Привод бурового ключа Советский патент 1979 года по МПК E21B19/10 

1

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для свинчивания и развинчивания труб.

Известен нривод бурового ключа, содержащий двигатель, редуктор, трубозажимкое устройство, двустороннюю муфту и фрикционные диски 1.

Известная конструкция имеет большие габариты и вес, так как редуктор выполнен с неподвижными осями.

Известен привод бурового ключа, содержащий двигатель, кинематически связанный с трубозажимным устройством, через редуктор с тихоходным и быстроходным валами, переключающий механизм и муфту с двусторонним стаканом и малыми и больщими фр)1кционными дисками 2.

Из-за размещения фрикционных муфт в различных плоскостях устройство имеет больщие габариты.

Целью изобретения является уменьшение габаритов привода бурового ключа.

Это достигается тем, что фрикционные МУФТЫ расположены концентрически одна относительно другой в одной плоскости, причем малые и больщие диски связаны соответственно с быстроходным и тихоходным валами редуктора для взаимодействия с двусторонним стаканом через переключающий механизм, выполненный в виде соосного с дисками кольцевого дифференциального порщня.

На фиг. 1 изображен привод бурового ключа, в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - редуктор, в разрезе.

Привод бурового ключа содержит двигатель 1, кинематически связанный с редуктором 2, который выполнен в виде соосной двухскоростной коробки передач, нередающей вращение через понизительную зубчатую иередачу 3 на трубозажимное устройство 4. Быстроходный вал 5 редуктора 2, соединенный с двигателем 1, выполнен как одно целое с центральной шестерней 6 первой ступени. Шестерня 6 зацеплена с сателлитами 7, связанными с неподвпжным центральным колесом 8. Сателлиты 7 з становлены на осях 9, укрепленных на водиле 10, выполненном как одно целое с центральной щестерней 11 второй ступени. Шестерня 11 зацеплена с сателлитами 12, связанными с неподвижным центральным колесом 13. Сателлиты 12 установлены на осях 14, укрепленных на воднле 15, которое

и является тихоходным валом 16 редуктора 2. Водила 10 и 15 опираются через втулки 17 на быстроходный вал 5, пропущенный насквозь через тихоходный вал 16 до зоны действия переключающей двусторонней муфты 18, которая имеет два пакета фрикционных дисков - малых 19 и больших 20, соответственно связанных с быстроходным валом 5 и тихоходным валом 16 через опорные диски 21 и 22.

Фрикционные диски 19 и 20 расположены концентрически в одной плоскости и взаимодействуют с двусторонним стаканом 23, закрепленным на входном валу 24 зубчатой передачи 3 с возможностью реверсивного перемещения. В корпус редуктора 25 встроен кольцевой дифференциальный поршень 26, который через упорный подшипник 27 обеспечивает перемеш;ение стакана 23 при подаче, например, масла под давлением в рабочие полости 28 и 29. Зубчатая передача 3 содержит колесо 30, укрепленное на валу 24, колеса 31 и 32, шестерни 33 и 34 и колесо 35, связанное с трубозажимным устройством 4.

Устройство работает следуюпщм образом.

При свинчивании труб трубозажимное устройство 4, располагаемое соосно с трубами, зажимает замок верхней трубы своими трубозахватными элементами, при этом нижняя труба фиксируется от поворота. При включении двигателя 1, выполненного, например, в виде гидромотора, масло подается в рабочую полость 28 над поршнем 26, который опускается и через упорный подшипник 27 перемешает вниз нажимной стакан 23. При этом малые фрикционные диски 19 муфты 18 замыкаются, прижимаясь к опорному диску 21, а большие фрикционные диски 20 расцепляются. Быстроходный вал 5 соединяется с валом 24 через опорный диск 21, малые диски 19 и нажимной стакан 23, обеспечивая передачу от двигателя к валу 24, и далее врашение передается трубозажнмному устройству 4 и верхней трубе. Происходит свинчивание труб на большой скорости, и при достижении предельного крутяшего момента масло подается в рабочую полость 29 под поршнем 26, который поднимается и через упорный подшипник 27 перемещает вверх нажимной стакан 23. Фрикционные диски 20 муфты 18 замыкаются, прижимаясь к опорному диску 22, а малые фрикционные диски 19 расцепляются. Тихоходный вал 16 соединяется с валом 24 через

опорный диск 22, большие фрикционные диски 20 и нажимной стакан 23, обеспечивая редуцированную передачу от двигателя 1 к валу 24. Далее через зубчатую передачу 3 вращение передается трубозажимному устройству 4. Происходит докрепление резьбового соединения труб на малой скорости, но с большим крутящим моментом. При достижении необходимого момента,

контролируемого по давлению масла в гидросистеме, двигатель 1 отключается, и трубозажимное стройство 4 освобождает трубу.

При развинчивании труб двигатель 1 вращается в другую сторону, и вначале редуктор 2 переключается на передачу с редуцированием, осуществляя через зубчатую передачу 3 раскрепление резьбового соединения Tpj6 с большим моментом и малой скоростью. Затем редуктор 2 переключается на прямую передачу, и на большой скорости происходит развинчивание труб, после чего трубозажимное устройство 4 освобождает трубу.

Формула изобретения

Привод бурового ключа, содержащий двигатель, кинематически связанный с трубозажимным устройством через редуктор с

тихоходным и быстроходным валами, переключающий механизм и муфту с двусторонним стаканом и малыми и большими фрикционными дисками, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения габаритов

привода, фрикционные муфты расположены концентрически одна относительно другой в одной плоскости, причем малые и большие диски связаны соответственно с быстроходным и тихоходным валами редуктора для взаимодействия с двусторонним стаканом через переключающий механизм, выполненный в виде соосного с дисками кольцевого дифференциального порщня.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Скрыпник С. Г., Данелянц С. М. Механизация и автоматизация трудоемких процессов в бурении. М., 1968, с. 15-17.

2. Патент ФРГ № 1210754, кл. 5а 19/00, опублик. 1966.

Фиг

J/

32

il

IPui.J