СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БУРОВЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ Российский патент 2016 года по МПК E21B10/00 G01M99/00 

Описание патента на изобретение RU2593612C1

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания буровых рабочих органов.

Известен стенд для имитации колебаний става при бурении, включающий мачту, вращатель, буровую штангу-став, макет забоя и рабочий орган - шарошечное долото (Авторское свидетельство СССР №1474255 А1, дата приоритета 19.12.1986, дата публикации 23.04.1989, авторы Улицкий Е.Н. и др., SU).

Недостатком известного аналога является низкая его эффективность в связи с использованием макетов забоя, что ограничивает использование рабочего инструмента большого диаметра и глубину его погружения, также снижается точность и качество проведения эксперимента, а из-за необходимости постоянной подготовки и установки макетов забоя не обеспечивается жесткость установки исследуемого образца, и повышается трудоемкость процесса испытания, кроме того, отсутствует возможность регистрировать крутящий момент, осевое усилие и глубину погружения.

Известен стенд для исследования бурового инструмента и процессов бурения, принятый в качестве прототипа, обеспечивающий бурение с постоянными осевым усилием и с постоянной удельной подачей, включающий приводной двигатель, механизм вращения буровой штанги, ударный узел и механизм подачи, содержащий коническую передачу, червячный редуктор, винт, подвижную каретку, гайку подачи, корпус гайки, жестко закрепленный на каретке, и включающий и отключающий элемент, посредством которого гайка подачи соединена с кареткой (Авторское свидетельство СССР №524910, дата приоритета 29.11.1974, дата публикации 15.08.1976, авторы Дворников Л.Т. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является низкая его эффективность из-за отсутствия возможности регистрировать крутящий момент, осевое усилие и скорость погружения.

Задачей изобретения является повышение эффективности стенда для исследования буровых рабочих органов путем расширения диапазона возможностей с обеспечением измерения крутящего момента, осевого усилия и скорости погружения рабочего органа при проведении испытаний в естественных условиях без подготовки образцов.

Для решения поставленной задачи предложен стенд для исследования буровых рабочих органов, содержащий опорную раму с закрепленными на ней направляющими стойками, ползун, установленный на направляющих стойках с возможностью вертикального перемещения, привод вращения бурового рабочего органа и механизм перемещения ползуна. Согласно изобретению опорная рама выполнена с каркасом, привод вращения бурового рабочего органа установлен на ползуне и содержит электродвигатель, втулочно-пальцевую муфту, цилиндрический редуктор и соединительную муфту для передачи вращения буровой штанге, на которой установлен буровой рабочий орган, причем между буровой штангой и соединительной муфтой закреплено тензозвено для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а механизм перемещения ползуна с установленным на нем упомянутым буровым оборудованием содержит лебедку и полиспастную подвеску, установленную на каркасе, закрепленном на опорной раме, при этом ползун соединен с полиспастной подвеской, в которой встроено тензозвено для регистрации осевого усилия, а блочный элемент полиспастной подвески соединен с приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа.

На фиг. 1 схематично показан стенд для исследования буровых рабочих органов; на фиг. 2 приведена кинематическая схема стенда.

Стенд для исследования буровых рабочих органов содержит опорную раму 1 с каркасом 2. На опорной раме зафиксированы направляющие стойки 3, на которых установлен ползун 4 с возможностью вертикального перемещения с помощью механизма, состоящего из лебедки 5 и полиспастной подвески 6, установленной на каркасе 2. При этом ползун 4 соединен с полиспастной подвеской 6. На ползуне 4 установлено буровое оборудование, включающее привод вращения бурового рабочего органа, содержащий электродвигатель 7, втулочно-пальцевую муфту 8, цилиндрический редуктор 9 и соединительную муфту 10 для передачи вращения буровой штанге 11, на которой установлен буровой рабочий орган, например, в виде шнека 12 и буровой головки 13. Между буровой штангой 11 и соединительной муфтой 10 закреплено тензозвено 14 для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а в полиспастной подвеске встроено тяговое тензозвено 15 для регистрации осевого усилия. Ось шкива 16 полиспастной подвески соединена с реостатным приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа.

Стенд для испытания буровых рабочих органов работает следующим образом. Заглубление бурового рабочего органа в грунт осуществляется под собственным весом ползуна 4 с установленным на нем оборудованием 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. При этом крутящий момент от электродвигателя 7 передается через втулочно-пальцевую муфту 8, цилиндрический редуктор 9 и соединительную муфту 10 на буровую штангу 11 со шнеком 12, на котором установлена буровая головка 13, и регистрируется тензозвеном 14. Осевое усилие, возникающее на буровой штанге 11, регистрируется тяговым тензозвеном 15, встроенным в полиспастную подвеску. Величина осевого усилия может изменяться при помощи установки на ползун 4 дополнительных пригрузов. Масса ползуна с пригрузом также регистрируется тензозвеном 15. Скорость перемещения ползуна регистрируется реостатным приспособлением, соединенным с осью шкива 16. Подъем рабочего органа из скважины осуществляется лебедкой 5 через полиспастную подвеску 6 путем подъема ползуна 4.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет проводить натурные исследования буровых рабочих органов в естественных условиях, регистрировать крутящий момент, осевое усилие, скорость погружения, использовать в эксперименте рабочие органы больших диаметров и значительно сократить время на проведение испытаний, что свидетельствует о высокой эффективности стенда.

