Прибор для автоматического определения давления на забой бурового инструмента при его гидравлической подаче Советский патент 1954 года по МПК E21B44/00 

Во время бурения скрзажин требуется поддерживать определенное давление режущего инструмента на забой в завпеимостн от крепости нород и диa ieтpa буровых скважи.

На буровых станках е гидрав.личеекой подачей давление на забое поддерживается при помощи гидравлических цилиндров, псршни ксторых связаны с буровым инструментом.

При небольн1их глубинах скважин, когда вес бурового снаряда меньп1е требуемого давления па забой, допо.лиительное давление создается повыпгением давления в верхней полости гидравлических цилиьгдров.

На больших глубинах, когда вес бурового инструмента превыгнает требуемое давление па забой, увеличивают давление в нижней полости гидравлических цили-ндров, благодаря чему давление на забой сгаповится менгзпте веса бурового инструмента.

Для ведения правильного режима бурения необходим прибор, автома1 :чески показываючпий действительное давление на забое скважин при бурении иа любой глубине.

Предлагаемый прибор относится к известному типу приборов такого назначения, выполненных в виде ци.(индра с двумя псдпружинепнымп иорип ям11, расположенными в камерах, сообщающихся с верхней и нижней ПОЛОСТЯМИ г дравли;ческого Щ1линдра станка, п соединенными ме.жду собой зубчатой рейкой, сиеп.тяюпюйся с П1естерней. на оси 1 оторой сидит зказательиая етре.тка.

Изобретен1-е имеет пелью обеспечить возможность автоматического определения с помощью подобного прибора давления на забой независимо от того, ведется ли работа с дополнительной нагрузкой ИЛИ с разгрузкой веса инструмента.

Эта задача рещается согласно изобретению путем фрикционной посадки указательной стрелки на ось njeстерни. При пслпостьЕО псдвеи1енном инструменте указанная стрелка взаимодействует с неподвижным упором, распоЛоженным на шкале у нулевой

ЛИНИИВместо цилиндра с двумя подпружиненными поршнями могут быть применены две пружинящие трубки, связанные тягами с поворотной иланкой, поворачивающей в ту или иную сторону зубчатый сектор, сцепленный с шестерней с фрикционно насаженной на ее ось стрелкой.

На фиг. 1 показана прллшиииа.аьная схема предлагаемого фи:бо)а: па фиг. 2 - разрез по оси стрелки; на фиг. 3 - р.ариант копструктивиого выполнения прибора.

В ци.1ннлре 1, имеюмдем Л1е рабочие камеры (правую и левую), раеположеггы поршип 2, упираюнск/ея е обеих еторон в пружппы 3. liopniiin ;кеетка соедипег-гы лтежд} еобой )чатой рейкой 4, еи.енлениой с Hieeiepпей 5, е дя1це;1 па оеи стрелки 6. упираюнгейся в иегюдвижный 7. Стрелка 6 еидит па ;;еп прибора ei-ujбодно 1. связана е ней i;pn пг; 101пи (Ьрикц -Юг иой My(, затяг1п;ае()1 пружиной 8. Прг на ось 9 ;:ружина 8 сжнма-стсн, и стре.тка / получает Еозмо;-; поет1, свсбодпо )Ся на осн. Д.тя возврата ст))елкп в пача,аьн:;е |1сложспие стрелка имеет спира.льпую пружнну JO, ojimi колец которой связан со стрелкой, а второй закреплен псм1одв1гж ;() иа корпусе прибораПри подвеи1Нвап1П бурового ннструмекта на гидравлических inMiniдрах станка 1;озпи1анее в нижней полости дплнидров давле1и-ге передается в .левую калгеру цилиндра прибо);: и порнгпп 2 переменииотся isHpaiio. сжимая ) пружину. Шток 4 пово)ач пзает niecTcpnio .J па еоотвегствуклинй }тол против часовой стре.тки. Сама етре.тка, .чньраясь j неподвижгилй упор 7 п не пмс-я г,озможиости вра цаться проти ; часовой стрелки, пробуксовывает иа оеи. Следовательис;, при полиоеть(о подвешенио.м инструменте стрелка будет иа пуле, несмотря па то, что ось стрелки повернулась па некоторый yi-ол относителвио самой стре-лки. Ес.ти пос.ле этого ииструмепт подвееить иа нодкладной вилке или оп стить иа забой, то давление в цилиндрах станка и в ии.линдре прибора упадет до нуля, поршпи 2 иереместятея в первоначальное положеипе, и шестерня 5 вместе с иоверпется в иеходиое положение. Стрелка прибора, связанная с осью при помощи (зрикциоиНОЙ муфты, гювернетея по часовой стрелке иа угол, иа который повертывалась ось прибора при подвепп-твапии инструмента, и покажет иа шкале вес инструмента. Если же ииструмеит опускать на забой постепе Н(о. то от peaKiuni забоя чаеть веса нггаиг, равная давлеиию пиетрумента иа забой, будет спид1аться с гидрав.личсских ци/гипдров станка, давление в цилиндре / будет падать пропорциопальио увслпче 1И1о давле1И я иа забой, и стрелка, отклопяясь ii.a тот или иной yro.i по часовой стрелке, будет показывать на шкале давление иа забой. Koj-да пшструмент ;:сем весом станет на забой, прибор покажст, что дав.лепие на забое равно весу инструмента. Прн этом ось стре.пки займет сво(; порр.опача.тыгое поле/к:епие.

