Атоматический податчик бурильной машины Советский патент 1978 года по МПК E21B19/81 E21B44/02 

теллиты 6. Коронное колесо 4 установлено свободно на ходовой гайке и имеет внешний зубчатый венец, который входит в зацепление с зубчатым колесом 7, установленном жестко на полумуфте 8 тормозного устройства.

Тормозное устройство состоит из двух полумуфт 8, 9 и тел iU качения. Полумуфта 6 установлена на шнинделе 11, с возможностью вращения относительно последнего. Иолумуфта У установлена на шнинделе 11 только с возможностью осевого неремеш,ения относительно шнинделя и поджимается к полумуфте и пружиной 12. (Joe полумуфты имеюг скошенные кулачки, между коюры.ми расположены тела 10 качения, например шарики. Иолумуфта У через рычаг ю связана с фиксатором 14 фиксируюш,его устройства па лодовои гайке z.

Механизм враш,ения шпинделя состоит из зубчатого колеса Ю, паразптного колеса ю и зуочатого колеса i/, входяш,их в зацепление друг с другом. Зубчатое колесо 1й установлено на ходовом винте с помоп;ыо скользящей шпонки ib и имеет возможность осевого перемещения. Зубчатое колесо 1/ установлено жестко на шиинделе и. Паразитное колесо ib расположено на поворотном кронштейне 1У, который устанавливается иа стунице колеса Ю и имеет возможность проворачиваться относительно колеса 15. лропштейн 1У опирается на сильфон 20.

Система унравлепия величиной подачи состоит из двух снльфонов 21, 22, связанных труоопроводом 26. (ильфон 21 связан с новоротпым кронштейном ly паразитного колеса механизма вращения инструмента, а сильфон Z2 - со штоком 24 фиксатора 14.

Силовое замыкание сильфона 22 осуществляется пружиной 12 через нолумуфту У, рычаг 1.J, фиксатор 14 и шток 24.

Ьсе механизмы размеще11ы в корпусе 25.

Работает податчик следующим ооразом.

Ьращение от привода, расположенного на раме податчика, нередается ходовому винту i. От ходового винта 1 вращение передается водилу 6 и зубчатому колесу 15. От водила 6 с помощью сателлитов вращается центральное колесо 5 и закрепленная с ним ходовая гайка 2.

, Зубчатое колесо 15 через паразитное колесо ib и зубчатое колесо Г/ вращает шпнндель 11.

Коронное колесо 4 получает вращение от шпинделя 11 через полумуфты 8, У и зубчатое колесо.

При отсутствии осевого усилия на шпинделе 11 гайка 2 вращается быстрее винта и подача осуществляется с максимальной скоростью.

С ростом осевого усилия за счет трения в кинематической паре винт-гайка момент сопротивления, действующий на коронное колесо 4, возрастает. Этот момент направлен в сторону, противоположную моменту, передаваемому от шпинделя И на коронное колесо 4. При достижении моментом сопротивления некоторой нредельной величины полумуфта 9 проворачивается относительно полумуфты 8 и вращение колеса 4 замедляется, а следовательно, замедляется вращение гайки 2, что приводит к уменьшению скорости подачи.

При скорости вращения гайки, равной скорости вращення винта, скорость нодачи будет равна нулю. С уменьшением момента трения в кинематической наре винт-гайка за счет снижения осевого усилия на шпинделе И, скорость вращения нолул1уфт относительно друг друга уменьшается, а скорость подачи

уволнчивастся.

Передаваемын на шпиндель И вращающий MOiiCjiT создает на оси наразитного колеса Ib усилие, которое воздействует на сильфон 21. ilpH достижении крутящс1 о момента некоторои предельной величины, нанример при заклпнивапии итгструмеита в скважине, поворотныИ кронштейн 1У воздействует на сильфон 21 с усилнелт, достаточны.м для нреодолеИТ1Я усилия замыкающей иружины 12. Сильфон 22 через шток 24 смещает фиксатор 14, который, сцеиляясь с зубцами гайки 2, стопорит (JC, а полумуфта У тормозного устройства смещается, освооождая колесо 7. При остаповлеппоИ гайке 2 и вращении винта 1 осуществляется обратный ход, и аварийная ситуация ликвидируется. После ликвидации аварийной ситуации крутящий момент снижается и иружина 12, замыкая тормозное устройство, освобождает гайку 2. исуществлястся вновь подача на заОои.

Регулирование предельного усилия подачи и крутящего момента осуществляется поджатиел пружины 12. Обратный ход но окончании бурения включается при нажатии на рычаг i. Ь этом случае тормозное устройство размыкается, а гайка 2 стопорится фиксатором 14.

Замена трения скольжения на трение качения в тормозном устройстве позволит повысить надежность механнзма.

Применение планетарного дифференциала, водило которого связано с ведущим ходовым винтом, центральное колесо с ходовой гайкой, а коронное колесо с механпзмом вращения через тормозное устройство с телами качения, позволяет установить привод неиодвижного па раме податчика, что устраняет необходнмость укладки энергокоммуникаций при перемещепии прпвода, позволяет автоматически осуществлять регулирование скорости подачи в зависимости от осевого усилия па инструменте.

Автомат 1ческое включение обратного хода по моменту на инструменте, дает возможность ликвидировать аварийные ситуации, возникающие при заклипиванин инструмента в скважине, что в свою очередь приводит к увеличению срока службы инструмента, повышению надежности всей бурильной машипы.

Формула изобретения

1. Автоматический податчик бурильной машины, включающий дифференциальный и винтовой механизмы подачи и вращения бурового става, взаимодействующие фиксирующее и тормозное устройства, систему управления величиной подачи, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования подачи в зависимости от момента сопротивления и осевого усилия на буровом инструменте, на ходовом винте установлено с возможностью продольного перемещения водило дифференциального механизма, коронное колесо которого через тормозное устройство связано с механизмом вращения, а центральное колесо установлено на ходовой гайке, на которой закреплено фиксирующее устройство, при этом в системе управления установлено два взаимосвязанных сильфона, один из которых взаимодействует с поворотным кронштейном паразитного колеса механизма вращения, а другой зстановлен на фиксаторе фиксирующего устройства, который через рычаг связан с тормозным устройством.

2. Автоматический податчик бурильной мащины по п. 1, отличающийся тем, что тормозное устройство выполнено в виде двух полумуфт со скощенными кулачками, между которыми расположены тела качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №243542, кл. Е 21В 1/00, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №109033, кл. Е 21С 5/02, 1954.

25 Ю 8 7 а 13 5

/ /5