Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12253
.pdf
При применении настоящего изобретения к данному соединению передний конец вращающейся части 8
приводного устройства предпочтительно выполнен в виде штифта 17, концентричного с осью вращения
элемента 8. Затем в прилегающей торцевой стенке 18 детали 7 делается углубление для размещения втулки
19 с наружной резьбой, в которой вращается штифт 17. Возможны различные изменения точной формы
штуцера и положения ходового соединения, и на рисунках 2-5 включительно в качестве примера показана
несколько отличающаяся форма конструкции. Во всех примерах будет видно, что внутренний диаметр
внутреннего конца штуцера 17 меньше диаметра неподвижной части камеры, то есть кольцеобразной детали
15.
Обратившись теперь только к рисунку 2, можно увидеть, что в изображенной на нем форме внешняя
поверхность штуцера 17 имеет цилиндрическую форму, а внутренняя — коническую, что обеспечивает
удобную форму входного отверстия в экструзионную камеру 6. Конец патрубка 17 затуплен, и его поверхность
образует угол приблизительно в 90 градусов с неподвижной стенкой камеры.
Край между этой торцевой поверхностью и внутренней поверхностью патрубка закруглен, как показано на
рисунке 20. Таким образом, конец патрубка защищает внутренний край рабочего соединения от основного
потока металла, вдавливаемого в камеру 6 рабочим колесом 8. Следует отметить, что поверхность
соединения, имеющая цилиндрическую форму и концентричную с осью машины, простирается от
экранированного внутреннего края в направлении назад относительно основного потока металла. Для
обеспечения гибкости соединения штуцер 17 имеет сужение, как показано на рисунке 21.
Это позволяет переднему концу штуцера легче упруго деформироваться под воздействием давления свинца
в кольцевом зазоре между штуцером и элементом 9 и, следовательно, способствует поддержанию плотного
соединения.
В примере ходового соединения 70, показанном на рисунке 3, соединение, которое также имеет
цилиндрическую форму и концентрично оси машины, расположено на большем расстоянии от основного
потока металла. Внутренний край 23 ходового соединения 75 смещен назад относительно переднего края 21
штифта 17, что достигается путем срезания частей поверхностей соединения на втулке и штифте на их
передних концах для образования кольцевого углубления 22. В данном случае (80) передний край штуцера
закруглен изнутри и снаружи, как показано на рисунке 21.
В соединении, показанном на рисунке 4, соединение снова смещено назад относительно закругленного конца
24 штыря, но в этом случае кольцевое углубление 25 полностью образовано за счет уменьшения диаметра
передней части штыря. Одновременно с этим элемент 19 имеет углубление на своей задней стороне под
углом 90°, при этом цилиндрическая стенка 26 углубления образует наружную поверхность ходового
соединения. В результате внутренний край рабочего шва 26 отделен от кольцевого углубления 25
дополнительным швом 94 27 и еще больше удален от основного потока металла.
Ходовой шарнир, показанный на рисунке 5, очень похож на шарнир, показанный на рисунке 2, тем, что вход в
шарнир находится на одном уровне с 1(1) и защищен закругленным концом 28 штифта 17, но отличается тем,
что наружная поверхность 29 штифта 17 имеет коническую форму и поддерживается соответствующей по
форме опорной поверхностью 30 втулки 10.5 19. Для уменьшения трения задняя часть конической
поверхности илмера на элементе 19 срезается, как показано на рисунке 31.
В других экструзионных аппаратах этого типа внешний элемент приводного устройства 11Q может быть
неподвижным, а внутренний элемент может вращаться, или же оба этих элемента могут вращаться в
противоположных направлениях. В каждом из этих случаев сердечник может быть полым, как показано на
рисунках 115 2-5, и служить для прохождения электрического кабеля, когда машина используется для
оболочки кабелей. В тех случаях, когда центральный сердечник вращается и является полым, и необходимо
поддерживать его передний конец, опорой может служить неподвижная внутренняя матрица, задний конец
которой образует ходовое соединение с полым сердечником. Край соединения внутри камеры обычно
находится под полным давлением; его внешний край, прилегающий к кабелю, под полным давлением
находиться не будет.
Изобретение может быть с пользой применено к такому соединению для уменьшения этой разницы давлений
и фактически может быть фактически 130 395,089, в котором в рабочих условиях металл в высоковязком или
пластичном состоянии перемещается под давлением, при этом стенка, образующая трубу, выполнена по
меньшей мере из двух относительно подвижных элементов, из которых тот, с которым металл первым
вступает в контакт, имеет штуцер и выступает в соответствующее по форме гнездо второго элемента, причем
торцевая стенка штуцера имеет соответствующую форму, образуя экран для отклонения основного потока
металла, который проталкивается через камеру, от внутреннего края поверхности соединения между
относительно подвижными элементами.
