Устройство для измерения вертикаль-НыХ пЕРЕМЕщЕНий буРОВОгО иНСТРуМЕНТА Советский патент 1981 года по МПК E21B47/24 

1

Изобретение относится к области бурения скважин и предназначено для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента.

Известно устройство, включающее счетчик, тахогенератор, сельсин или друхОй измерительный элемент, связанный с валом барабана через промежуточный редуктор fl .

Однако упомянутые устройства имеют низкую точность измерения и не учитывают смену слоев талевого каната на барабане буровой лебедки. Известно также устройство для вертикальных перемещений бурового инструмента, содержащее вариатор, связанный с валом буровой лебедки, счетчик и узел изменения коэффициента передачи вариатора.Это устройство включает счетчик, связанный с валом барабана буровой лебедки, и подпружиненный рычаг, расположенный на внешнем слое навитого на барабане лебедки талевого каната и жестко связанный с вилкой конусного вариатора, который включается в разрыв механической передачи.

При изменении радиуса навивки талевого каната на барабане лебедки, подпружиненный рычаг поворачивается вокруг своей оси и перемещает ремень конусного вариатора, изменяя коэффициент его передачи. Из-менением коэффициента передачи вариатора компенсируется нелинейность зависимости между перемещением бурового инструмента и углом поворота барабана лебедки, и, следовательно, погрешность измерений вертикальных перемещений бурового инструмента по углу поворота барабана лебедки 2.

Недостатком этого устройства является наличие фрикционной передачи и подпружиненного рычага, находящегося на внещнем слое навитого на барабане каната, вследствие чего точность измерений его невысока

из-за проскальзываний в фрикционной передаче, изменения передаточного отношенил фрикционной передачи при вибрировании рычага и износе механизма. Кроме того точность

и надежность устройства резко понижаются при спуско-подъемных опергщиях, которые проводятся на больших скоростях.

Цель изобретения - повышение

точности и надежности измерения.

Указанная целбдостигается тем,, что вариатор выполнен в виде многоступенчатой зубчатой передачи, а узелизменения коэффициента передачи вариатора - в виде винтовой пары.

На чертеже представлена принципиальная схема описываемого устройства.

Вал ведущего колеса 1 связан зубчатой передачей колесами 2 и 3 с винтовой парой 4 и 5. Элемент 5 винтовой пары связан с элементом 6, на котором находится ведомое колесо 7. Элемент 6 с колесом 7 находятся на подпружиненном шлицевом валу 8 в месте, соответствующем углу поворота б.арабана. Шлицевой вал 8 двязан карданным вгшом 9 со счетчиком 10.

Ведущее колесо 1,. связанное механической передачей(на чертеже не показана) с валом барабана, через передачу 2,3, вращая винт 4, устанавливает ведомое колесо 7 в зацепление с частью ведущего колеса, соответствующей слою намотки каната на барабане. Передвижение ведомого колеса по шлицевому валу осуществляется при помощи винтовой пары, шаг которой, изменение диаметра ведущего колеса на пути ведомого, и начальное место защепления колес таковы, что защепление колес происходит всегда в местах, где отнощения коэффициента передачи к коэффициенту пропорциональности между перемещением бурово го инструмента и углом поворота барабана при разных диаметрах колеса.

Намотки каната - величина постоянная, что обеспечивает пропорциональность между перемещением бурового инструмента и углом поворота ведомого колеса.

Внедрение устройства в буровую технику позволит предупреждать аварии, связанные с ошибкой в.измерении глубины скважины при спускоподъемных операциях, так как станет возможным производить их на большой скорости и объективно судить о величине проходки за смену и глубине скважийы.

Формула изобретения

Устройство для измерения вертикальных перемещений бурового инструмента, содержащее вариатор, связан0 ный с валом буровой лебедки, счетчик и узел изменения коэффициейта передачи вариатора,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности измерения, вариатор выполнен в виде мно- . гоступенчатой зубчатой передачи, а узел изменения коэффициента передачи вариатора - в виде .винтовой пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Регулятор подачи долота электрический РПДЭ-3. М., ВНИИэлектропровод, 1967, с. 56.

2.Авторское свидетельство СССР 451836, кл. Е 21 В 47/024,1974 (прототип) ..

«