АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ РОТОРНОГО СТОЛА БУРОВОГО СТАНКА Советский патент 1967 года по МПК E21B3/04 H02P1/00 

Известны электроприводы для роторного стола с двумя асинхронными электродвигателями и редуктором с коническим диф ферепциальным механизмом, например, типа Хилда, допускающие регулирование скорости вращения переключением ступеней электросопротивления в цепи ротора одного из электродвигателей. Однако такие электроприводы имеют большие потери электроэнергии в роторных электросопротивлениях, трудно осуществлять в них защиту бурильных труб от перегрузки и невозможно получить стабильные скорости вращения.

Предлагаемый электропривод имеет ступенчатую регулировку скорости вращения при высоком значении к.п.д. без переключения передач, обеспечивает защиту бурильных труб от скручивания.

Достигается это благодаря совместному применению соответствующего редуктора с дифференциальным механизмом и двух асинхронных электродвигателей, один из которых выполнен многоскоростпым и может реверсироваться и имеет обмотку, переключаемую «а различные числа пар полюсов.

жения и фрикционный тормоз, а на валу односкоростного - фрикционный тормоз.

Асинхронный электропривод предназначен для бурения скважин с использованием шарошечных долот, а также для использования на буровых установках с централизованным дистанционным управлением.

На фиг. 1 показана электросхема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - вариант

схемы.

Предлагаемый электропривод роторного стола содержит асинхронный электродвигатель с фазным ротором 1 со станцией управления 2, имеющей пуско-регулирующие сопротивления, включенные в цепь ротора; многоскоростной асинхронный электродвигатель 3 со станцией управления (.контакторное пусковое и переключающее устройство) 4, муфту 5 максимального момента (фрикционного, ферропорошкового или индукционного типа), электромагнитные фрикционные тормозы 6 и 7, командоаппарат 8 и редуктор Р. Редуктор состоит из планетарного дифференциального механизма 9, стопорного приспособления 10

для удержания в неподвижном состоянии водила дифференциального механизма и зубчатых пар // и 12 с муфтами сцепления 13 и 14. Выходной вал /5 редуктора карданным валом А связан с роторным столом В. чается в следующем. При нормальной работе муфта 14 выключена, а муфта 13, связывающая дифференциальный механизм с выходным валом редуктора, включена. Поэтому скорость вращения выходного вала зависит от скоростей вращения обоих входных валов, связанных с валами электродвигателей. Заданную скорость вращения в.ыходного вала получают переключением обмотки электродвигателя 3 на то или другое число пар полюсов, остановкой и реверсом его, а также остановкой электродвигателя 1. Электропривод при правильно выбранных кинематических параметрах имеет равномерную Н1калу скоростей. Когда двигатель 3 выбран двухскоростным, электропривод имеет семь скоростей. Если максимальную скорость вращения электропривода принять за единицу, то шкала относительных скоростей будет: 0;i4; 0,28; 0,43; 0,57; 0,71; 0,86; и 1,00. Первые две скорости получают при остановленнОдМ двигателе 1 и вращении двигателя 3 в прямом направлении на низшей и высшей скоростях, остальные пять скоростей получают при вращающемся двигателе /, причем при третьей и четвертой скоростях двигатель 5 вращается в обратном направлении, при пятой скорости останавливается, а при шестой и седьмой скоростях вращается в прямом направлении. Электромощности электродвигателей / и 5 не одинаковы. Для приведенной выше шкалы скоростей мощность двухскоростиого двигателя 3 в 2,5 раза меньше мощности двигателя /. Число ступеней скоростей электропривода можно увеличить, применив вместо двухскоростного двигателя 3-трехскоростной или вместо односкоростного двигателя /-двухскоростной. Однако практически, по условиям технологии бурения, в этом нет необходимости. Муфта 5 с электрическим управлением, предназначенная для защиты бурильных труб от перегрузки, используется и для оперативного управления двигателем 3. Она воспринимает только небольшую часть крутящего момента, передаваемого на роторный стол. Поэтому габариты и вес ее получаются небольУправляется электропривод (пуск, останов, изменение скорости вращения) командоаппаратом 8, который воздействует на аппаратуру управления двигателей и муфты 5. В случае необходимости передачи на роторный стол повышенного (3-4-кратного) крутя - .- щего момента, например для ликвидации прихвата бурового инструмента в сквал :ине, используют зубчатую пару /2, включаемую муфтой 14 (муфта 13 в этом случае выключена). При этом можно пользоваться лишь одним из двигателей - преимущественно двигателем 1. В случае пользования двигателем 5, необходимо, чтобы двигатель / был отключен и водило дифференциального механизма заторможено стопорным приспособлением 10. Вариант электропривода, показанный на фиг. 2, отличается измененным расиололсением электродвигателей, Предмет изобретения 1.Асинхронный электропривод для роторного стола бурового станка, содержащий два электродвигателя, валы которых соединены с входными валами дифференциального редуктора, отличающийся тем, что, с целью повышения к.п.д. и увеличения числа ступеней скорости, один из электродвигателей выполнен многоскоростным и может реверсироваться, а другой - односкоростным и управляется со стороны ротора. 2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения числа ступеней скорости и защиты бурильных труб от скручивания, .на валу многоскоростного двигателя установлены электромагнитная муфта скольжения и фрикционный тормоз, а на валу односкоростного - фрикционный тормоз.

Hlllll