5. Устройство для экструзии металла в пластичную форму, в котором резьбовое толкающее устройство
продвигает металл вперед через кольцевую камеру, одна стенка которой частично образована вращающейся
частью толкающего устройства и проходит через матрицу или между внутренней и внешней матрицами,
причем передний конец указанной вращающейся части толкающего устройства выполнен в виде штыря,
концентричного оси устройства, а прилегающая невращающаяся часть указанной стенки камеры образует
корпус для штыря, причем внутренний диаметр внутреннего конца штыря меньше диаметра неподвижной
стенки камеры, прилегающей к выступающему концу штыря, которая соответствующим образом изогнута,
чтобы защитить внутренний край соединения от основного потока металла.
6. В аппаратах для экструзии металла в пластичную форму, в которых резьбовое толкающее устройство
перемещает металл вперед через кольцевую камеру и через матрицу или между внутренней и внешней
матрицей, имеется подвижное соединение между передним концом вращающейся части толкающего
устройства и прилегающей неподвижной частью камеры, в основном, как описано и показано на любом из
рисунков 2, 3, 4 или 5.
Этот материал с успехом применяется к любым рабочим соединениям, где только один край соединения
подвергается давлению текучего пластичного металла.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_395090.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=395090&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB395090A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата проведения Конвенции (США): 1 июня 1931 г. 395,0 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): 11 марта 1932 года. № 7363 132.
Завершено. Принято: 13 июля 793,3.
CUM.\I'PLETIE SPE1(IIFICATION.
l.u.pro'veimnts in 0r relating to Control l Meanls for Rotary Well Burling Appayats.
Мы, Tl1E xrmoN11r-AL SUiPiL COR1rOICATIo0, корпорация, зарегистрированная в соответствии с законами
штата Нью-Йорк, Соединенных Штатов Америки, 1 '() 10.a i a, Нью-Йорк, - cN Y o - Wjied Staies otf Anierica,
(настоящим заявляем о характере ili; il'velltion и о том, в каком ilnalilner thle sane is to be performed, to be
particular clv delj(ibeti and ascertained in and by the following statement
Данное изобретение относится к многоскоростным системам управления бурением с зубчатой передачей, и в
частности к многоскоростному средству управления, используемому в аппаратах, применяемых при роторном
бурении глубоких скважин, таких как нефтяные скважины.
При бурении скважин роторным методом используется буровая штанга, которая вращается с поверхности
земли для вращения установленного на ней бурового долота.
Вращающийся таким образом буровой вал подвешивается в вышке с помощью троса, намотанного на
подъемный барабан лебедки. В описанном здесь типе (тонком аппарате) усилие, воздействующее на сверло,
пропорционально крутящему моменту, создаваемому на сверле, чтобы предотвратить его деформацию при
изменении сопротивления вращению сверла.
При бурении скважины встречаются различные формы грунта, от мягкого, рыхлого песка, через плотный шлак
или кашу, до твердой породы, требующей для эффективной работы множества различных холодных методов
работы с оборудованием для бурения скважины. Скорость вращения бурильной колонны или крутящий
момент, воздействующий на нее, должны быть связаны с усилием, воздействующим на буровое долото, и эта
связь, для обеспечения эффективной работы, значительно изменяется в зависимости от типа обрушения.
Целью данного исследования является разработка усовершенствованного устройства управления бурением с
зубчатой передачей, которое обеспечивает средства для регулирования нагрузки, прикладываемой при ударе
бура, в зависимости от крутящего момента буровой головки.
AccoldinoP to tiie invention there i provided an imarroved multi-speed gea [Price if-I drive idrillilig control mneans for
rotary venii drilling) apparattus arranged in a 55.
Корпус, предназначенный для размещения между основным движителем и лебедкой, и содержащий
дифференциальный редуктор, включающий вал дифференциального редуктора и вал отбора мощности,
характеризующийся тем, что вал 60 соосно установлен с валом дифференциального редуктора,
предназначен для привода одного из указанных валов, вращающееся буровое устройство, приводящее в
движение звездочку, приводимую в движение другим из указанных валов, и прямозубый редуктор 65,
установленный на валу дифференциального редуктора и вале, соосном с ним, и оперативно соединяющий
вал дифференциального редуктора, вал, соосный с ним, и привод лебедки 70, звездочку, предусмотренную в
узле.
Обращаясь к прилагаемым рисункам, которые иллюстрируют, например, один из вариантов осуществления
изобретения:
Рисунок 1 представляет собой боковой вид роторной буровой установки с устройством управления бурением,
входящей в состав нашего изобретения в его адаптированном виде. Рисунок 1 представляет собой вид сверху
роторного бурового аппарата, иллюстрирующий устройство управления бурением, входящее в состав нашего
изобретения в его соединении.
Рисунок 3 представляет собой вид сверху на устройство управления бурением, разработанное в соответствии
с нашим изобретением.
На рисунке 4 представлен боковой вид этого объекта. 85 - Рисунок 5 представляет собой разрез в плане,
выполненный по линии 5-5 на рисунке 4.
Рисунок 6 представляет собой поперечный разрез, выполненный в южном направлении по линии 6-6 на
рисунке 4.
