Установка для ударно-канатного бурения Советский патент 1980 года по МПК E21B1/04 

нята над платформой, маховик-барабан 7 заторможен тормозом 8, буровой снаряд 12 контактирует с амортизатором 13. Подается напряжение на вход последовательно соединенных статорных обмоток двигателей 9 и 10, при этом тормоз 8 растормаживается. Напряжение источника распределяется между двигателями пропорционально их полным сопротивлениям. Так как двигатели приняты одинаковыми, то практически напряжение источника между ними распределяется поровну, при этом вращающиеся моменты двигателей равны четверти номинального и встречно направлены. Под действием силы тяжести бурового снаряда 12 маховик-барабан 7 начинав вращаться. Роторы двигателей 9 и 10 также начинают вращаться - один в сторону действия его вращающего момента, а другой - против вращающего момента. У двигателя 9 скольжение становится меньще единицы, а у двигателя 10 больше единицы.

Таким образом, у двигателя 9 полное сопротивление увеличивается, а у двигателя 10 уменьшается. Вследствие этого напряжение на двигателе 9 увеличивается, а на двигателе 10 падает, при этом их сумма остается равной напряжению источника. Ускоряющий момент двигателя 9 увеличивается квадратично увеличению напряжения, а тормозящий момент двигателя 10 таким же образом уменьшается. Так как общее сопротивление двигателей при запуске в два раза больше, чем у одиночного, то пусковой ток во столько же раз уменьшается. Кроме того, в момент запуска радиус навивки гибкой связи максимальный, поэтому ускоряющий момент от веса бурового инструмента также максимальный, что способствует более быстрому разгону двигателя 9. По мере опускания снаряда 12 за счет уменьшения радиуса навивки момент от веса надает, но так как напряжение на двигателе 9 по мере его разгона увеличивается, то и вращающий момент растет. Правильным подбором веса снаряда, радиуса навивки, скорости вращения и мощности двигателей можно добиться, чтобы разгон маховика осуществлялся до установившейся скорости в минимальное время.

Следовательно, разгон маховика происходит за счет энергии положения бурового снаряда и энергии, потребляемой из сети. После того как снаряд достигнет буримой породы, он резко тормозится, отдавая кинетическую энергию на разрушение породы. Маховик-барабан 7 продолжает врашаться в ту же сторону. Длина гибкой связи 11 подобрана таким образом, чтобы всегда было небольшое ее провисание и

полное разматывание с барабана после удара снаряда. Поэтому после удара снаряда 12 о породу гибкая связь 11 начинает снова наматываться на маховик барабана. Для того чтобы в месте соединения гибкой связи 11 с маховиком-барабаном 7 не происходило излома, это соединение выполнено шарнирным. Буровой снаряд вследствие новой навивки гибкой связи на маховик-барабан 7 движется вверх. Его подъем осуществляется за счет энергии, запасенной в маховике, и поставляемой двигателем 9. Однако момент двигателя 9 и 10 подобран таким, что он

не достаточен для удержания бурового снаряда на весу при увеличивающемся радиусе навивки гибкой связи 11. Маховик 7 тормозится. Двигатели 9 и 10 также тормозятся, а напряжения на обмотках (и

моменты) сближаются по величине. При подъеме снаряда 12 на определенную высоту маховик 7 и двигатели 9 и 10 останавливаются, и, если напряжение источника не отключено, то процесс повторяется с

тем отличием, что ускоряющим становится двигатель 10. По мере заглубления скважины автоподатчиком осуществляется опускание площадки 4. Таким образом, в установке для ударноканатного бурения возвратно-поступательные движения бурового снаряда осуществляются за счет реверсивного движения маховика-барабана. При этом происходит циклический взаимный обмен энергией между маховиком и буровым снарядом, что позволяет, используя свойство асинхронного короткозамкнутого каскада к перераспределению напряжения между двигателями в функции их скольжения, попеременно

включать в работу два двигателя привода маховика, вращающие его в противоположные стороны.

Формула изобретения

Установка для ударно-канатного бурения, содержащая вышку с подвижной площадкой н установленный на ней маховикбарабан с валом и привод, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, привод выполнен в виде двух асинхронных двигателей, которые установлены на валу маховика-барабана, причем статорные обмотки двигателей соединены последовательно между собой.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Седов Б. Е. и др. Буровые установки для проходки скважин и стволов. М., «Педра, 1972, с. 120, рис. 48.

2. Зорин И. П. и др. Ударно-канатное

М., Госгортехиздат, 1960,

бурение, с. 60-64.

Л

fU.t.1