстве между двумя комплектами цилиндров
и имеет распредвал 45, установленный в нем и предпочтительно опирающийся на подшипники скольжения.
Этот распредвал 125 изображен с четырьмя кулачками 46, которые расположены для привода клапанов 47,
один из которых управляет своим клапаном 48 через шток клапана A9 (обратите особое внимание на рис. 4).
Клапаны на рис. 12'6 взяты в направлении стрелок 1,5 и линии сечения 16-16 в направлении стрелок
соответственно; рис. 17 представляет собой схематическое изображение механизма управления клапанами
для управления цилиндром с целью реверсирования клапанов двигателя.
Основные неподвижные конструктивные особенности моего изобретения используют подъемную платформу,
обозначенную в общем виде цифрой 11, которую можно рассматривать как имеющую опоры 12, и которая
может иметь более или менее стандартную конструкцию. В верхней части она снабжена поперечными
балками 13, соединяющими опоры, а на опорах имеются упоры j 5 14. Такая конструкция оставляет большой
прямоугольный зазор между элементами рамы 13 и верхней частью опор.
Верхняя рама 15 включает в себя ряд стоек 16, которые, как показано на рисунке, опираются на опоры 14 и
которые прикреплены болтами или иным способом к верхнему концу опор вышки. Эта рама имеет крышку 17,
образованную из соответствующих соединительных балок, установленных на стойках 16, и на этой крышке
находится набор вложенных шкивов 18, которые могут использоваться для подъема двигателя и связанных с
ним частей через отверстие между элементами 13 и размещения их на вершине вышки.
Вышка имеет массивную раму 19, на которой расположены вложенные друг в друга блоки 20. Трос для
подъема двигателя проходит через блоки 18 и 20 и ведет к подъемному механизму, с помощью которого
двигатель поднимается.
С каждой стороны рамы 19 расположены удлинительные пластины 21, изображенные в виде углубления 22 в
форме ласточкиного хвоста, в которое вставлена поперечная балка или пластина 23, которая опирается на
опоры вышки, а также на верхнюю и концевые части балок 13. Когда рама двигателя установлена на место, ее
можно надежно прикрепить болтами к верхней части вышки.
В конструкции крепления гидравлических цилиндров используются гидравлические цилиндры 24, из которых в
данной конструкции я использую 4. Эти цилиндры опираются на раму станины двигателя 19. Следует
отметить, обращаясь к рис. 1, что цилиндры расположены под наклоном друг к другу. Благодаря такой
конструкции штоки поршней 25, приводимые в действие поршнями 26, сходятся вниз.
Поперечные головки 27 перемещаются в направляющих 28, к которым присоединены шатуны 29; они
прикреплены к кривошипам 30 на подъемном валу 31.
Этот подъемный вал надлежащим образом установлен в раме кровати 19.
Следует отметить, обращаясь к рис. 2, что шатуны каждой пары цилиндров прикреплены к одному и тому же
кривошипу, и, следовательно, каждая пара цилиндров соединена с кривошипом на концах подъемного вала.
Эти кривошипы 406,265 служат опорой для клапана 50, а шток перемещается возвратно-поступательно во
втулке 51, закрепленной в направляющей клапана 52, которая является частью корпуса клапана 44.
На иллюстрации эта втулка изображена с гнездом 53 (13), в котором находится толкатель 47.
Подходящая компрессионная прокладка 54, взаимодействующая со штоком и втулкой 51, образует
герметичное соединение. Клапаны возвращаются на свои седла пружинами 55, прижимающимися к концам
клапанов 56 и запорным пробкам 57 на внешнем конце направляющей клапана.
Каждый из цилиндров снабжен парой впускных и выпускных отверстий 58 сверху, а также еще одним
комплектом впускных и выпускных отверстий 59 снизу, и между отверстиями и корпусом клапана имеется
соответствующая трубопроводная система. Корпус клапана содержит четыре клапана для каждого цилиндра,
каждый комплект из четырех клапанов расположен таким образом, чтобы управляться одним из кулачков 46.