Рисунок 7 представляет собой вид с торца в разрезе, выполненный под углом 90 градусов по линии 7-7
рисунка 3.
1'
u''i''e 8 iS a fragmental sectional view r illusiratino the lwrake controlling' sprocket t fton;.vhnitl tl rotarv maheline is
driven.
s i_-ure () представляет собой увеличенный фрагментарный 95, а также подъем вращающейся поршневой
муфты ait ld shliftin< механизма для этого.
Figuire in is a fragimenital serctional - v-iewv of tlheo fl eb slt ifter mee' anlism s utilized in shifting tle muiltiple
jaa.louble end clutches onl the cluteh g.ear (I shaft.
11 Рисунок 11 представляет собой фрагментарный вид, частично в разрезе, рычагов переключения
сцепления, используемых для переключения сцепления на валу 105 и других муфтах на валу emn9i0 395,090,
воплощенных в нашем изобретении.
Рисунок 12 представляет собой поперечный разрез, выполненный практически по линии 12-12 рисунка 11.
b. Рисунок 13 представляет собой поперечный разрез, выполненный практически по линии 13-13 рисунка 11.
На рисунке 14 представлен фрагментарный вид, частично в разрезе, рычага переключения передач с
вращающейся звездочкой.
На рисунке 15 представлен фрагментарный план механизма переключения передач с вращающейся
звездочкой и соединений, реализованных в данном изобретении.
я..
В предпочтительном варианте осуществления нашего изобретения, показанном на прилагаемых чертежах, 1
обозначает буровую вышку; на площадке 2 которой установлена вращающаяся машина 3 любой подходящей
или желательной конструкции 20h и вращающаяся лебедка 4.
- Роторная лебедка 4 также может иметь любую подходящую или желательную конструкцию, многие формы
которой хорошо известны в данной области техники.
Двигатель или первичный агрегат 5 установлен снаружи буровой вышки 1, а между первичным агрегатом 5 и
лебедкой 4 расположен блок управления вращательным бурением 6.
Главный двигатель 5 соединен посредством приводной цепи 7 с приводной звездочкой 8 системы управления
бурением 6. Бурение.
Система управления 6 включает в себя вращающуюся приводную звездочку 9, соединенную посредством
цепи через двойную натяжную звездочку 11-35, установленную на линейном валу 12 лебедки 4, и
посредством цепи 13 с приводной звездочкой 14 вращающейся машины 3.
Устройство управления бурением 6 включает в себя приводную звездочку 15 лебедки, соединенную
посредством цепи 16 с ведомой звездочкой 17, установленной на линейном валу 12 лебедки. Вал 12 соединен
с валом барабана 1S посредством множества зубчатых и цепных соединений 19, 20 и 21, обеспечивая
многоскоростное соединение между валом 12 и валом барабана 18 для привода подъемного барабана 22.
Подвесной трос 23 для буровой колонны 24 проходит над верхним блоком 26 буровой вышки 1 и
наматывается на подъемный механизм 2-? так что буровая штанга 24 и установленное на ней долото 2-5
поддерживаются либо на дне буримого отверстия, либо с помощью троса 23, намотанного вокруг подъемного
барабана 22.
Система управления бурением 6 выполнена в одном удобном режиме следующим образом:
Корпус 27, выполненный из трех частей: нижнего корпуса шестерни 27a, центрального корпуса шестерни 27T
и крышки корпуса шестерни 27c. Нижний корпус редуктора 27а имеет базовый фланец 2S 6, через который
проходит множество болтов для крепления корпуса 27 к салазкам 29. Корпус 27 вмещает обычно четыре вала:
вал редуктора 30, вал сцепления 31, вал привода 32 и вал редуктора двигателя 70 33. Три части корпуса 27
выполнены таким образом, что корпус разделен в плоскости, проходящей через центр валов -O0 и 31, образуя
нижний корпус шестерни 27a. 75 Центральная шестерня. Sf 27b расположен на плоскости, проходящей через
центр отводного вала '2. _ive tCUee l owtio1s корпуса 27 a--e фланцечен на соединительных кромках и
скреплен болтами для образования герметичного корпуса для управления.
Дифференциальный вал 30 установлен в корпусе 27, а на вал 30 установлен шпиндель 3j, опирающийся
только на роликовые подшипники 36, расположенные на противоположных концах шпиндельного вала 3-5.
Вал 30 и вал шпинделя 3,5 поддерживаются в корпусе 27 на роликовых подшипниках 3'i и 38.
Подшипники 37 и 38 установлены в подшипниковых коробках 39 и 40, выполненных в едином целом с частями
27a и 27T корпуса, таким образом, обеспечивая разъемную подшипниковую коробку для размещения вала в
собранном виде, включая дифференциальный вал 30 и вал 3-5, что позволяет установить вал 35 в собранном
виде внутри корпуса 27.
Дифференциальный вал 30 снабжен зубчатым колесом 41, приводящим в движение дифференциальный вал,
которое закреплено шпонкой на валу 30, как показано на рисунке 42. Вал шпинделя 3а снабжен приводным
зубчатым колесом 43, которое запрессовано и зафиксировано шпонкой на валу шпинделя 35.
