Измеритель числа оборотов вала Советский патент 1979 года по МПК G01P3/12 

1

Изобретение относится к средствам контроля параметров процесса бурения скважин, а точнее к устройствам для измерения числа оборотов забойных двигателей с планетарным движением ротора.

Известны устройства для измерения числа оборотов турбобура, в которых посредством редукторных и клапанных механизмов- или вращением электрического генератора создаются гидравлические или электрические сигналы, пропорциональные (1:1ОО, 1:2ОО) числу оборотов .

Недостатком таких измерителей является икакая надежность электромеханических узлов при планетарном движении ротора.

Наиболее близким техническим решением является устройство для измерени числа оборотов турбобура, выполне ное по типу тахометра с ударным мехнизмом, приводимым в колебательное движение с помощью кулачка, враша-

емого валом турбобура через червячный редуктор. Частота ударов пропорциональна числу оборотов ротора турбобура (1:25). В качес1ве источника силы использована пружина, встроенная между ударником и неподвижным упором. Привод от вала двигателя к редуктору осуществляется крестообразной деталью (валиком). Ударный механизм размешен поперек оси турбобура и занимает вместе с редуктором большую часть отверстия прохода промывочной жидкости 2J .

Недостатком таких устройств является низкая стойкость привода при ра5боте с винтовым цвигателем, что объясняется циклическими нагрузками (вибрадиями) при планетарном вращении ротора. Поперечное размещение ударного механизма, пружины и кулачка созда0ет дополнительные гидравлические сопротивления потоку промывочной жидкости и снижает их надежность, так как они изнашиваются абразивными частипамяЦелью изобретения является создание датчика числа оборотов забойного двигателя с планетарным вращением ротора, обеспечивающего надежность работы.

Эта цель достигается тем, что привод выполнен в виде пальца на торцово поверхности ротора и зубьев, размещенных на внутренней поверхности подвижной втулки со смещением на ширину одного зуба статора по направлению вращения.

Взаимодействие пальца и зубьев на внутренней поверхности подвижной втулки кратковременно и без циклических нагрузок (вибрации), что обеспечивает надежность привода. Соосное размещение ударного механизма с осью uBi.rarena, выполрение втулки и наковаль с центральным отверстием снижает на них и пружину действие от давления промывочной жидкости. Надежность дат чика в целом и стоЛсость отдельных его деталей возрастает.

На фиг. 1 изображен дэтчик числа оборотов забойного двигателя перед спуском ударного кулачкового мех.аниз- ма; на фиг. 2 сечение А-А фиг.1.

В переходнике 1, соединяющем двигатель с бурильными трубами, размеще датчик. Он состоит из наковальни 2 и подвижной втулки 3, прижатой пружиной 4 (фиг. 1). Пружина 4 опирается на распорную втулку 5, которая зажимает в корпусе статора 6 резиновую обкладку 7. На роторе 8 закреплен пале 9, входящий в зацепление с зубьями Вис (фиг, 2), размещенными на внренней поверхности подвижной втулки 3. Наковальня 2 и подвижная втулка 3 iD/te,oT скошенные кулачки f с насечкой от соскальзывания d .

Датчик работает следующим образом.

При планетарном движении ротора 8 в обклацке статора 7 за одан оборот палец 9 смещает на полоборота сначала зуб в, а затем - зуб с. В результате подвижная втулка 3 поворачивается на один зуб статора. При количестве оборютов ротора 8, равном количеству его зубьев, втулка 3

совершает пол)1ый оборот. Кулачками

f втулка 3 опускается в нижнее положение, сжимая пружину 4. По завершению ПОЛНО1Х) оборота ротора 8 в момент схода кулачков f происходит удар втулки 3 по наковальне 2, и сигнал передается по бурильным трубам на поверхность. На верхнем конце бурильных труб устанавливается сейсмоприемник, посредством которого сигнал передается на регистрирующую и показывающую аппаратуру.

Количество ударов (импульсов) пропорционально числу оборютов ротора. Например, при числе зубьев ротора и статора 12 через каждые 11 оборотов ротора дается сигнал. При необходимости кратность сигналов можно изменить, увеличив число зубьев на подвижной втулке.

Предложенный датчик числа оборотов забойного двигателя с планетарным вращ кием ротора имеет стойкость не менее 20О ч. Таким образом, применение датчика позволит вести контроль за режимом бурения винтовыми забойными двигателями и существенно снизить стоимость буровых работ.

Формула изобретени

Измеритель числа оборотов вала с планетарным движением ротора в статоре, содержащий ударный кулачковый механизм, включающий втулку, наковальню, пружину и привод от ротора, отличающий.с я тем, что, с целью повышения надежности, привод выполнен в виде пальца, установленного на торцовой поверхности ротора и зубьев, размещенных на внутренней поверхности подвижной втулки, при этом зубья подвижной втулки смещ ны на щирину одного зуба статора по направлению вращения ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

No 318678, кл. Е 21 Б 45/00, 1969

2.Авторское свидетельство СССР № 65461, кл. G О1 Р 03/12, 1944.

/ -; :

- -