Похожие патенты RU2593612C1

название год авторы номер документа
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН 2015
  • Желукевич Рышард Борисович
  • Лысянников Алексей Васильевич
  • Кайзер Юрий Филиппович
  • Серебреникова Юлия Геннадьевна
  • Артёменко Вячеслав Александрович
RU2589757C1
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ЗЕМЛЕРОЙНЫХМАШИН 1969
SU256311A1
Стенд для исследования подводного резания грунтов 1989
  • Тургумбаев Дженишбек Джумадылович
  • Недорезов Игорь Андреевич
  • Нурманбетов Надырбек Ракымбекович
  • Исаков Куттубек
SU1700159A1
Тензометрическая навеска для измерения сопротивления грунтов копанию 2019
  • Бабаев Тимур Казбекович
RU2704881C1
Стенд для исследования подводного резания грунтов 1985
  • Недорезов Игорь Андреевич
  • Баловнев Владимир Иванович
  • Дианов Харис Ахмятович
  • Карасев Геннадий Николаевич
SU1302165A1
Универсальный стенд для исследования резания грунтов моделями рабочих органов землеройных машин 2018
  • Дианов Харис Ахмятович
  • Дианова Равиля Сеяровна
  • Дианова Динара Харисовна
RU2689958C1
СТЕНД ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ БУРОВОГО СТАВА В НАКЛОННОЙ СКВАЖИНЕ 1994
  • Мочуловский А.М.
  • Морозов Ю.Т.
RU2109125C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ РЕЗАНИЮ СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ И МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ 2021
  • Лысянников Алексей Васильевич
  • Лысянникова Наталья Николаевна
RU2755591C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЕМКИ ГРУНТА 2007
  • Лёффельхольц Штефан Франц
  • Майерхофер Йозеф
RU2366780C1
Стенд для комплексных испытаний буровых установок и бурильных труб 2020
  • Фот Андрей Петрович
RU2746680C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 593 612 C1

Реферат патента 2016 года СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БУРОВЫХ РАБОЧИХ ОРГАНОВ

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания буровых рабочих органов. Технический результат заключается в повышении эффективности и расширении диапазона возможностей путем измерения крутящего момента, осевого усилия и скорости погружения рабочего органа, а также путем использования в эксперименте рабочих органов больших диаметров и значительного сокращения времени на проведение испытаний в естественных условиях без подготовки образцов. Для достижения технического результата предложен стенд для исследования буровых рабочих органов, содержащий опорную раму (1) с закрепленными на ней направляющими стойками ((3), ползун (4), установленный на направляющих стойках (3) с возможностью вертикального перемещения, привод вращения бурового рабочего органа и механизм перемещения ползуна. Согласно изобретению опорная рама (1) выполнена с каркасом (2), привод вращения бурового рабочего органа установлен на ползуне (4) и содержит электродвигатель (7), втулочно-пальцевую муфту (8), цилиндрический редуктор (9) и соединительную муфту (10) для передачи вращения буровой штанге (11), на которой установлен буровой рабочий орган в виде буровой головки (13) со шнеком (12). Между буровой штангой (11) и соединительной муфтой (10) закреплено тензозвено (14) для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган. Механизм перемещения ползуна с установленным на нем буровым оборудованием содержит лебедку (5) и полиспастную подвеску (6), установленную на каркасе (2), закрепленном на опорной раме (1). При этом ползун (4) соединен с полиспастной подвеской (6), в которой встроено тензозвено (15) для регистрации осевого усилия, а блочный элемент (16) полиспастной подвески соединен с приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 593 612 C1

Стенд для исследования буровых рабочих органов, содержащий опорную раму с закрепленными на ней направляющими стойками, ползун, установленный на направляющих стойках с возможностью вертикального перемещения, привод вращения бурового рабочего органа и механизм перемещения ползуна, отличающийся тем, что привод вращения бурового рабочего органа установлен на ползуне и содержит электродвигатель, втулочно-пальцевую муфту, цилиндрический редуктор и соединительную муфту для передачи вращения буровой штанге, на которой установлен буровой рабочий орган, причем между буровой штангой и соединительной муфтой закреплено тензозвено для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а механизм перемещения ползуна с установленным на нем упомянутым буровым оборудованием содержит лебедку и полиспастную подвеску, установленную на каркасе, закрепленном на опорной раме, при этом ползун соединен с полиспастной подвеской, в которой встроено тензозвено для регистрации осевого усилия, а блочный элемент полиспастной подвески соединен с приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2016 года RU2593612C1

Стенд для исследования бурового инструмента и процессов бурения 1974
  • Дворников Леонид Трофимович
  • Ивин Валерий Иванович
  • Донченко Валерий Семенович
  • Микитченко Анатолий Яковлевич
  • Семенов Николай Иванович
SU524910A1
Стенд для исследования бурового инструмента и процессов бурения 1976
  • Дворников Леонид Трофимович
  • Донченко Валерий Семенович
SU582392A2
Узел бурового стенда 1990
  • Перлов Григорий Фомич
  • Левина Анна Борисовна
SU1808959A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ 1937
  • Фейгельман З.М.
SU52478A1
Стенд для испытания буровых машин 1976
  • Адашев Игорь Сергеевич
  • Бондарович Борис Александрович
  • Гулин Михаил Алексеевич
  • Курдюмов Сергей Георгиевич
  • Мазо Юлий Давидович
  • Сычева Марина Александровна
  • Шапиро Евгений Ариевич
SU613092A1

RU 2 593 612 C1

Авторы

Желукевич Рышард Борисович

Лысянников Алексей Васильевич

Кайзер Юрий Филиппович

Даты

2016-08-10Публикация

2015-06-18Подача