Три цилиндрических зубчатых колеса 44, 45 и 46 1O5 установлены на роликовых подшипниках 47, на валах
48. Валы 48 установлены на опоре 49. Паук 49 состоит из двух половинок, скрепленных болтами. Паук 49
имеет подшипники скольжения, установленные на валу пиноли 35, и подшипники скольжения -51,
установленные на валу дифференциала 30. На конце вала дифференциала крестовины 49 установлена
прямозубая шестерня 52, которая прикреплена болтами и шпонкой к крестовине 49.
Для обеспечения привода бурового механизма 6 с помощью паровых, газовых или аналогичных двигателей,
звездочка двигателя S имеет шпонку, как показано на рисунке -53, на шпинделе 12 (вал 3 - снаружи корпуса)
27. Ведущая звездочка двигателя S приводится в движение от двигателя -5 посредством цепи 7.
Для обеспечения привода системы управления бурением 6 от электродвигателя вал редуктора 33 установлен
в корпусе 27 на роликовых подшипниках 54 и функционально соединен с валом шпинделя 3-5 посредством
прямозубой шестерни 5-5, закрепленной на валу редуктора 13, установленном на валу 31 между шестернями
69 и 70 низшей и второй скоростей.
Многокулачковая муфта 76 с двойным шлицем установлена на валу 31 между 70:
третья передача 71 и высокоскоростная передача 72.
Многокулачковая двухсторонняя муфта 75 снабжена на противоположных концах фрикционными
поверхностями 79 и 80 для попеременного зацепления с шестернями 7, 81 и 82 низшей или второй передачи
69 и 70 соответственно.
Многокулачковая двухсторонняя муфта 76 снабжена на противоположных концах фрикционными
поверхностями 83 и 84, предназначенными для попеременного зацепления с фрикционными поверхностями
85 и 86 третьей и высокоскоростной передач 73 и 74 соответственно.
Многокулачковые двухсторонние муфты 7-5 и 76 имеют шлицы на валу 31 85, что обеспечивает достаточную
длину вала 31 для перемещения любой из муфт в нейтральное положение, избегая зацепления с любой из
шестерен 69, 70, 71 и 72.
Для этих многокулачковых двухсторонних муфт 75 и 76 предусмотрен механизм управления сцеплением,
конструкция которого позволяет одновременно зацеплять с валом 31 только одну из шестерен 69, 70, 71 или
72. Ниже будет описана конкретная конструкция данного механизма переключения передач (95). Вал
шестерни сцепления 31 не выступает из корпуса 27 и поэтому снабжен на своем конце пластинами 87,
которые прикручены болтами к корпусу 27 для обеспечения герметичности узла и предотвращения утечки
смазки из корпуса.
Вал отбора мощности 32 установлен над валом 31 шестерни сцепления 105 в подшипниках 88,
установленных в разъемных подшипниковых коробках 89, выполненных заодно с центральным корпусом
шестерни 27b и крышкой корпуса шестерни 27c. Вал отбора снабжен 11 четырехзубчатыми шестернями 90,
91, 92 и 93, которые закреплены на валу отбора 32 с помощью шпонок. В соответствии с приведенной
иллюстрацией передаточного отношения (заднего привода), четыре шестерни 90, 91, 92 и 93 имеют
соответственно 37, 33, 30 и 27 зубьев. Шестерня 90 зацепляется с шестерней 69, обеспечивая
низкоскоростное соединение с валом отбора мощности 32. Шестерня 91 зацепляется с шестерней 70;
шестерня 92 зацепляется с шестерней 71, а шестерня 93 12 зацепляется с шестерней 72, обеспечивая
вторую, третью и высокоскоростную передачу на вал отбора мощности 32.
Вал отбора мощности 32 не выступает с одного конца из корпуса 27, поэтому к разъемному подшипниковому
узлу 89 на этом конце корпуса 27 привинчена закрывающая пластина 94 (125), которая закрывает подшипник
38 и предотвращает утечку масла. Пластина 94 имеет внутреннюю зенковку для удержания упорного диска
1O, который прижимается к концу вала 32 и предотвращает зацепление вала 32 33 с зубчатой передачей 56
редуктора двигателя, закрепленной шпонкой, как показано на рисунке 67, на валу 35. Когда узел предназначен
для привода с помощью газового, парового или аналогичного двигателя, редуктор 56 удаляется из узла, а на
вал 35 вместо шестерни 56 устанавливается проставка.
Вращающаяся ведущая звездочка 9 установлена на валу дифференциала 30 на роликовых подшипниках 58a,
а для сцепления звездочки 9 с валом дифференциала 30 предусмотрена квадратная муфта 58, имеющая
шлицы, как показано на рисунке 59.
Квадратная муфта 60 имеет шлицы на противоположном конце вала дифференциала, как показано на
рисунке 61, и крепится к муфте 62, выполненной заодно со звездочкой 8, когда требуется обеспечить прямую
передачу крутящего момента на вал дифференциала для целей, которые будут изложены далее.