Вал кулачка вращается таким образом, что гидравлическая жидкость подается к противоположным концам
каждого цилиндра и выводится оттуда, обеспечивая непрерывное вращательное движение главного вала
подъемника в соответствии с направлением привода, при этом скорость может регулироваться, а привод
автоматически останавливается, как описано ниже. Не считается необходимым описывать полностью
конкретную форму кулачков, поскольку их можно модифицировать для получения желаемого открытия и
закрытия впускных и выпускных клапанов на верхнем и нижнем концах каждого из цилиндров.
Привод распределительного вала осуществляется посредством приводного вала 60, который установлен
вертикально и закреплен в кронштейнах 61 внизу и 62 вверху корпуса кривошипа 32 (см. рис. 2). Коническая
шестерня 63 соединена с валом 60 и приводится в движение конической шестерней 64, которая расположена
на кривошипе 65, соединенном с кривошипами подъемного вала, так что шестерня 64 концентрична с этим
подъемным валом.
Верхняя часть корпуса 32 с одной стороны машины образует кожух для размещения шестерен, приводящих в
движение распределительный вал. Внутри корпуса 32 расположен зубчатый вал 66, который установлен в
кронштейне 67, а со стороны, прилегающей к распределительному валу 45, находится подшипник 68. К валу
66 прикреплена ступица 69, и между валом 66 и распределительным валом 45 имеется приводное
соединение. Вертикальный вал имеет коническую шестерню 70, которая приводит в движение корончатую
шестерню 71, установленную на ступице 72, свободно вращающуюся на валу 66 и являющуюся частью
дифференциального привода. Корончатая шестерня несет шестерни 73 на валах 74, которые с одной стороны
зацепляются с шестерней 75, которая закреплена на валу 66, а с другой стороны входят в зацепление с
шестерней 76, которая свободно вращается на валу 66 (см. рис. а). Эта последняя шестерня используется в
качестве стопорной шестерни. Вызывает вращение вала 66 и, следовательно, кулачкового вала в
противоположных направлениях посредством шестерен и зубчатого колеса 75. Зубчатое колесо 70 7 T
снабжено периферийным фланцем 77, который имеет поверхность 78 и пару диаметрально противоположных
выемок 79 (см. рис. 7, 8 и 9). Запорный болт скользит в направляющей болта 81 75 (см. рис. 3), который
прижимается вниз пружиной 82. Конец болта предназначен для зацепления с выемками 79 или для
скольжения по концентрической поверхности 78.
На противоположных сторонах каждой из выемок расположен упорный выступ 81, ограничивающий движение
шестерни 76 половиной оборота, когда стопорный болт скользит по концентрической поверхности 78.
Управляющий кулачок 83 вращательно установлен на валу 66 и проходит над ступичной частью 84 шестерни
76. Этот кулачок имеет концентрические участки 83 малого радиуса и 86 большого радиуса (см. рис.).
3, 7, 8 и 9), с двумя кулачковыми секциями 87 90, соединяющими концентрические части. Защелка имеет
достаточную ширину, чтобы перекрывать кулачок, и поднимается кулачковыми секциями 87, чтобы скользить
по секции 86, которая выводит стопорный болт из пазов 79.
Вращение кулачка 83 осуществляется с помощью шестерни 88, которая закреплена на ступице 89 кулачка 83,
при этом эта шестерня зацепляется с рейкой 90, которая является вертикально скользящей и приводится в
движение по направляющим и управляется цилиндром 91 с клапанным управлением, имеющим поршень 92,
соединенный с рейкой 90 штоком 93. Таким образом, рейка 90 может перемещаться вверх или вниз и,
следовательно, вращать кулачок 83 в противоположных направлениях. Когда кулачок находится в положении,
показанном на рис. 7, шестерня 76 блокируется от вращения, и, следовательно, привод к валу 66
осуществляется через корончатую шестерню 71, шестерни 73 и шестерню 75, приводящие в движение вал 66
и, следовательно, вал кулачка 45. Можно предположить, что это приводит вал кулачка в движение в
направлении, противоположном падению подъемной цепи, которая находится в вертикальном положении.
При выравнивании относительно точки 115 вал подъемника движется вниз.
Соседние файлы в папке патенты