Прп работе е дон(Л;1.с:е.лы1ой пагр ;.кой, когда требуется добавочное давление на инструмент сверху, предваркте.тьгго инструмент приподипЛ;ается гидравличсски:-лп lUi-HuwpaNni от забоя. Прп этсМ nopiin-n-i 2 прибора при ГГОМО1НН рейки 4 поворачивакгг шестерню J с осью, и происходргг пробуксовка стре.ткп па оси, как OliKcaHo выше. Затем ниструмент на :-;абой. liopnieHi) пдкксГ1ч;ра возвран1ается в начальное по/гожеппе, а етрелка етановитея 1 П {ожсгП1е, гюказываюнлее вес инст|.)умспта. При донолните.тьном дав.епнп cBcjJxy да;5лсние Г1оя1зляется в вер.хппх по.юстях идра15,гпчееких пи. линдров станка н передается в правую камеру днлпндра / прпбора. Вследетвие этого порпппг 2 перемеиипотся 15;(сво, поворачивая шестер1ПО, а. в,месте с ней л стрелку по часовой стре,.

Так как ось прпбора пачппает )Юворачиваться 1Ю часово-{( стрелке, а стрелка пр.чбора уже предварительно была смен1ена па оси прибора иод действнем весг инстр -.меита, то по,каза 1:я ст() будут яв.чяться результатом действия веса инструмеп1а п дополнительной нагрузки lia забой скважины, а это значит, что етрелка будет показывать фактическое давление на забой режуп1его инструмента.

На фиг. 3 показано возможное конструктивное оформление прибора. Вместо иилпндра с поршнями в видоизмененном приборе иримененгл две иружиняшие трубки //, сооби1а1оши:еея с соответствуклдими иолостями гидрав,Н-1ческих цилиндров, станка, причем одна нз Fn;x - с нижней полост1 ю гидравлических иилиидров, а другая - с верхней полостью. оси стрелки производится зубчатым сектором 12, находящимся 55 заиеплеиии с и естернеГ| 13. сидящей на оси стрелки прибора.

Пру.-кнняиие трубки до,1жны деГ1CTBOJiaTb на зубчатый сектор 12 независимо одиа от другой. Это осуществляется при помощи планки 14, щариирно зак)еплеиной на хвостовике зубчатого сектора 12 и связанно с концами трубок 11 тягами 15.

При перемещеи1П1 конца любой из трубОК // плаика 14 перемеи ается тягами /5 и поворачивает зубчатый сектор 12. Если иодвесить буровой снаря.; па гидравлических ци.тиндрах. то под действием давлеиия жя:дкости произойдет иереме1цени-е конца одной из трубок 11, которое вызовет поворот оси стрелки в направлении против часовой стрелки.

При этОМ стрелка упрется в пеподвижный упор и пробуксует па оси. Если же иосле этого поставитЕз снаряд на забой, то дав, в цилиидрах упадет и стрелка влгесте с осью повернется в направлении двпжения часовой стрелки на угол проб уксовки и покажет давлеи1 е снаряда па забой.

При дополнительном давлении в верхних полостях цилиндров начнет иеременшться конец другой трубки 11, и стрелка будет продолжать вращаться по часовой стрелке, добавляя к давлению, вызванному весом снаряда, давление, создаваемое гидрав. ическими цилиндрами.

Масн1таб перемещения стрелки при одном и том же усилии, развиваемом иа инструмент верхней и нижней полостями цилиидров. учитывая разные раоочие п.юп1ади порищей сверху и ciuiay, достигается либо путем подбора пружин для каждое камеры ци.тиндра / в приборе по фиг. , либо измеиеинем расетояИ1п от оси поворота планки 14 до точек прикреплепия ведущих тяг 15 в приборе по фпг. 3П р с д м е т и 3 о б 1 о т е п и я

1.Прибор для автоматического определения давленная па забой бурового инструмента прп его гидравлической подаче, выполпеп 1ый в виде цилиндра с двумя подпружииеппымп порип1ями, расположеипыми в камерах, сообщаюии1хся с верхней и нижней полостями гидравлического цилиндра станка, и соединенными между co6oi i зубчато рейкой, ецеиляюИ1;ейся с щестерией, на оси KOTOpoii сидит указательная стрелка, о т л ич а ю HJ. 1 и с я тем, что, с це.тью обескечения возможности автоматического опреде.тения давления на забой независимо от того, ведется лн работа с дополнительной нагрузкой иа 3a6oi i или с разгрузкой веса ииструмента. указательи ая стре.тка фрикционно посажена на ось пшстерни и при полпостыо подвешениом ииструменте взаимодействует с неподвижным упоpoNr, раеположенпьЛ иа у нулевой отметки.

2.Видоизмеиеине прибора по п. 1. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с верхней и нижней полостями гидравличеС1СОГО цилиндра станка сообщаются две прулчинящие трубки, связатигые тягами с поворотной плаикой, поворачивающей в ту или иную сторон} зубчатый сектс.р, сцепленный с шестерней с фрнкциоиио насаженгю на ее ось стре.и-;ой.