В качестве предпочтительного примера узла дифференциала приводятся следующие передаточные числа,
хотя следует понимать, что эти передаточные числа приведены лишь для иллюстрации, и мы никоим образом
не намерены ограничивать наше изобретение только указанными передаточными числами.
Шестерня 41 имеет 33 зуба, а шестерня 43 — 45 зубьев. Зубчатые колеса 44, 45 и 46 имеют отдельные зубья
прямозубых шестерен 63 и 64, которые зацепляются с шестернями 41 и 43, при этом шестерня 64 имеет 25
зубьев. Шестерня 52 на конце вала 49 представляет собой 64-зубчатую шестерню и зацепляется с
44-зубчатой шестерней 65, закрепленной на валу 31 шестерни сцепления 0.
Редуктор двигателя 56 имеет 68 зубьев, а ведущая шестерня 55, соответственно, имеет 16 зубьев. Звездочка
8 имеет 19 зубьев, а вращающаяся звездочка 9 (5 зубьев) — 24 зуба.
Вал шестерни сцепления 31 установлен на роликовых подшипниках 66, расположенных внутри разъемных
подшипниковых коробок 67, образованных нижним корпусом шестерни 27a и центральным корпусом шестерни
27b. Ведущая шестерня 65 вала сцепления запрессовывается и прижимается к валу сцепления, как показано
на рисунке 68.
На валу сцепления 31 установлены четыре прямозубые шестерни 69', 70, 71 и 72.
Если рассматривать передаточные числа в предпочтительном варианте, то шестерни 69, 70, 71 и 72 имеют
соответственно 21, 25, 28 и 31 зуб. Шестерни 69, 70 и 71 установлены на валу 31 на бронзовых втулках 7-3.
Высокоскоростная шестерня 72 установлена на валу 31 на роликовых подшипниках 74.
На валу шестерни сцепления 31 на шпонках 77 и 78 установлены две многокулачковые двухсторонние муфты
75 и 76. Многокулачковая двухсторонняя муфта 75 имеет - 3 395 090 оборотов в этом направлении. Вал 32
проходит через противоположный конец корпуса 27 и выходит за его пределы, а пластина подшипникового
узла 96 имеет отверстие, позволяющее ей свободно входить в вал 23, и крепится болтами к разъемному
подшипниковому узлу 89 на этом конце корпуса 27. В углублении пластины 96 вырезана канавка для
размещения уплотнения 97, чтобы предотвратить утечку масла из этой точки корпуса 27. Ведущая звездочка
1-5 лебедки крепится шпонкой к натяжному валу 32 снаружи корпуса 27 и приводит в движение линейный вал
12 лебедки 4 посредством цепи 16, проходящей над ведущей звездочкой вала 17.
Хотя изображенная здесь лебедка имеет двухвальную конструкцию, очевидно, что ее можно заменить любой
другой формой лебедки, например, трехвальной, в этом случае звездочка 17 может быть установлена на
промежуточном валу, а не на линейном валу.
Однако эта последняя структура в настоящее время настолько хорошо изучена в данной области техники, что
заявителям не требуется специально указывать и описывать эту структуру.
Принцип работы блока управления передачей 6 следующий:
Вал шпинделя 3.5 вращается либо от звездочки 8, либо от вала редуктора двигателя 33. Вес бурильной трубы
24 удерживает «паука» 49 в неподвижном состоянии или слегка тянет его назад. Удержание салазок 49
приводит к тому, что ведущая шестерня 43 вращает зубчатые колеса 44, 4,5 и 46, которые, в свою очередь,
вращают вал шестерни 41, которая, будучи закреплена шпонкой на валу дифференциала 30, заставляет этот
вал вращаться в том же направлении, что и вал шпинделя. При заданном передаточном числе
дифференциальный вал 30 вращается со скоростью, вдвое превышающей скорость вращения вала вала.
Вращающаяся муфта 58, будучи зацеплена с вращающейся звездочкой 9, приводит к вращению
вращающейся звездочки 9.
Вращающаяся звездочка, соединенная посредством цепи 10 через двойной натяжной ролик 11 и цепь 13 со
звездочкой 14 вращающейся машины, приводит в движение вращающийся стол вращающейся машины,
вращая бурильную трубу 24 и долото 2,5. Когда сверло 25 встречает сопротивление, превышающее
допустимую скорость вращения бурового инструмента 24, его вращение замедляется, но скорость вращения
шпиндельного вала 3,5 остается постоянной. Созданная таким образом разница скоростей приводит к
вращению ступицы 49 вперед, а вращение ступицы вперед вызывает вращение шестерни 6.5, вращая вал
шестерни сцепления 31. Вал сцепления.31 дюйм! Соединенная с валом отбора 32 через любое из
предусмотренных соединений зубчатой передачи, она приводит в движение ведущую звездочку 15 лебедки,
вращая барабан 22 лебедки через любое из соединений зубчатой передачи, предусмотренных звездочками
19, 20 или 21, установленными на линейном валу 12 лебедки. В результате этого действия долото 25
поднимается вверх в буримую скважину, снимая нагрузку и позволяя вращающемуся механизму 3 набрать
полную скорость, после чего долото опускается на дно. Таким образом, устанавливается равновесие между
силами, действующими на вращающуюся буровую штангу 24 и 75.
Сила, действующая для подъема бурильной штанги 24 через дифференциальный привод, предусмотренный
на дифференциальном валу 30, так что вес, воздействующий на долото 25 со стороны бурильной штанги 24,
достаточен для уравновешивания крутящего момента 80, воздействующего на бурильную штангу 24 со
стороны вращающейся машины.
Поскольку буровая штанга 24 значительно растянута, на тросе 23 всегда будет поддерживаться натяжение,
стремящееся поднять буровую штангу 24 вверх, и эта сила не станет эффективной для подъема долота 2,5 до
тех пор, пока не будет компенсировано все растяжение буровой штанги 24. Увеличение натяжения бурильной
колонны 24 на 9° приводит к снижению давления, оказываемого на долото 2.3 при его вращении, и именно
таким образом в реальных условиях эксплуатации устанавливается соотношение подъемной силы и
крутящего момента при использовании устройства управления редуктором 95.
Если долото 25 столкнется с достаточным сопротивлением, чтобы остановить вращение, то крестовина 49
будет вращаться в том же направлении, что и вал шпинделя 1100 3.5, но с удвоенной скоростью, и тем самым
быстро поднимет долото 2.5 вверх в скважине, преодолевая препятствие, вызывающее необычное
сопротивление, исключая любую возможность перекручивания буровой штанги из-за застревания долота в
скважине.
Для перемещения бурильной трубы 32 в скважину и обратно, что необходимо для смены долот 25,
вращающаяся муфта HG 58 отключается, а муфта включается. Это фиксирует вал 30 и вал 3,5 вместе, в
результате чего валы 30 и 3,5 ведут себя точно так же, как если бы они были одним цельным валом. 115
Четыре скорости, предусмотренные между валом 31 муфты сцепления и валом отбора мощности 32,
позволяют увеличить количество передаточных чисел для поддержки веса при бурении, а также количество
скоростей для подъема. Увеличение количества скоростей значительно повышает эффективность бурового
оборудования, поскольку позволяет оператору выбирать скорость или передаточное отношение веса,
которые в конкретных условиях обеспечат наиболее эффективное бурение скважины.
Корпус 27 выполнен в герметичном корпусе для поддержания давления внутри корпуса на заданном уровне,
так что шестерни механизма управления шестернями 6 постоянно находятся в масляной ванне.
Крышка 27o снабжена заглушенным маслозаливным отверстием 99. Центральный корпус редуктора 27б также
снабжен масляным отверстием 100, позволяющим осматривать вал дифференциала и подавать смазку.
Дифференциальный вал 30 проходит через корпус 27 с обоих концов.
На конце вала дифференциала 30, со стороны вращающейся ведущей звездочки, имеется торцевая пластина
101, которая имеет зенковку и выступает над валом 30, а также шпонки 59 скользящей муфты,
предотвращающие их выскальзывание. Пластина 101 прикреплена болтами к концу вала 30.
Наружный конец звездочки 9 снабжен расширенным отверстием, в которое вставлено кольцо 102 для
удержания смазки, и это кольцо 102 имеет прорезь, как показано на рисунке 103, для размещения концов
шпонок 59 и предотвращения их врезания в подшипники 58a. По периметру кольца 102 имеются канавки для
размещения наполнителя 104. Таким образом, кольцо 102 выполняет функцию кольца для удержания смазки
и кольца, предотвращающего осевое перемещение роликового подшипника 58a.
На противоположном конце подшипника 58а в отверстии звездочки 9 установлено стопорное кольцо 105,
снабженное внутренней периферийной канавкой для удержания смазки на валу 30. Стопорное кольцо 105
входит в зацепление с наружным концом торцевой пластины 106, которая закреплена на разъемном
подшипниковом узле 39. Пластина 106 имеет внутренний уплотнительный паз для размещения наполнителя
107, предотвращающего утечку из корпуса 27. Пластина 106 также служит торцевым фиксатором для
подшипника 37. На внешней стороне вращающейся ведущей звездочки 9 образован кольцевой фланец
тормозного обода 108, на который может быть наложен любой подходящий или желаемый тип тормоза.
Внутри корпуса 27 между внутренней поверхностью корпуса 27 и ступицей шестерни 52 расположена упорная
шайба 109, которая служит в качестве концевого фиксатора для подшипников 37 и 51.
Вал 30 имеет увеличенный диаметр внутри подшипников 51, образуя выступ 110 для зацепления и удержания
шпонок 42 от осевого перемещения. Ступица 111 шестерни 52 выполнена с выступающим внутрь кольцевым
удерживающим фланцем 112, выполняющим функцию концевого фиксатора для подшипника do0 51. Между
фланцем 112 и ступицей шестерни 41 расположена упорная шайба 113. Между шестерней 41 и шестерней 43
расположена упорная шайба 114, которая служит концевым фиксатором подшипника 36, защищая подшипник
36 от воздействия шестерни 41.
Между зубчатыми колесами 44 и 46 и крестовиной 49' расположены упорные шайбы 115, которые также
служат в качестве концевых фиксаторов для роликовых подшипников 47. Паук 10 49 на конце вала 30,
обращенном к шпинделю, снабжен на противоположных концах упорными шайбами 116, разделяющими паук
от шестерни 56 и шестерни 43.
Упорная шайба 117 расположена между шестерней 56 и корпусом 27 и служит для фиксации роликового
подшипника 38, а также для предотвращения врезания шпонки 57 в подшипник 38. Пластина 118 крепится к
наружной поверхности разъемного подшипникового узла 40, выполняя функцию наружного фиксатора
подшипника 38 и снабжена внутренней сальниковой канавкой для уплотнения вала 35, предотвращая утечку
смазки из корпуса 27. 85 Между лицевой пластиной 118 и звездочкой 8 расположена подшипниковая шайба
119; внутри торца вала шпинделя установлено кольцо 120 для удержания смазки, которое служит для
удержания подшипника вала шпинделя 36, а также для предотвращения нарезки подшипников 36 шлицами
61, на которых установлена муфта 60. Внутренняя периферия кольца 120 снабжена уплотнительной канавкой,
в которую вставлена прокладка 95 121 для предотвращения утечки смазки в этом месте. Вал редуктора
двигателя проходит в крышку редуктора 27c через фланцевые отверстия 122 и 123, образованные на
противоположных концах крышки 27c.
Фланцевые отверстия достаточно велики, чтобы обеспечить вход вала 33 с установленной на нем шестерней
35 в крышку 27c. Подшипники 54 установлены в подшипниковых кольцах 124, которые 105 закреплены на
концах фланцев фланцевых отверстий 122 и 123, а для обеспечения герметичности соединения в этой точке
предусмотрены сальниковые уплотнения 125. Соединительная муфта 126 крепится шпонкой к валу 33
редуктора двигателя i1O и обеспечивает возможность соединения вала 33 с редуктором.
Для переключения вращающейся зубчатой муфты 58 предусмотрены средства 115, предпочтительно
следующей конструкции, которые простираются от блока управления 6 до точки внутри буровой вышки 1,
доступной бурильщику.
Обращаясь, в частности, к рисункам 1, 8, 2G, 9, 14 и 15, педаль муфты вращающейся звездочки 1-30
расположена на полу 2 буровой вышки 1 рядом с педалями управления 131, которые управляют
соединениями скорости от линейного вала 12 к валу барабана 125 18 лебедки 4. Педаль 130 шарнирно
закреплена на полу 2 в кронштейне 132 и снабжена рычагом 133, шарнирно соединенным со стержнем 134.
Стержень 134, в свою очередь, соединен с поворотным фиксатором 130 395,090 13.5, который шарнирно
соединен с рычагом 136 вала 137. Вал 1:7 шарнирно закреплен в кронштейне 138, расположенном в задней
части вала барабана 18.
Вал 137 снабжен рычагом 139, который шарнирно соединен с натяжным устройством 140. Талреп 140, в свою
очередь, регулируемо соединен с шатуном 141, идущим от кронштейна 138 к задней опоре 29, на которой
установлен механизм управления передачей 6. Стержень 141 на своем заднем конце соединен с поперечно
расположенным стержнем 143 посредством коромысла 142. Стержень 143 простирается назад относительно
освещенного элемента управления коробкой передач 6 и соединен своим противоположным концом с
талрепом 144.
Натяжной винт шарнирно соединен с концом вилки поворотного рычага переключения сцепления — 14,5.
Вилка переключения поворотного сцепления 145 шарнирно закреплена, как показано на рисунке 146, на
кронштейне 147, который, в свою очередь, закреплен, как показано на рисунке 150, на корпусе 27.
Противоположный конец вилки переключения передач 14.5 входит в зацепление со сцеплением 58, как
показано на рисунке 148, для продольного перемещения сцепления 58 на валу дифференциала 30.
Педаль вращающейся муфты 130 снабжена средствами для фиксации ее в нижнем положении 2, чтобы
заблокировать муфту 58, соединенную со звездочкой 9 привода вращающейся машины.
Пружины 151 соединяют талреп 144 с корпусом 27 с целью плавного выталкивания сцепления 58 из
зацепления со звездочкой 9 при отпускании педали А 130. Зажим 152 шарнирно установлен на педали 130 и
входит в зацепление с фиксатором 153, закрепленным на полу 2 буровой вышки, для удержания педали 130 в
положении включения сцепления.
Как показано на рисунках 8 и 9, вращающаяся звездочка 9 снабжена тормозом, предотвращающим ее
вращение при отпускании муфты 58. Данный тормоз включает в себя пару тормозных колодок 154, которые
входят в зацепление с тормозным ободом 108. Тормозные колодки 154 шарнирно установлены, как показано
на рисунке 155, на поперечном базовом продолжении кронштейна 147. Тормозной приводной шток 156
установлен скользящим образом в выступе подшипника 157 кронштейна 147, а пружины 158 расположены
между выступом подшипника 157 и рычагами 159 тормозных колодок 154. На внешнем конце штока
тормозного механизма 156 имеется резьба для регулируемого крепления кулачковой гайки 160.
Гайка кулачка 160 и приводная головка 1615 закреплены на противоположных концах штока 156, так что
кулачковые поверхности 162 на нем входят в зацепление с соответствующими кулачковыми поверхностями
163, образованными на рычагах 159, для приведения в действие тормозных колодок 154 при вращении штока
156.
Вращение штока 156 осуществляется валом привода тормоза 1G4, который установлен в подшипниковом
удлинителе 165 кронштейна 147. Вал привода тормоза 164 снабжен квадратной головкой 166, которая входит
в квадратное углубление 167, образованное на конце головки 161. Вал 164 вращается с помощью рычага 168,
который закреплен на конце 70 OL вала 164 с помощью шпонки 169.
Противоположный конец рычага 168 шарнирно соединен, как показано на рисунке 170, с рычагом 171. Рычаг
171 шарнирно закреплен, как показано на рисунке 172, на удлинителе рычага 75 173 талрепа 14-I. Благодаря
такому способу соединения, когда педаль отпускается, пружины 1.51 приводят к тому, что сцепление 1.58
выводится из зацепления со звездочкой 9. При отпускании сцепления 58 80 тормозные колодки 1.54
приводятся в действие, чтобы зацепиться с тормозным ободом 108 звездочки 9 и остановить вращение
звездочки 9.
Предпочтительно, средства для приведения в действие механизма переключения скорости 85,
расположенного между валом шестерни 31 и валом переключения 32 для приведения в действие
многокулачковых двухсторонних муфт 75 и 76, имеют следующую конструкцию. X. Двухсторонние муфты 7,5 и
76 расположены внутри корпуса 27 с вилками переключения передач 174 и 175 соответственно.
Вилка переключения передач 174 крепится к тяге вилки переключения передач 176, которая расположена в
положении 95 для продольного перемещения. Вилка переключения передач 175 крепится к аналогично
установленному штоку переключения передач 177. Стержни 176 и 177 установлены в подшипниковом
кронштейне 178 на одном конце и проходят через стопорную пластину 100 кронштейна 179, которая крепится
болтами к цельной кольцевой полке 180 нижнего корпуса редуктора 27a. Тяги переключения передач 176 и
177 выступают через отверстия, образованные в пластине 179, и через сальник 181, предназначенный для
уплотнения тяг 176 и 177 относительно пластины 179. На внешней стороне корпуса 27а стержни 176 и 177
шарнирно соединены, как показано на рисунках 182 и 18.3 соответственно, с приводными красными
элементами 184 и 185. Стержни 184 и 185 закреплены на рычагах коромысла 186 и 187, установленных на
поперечной опоре 188. Рычаги управления 186 и 187 соединены с соединительными стержнями 189 и 190,
которые, в свою очередь, соединены с рычагами управления 191 и 192, закрепленными на панели управления
193.
Противоположные рычаги коромысла 191 и 192 соединены с тягами переключения 120, 194 и 195. Тяги
рычагов 194 и 195 шарнирно соединены посредством натяжных муфт 196 с рычагами переключения передач
197 и 198 соответственно. Рычаги переключения передач 197 и 198 установлены с возможностью скольжения
только для продольного перемещения l2 в корпусе рычага переключения передач 199 кронштейна 200.
Кронштейн 200 крепится к панели управления 193 рядом с педалями управления лебедкой 131. ISA 395,(090
Рычаг переключения передач 201 проходит через шарик 202, установленный в гнезде 203, образованном на
верхнем конце кронштейна 200. Рычаг переключения передач «01» проходит через шар 202 и предназначен
для бокового перемещения, как показано на рисунке 13, чтобы его зацепляющий конец 204 входил в гнездо
20.5 или гнездо 206, образованное в пластинах переключения передач 197 и 198 соответственно. Таким
образом, предусмотрен единый рычаг переключения передач 201, который может быть задействован
отдельно либо в рычаге переключения передач 197, либо в рычаге переключения передач 198 для
независимого продольного перемещения этих рычагов.
Для удержания муфт 75 или 76 в зацеплении, определяемом рычагом переключения передач 201, а также для
предотвращения одновременного включения более чем одной из таких муфт, предусмотрены следующие
средства блокировки.
Тяга вилки переключения передач 176 снабжена рядом фиксирующих фиксаторов: фиксатором низкой
скорости 207, парой фиксаторов нейтрального положения 2f 208 и фиксатором второй скорости 209. Стержень
Соседние файлы в папке патенты