DE2900189A1

DE2900189A1 - Untersetzungseinheit eines antriebs an einer bohrlochsohle

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Publication number: DE2900189A1
Application number: DE19792900189
Authority: DE
Inventors: Vladimir Nikolaevitsc Andoskin; Georgy Flavievitsch Chudakov; Nikolai Dmitrievitsc Derkatsch; Evgeny Illarionovitsch Ivanov; Ernst Nikolaevitsch Krutik; Aleksandr Pavlovitsch Natarov; Nikolai Pavlovitsch Stroitelev; Jury Vyatscheslavovit Vadetsky; Jury Sergeevitsch Vasiliev
Original assignee: PERM VNII BUROVOJ TECHNIKI
Current assignee: PERM VNII BUROVOJ TECHNIKI
Priority date: 1978-01-09
Filing date: 1979-01-04
Publication date: 1979-07-19
Also published as: JPS54116554A; CA1098110A; GB2014269B; SE8503274D0; FR2414154B1; NL183472B; GB2014269A; SE459875B; SE8503275D0; JPS5851117B2; SE7900200L; SE444053B; SE8503276L; NL8700400A; SE8503274L; SE8503276D0; NL8700399A; SU943385A1; NL7900168A; FR2414154A1

Description

Permsky Filial Vsesojuznogo Nauchno-Issledovatelskogo Instituta Burovoi Tekhniki

UHTERSETZUNGSEINHEIT EIKES ANOIEIEBS AN BCHRLOCHSCHEB

Sie Erfindung betrifft die Bohrtechnik, insbesondere Untereetzungseinheiten für Antriebe an den Bohrlochsohlen.

Die Erfindung kann am zweckmäßigsten zum Niederbringen von tiefen Erdölbohrungen und Gassonden benutzt werden, sie kann auch in einigen Zweigen des Erzbergbaues und der Bauindustrie angewandt werden.

Die Benutzung von Untersetzungsvorrichtungen für Antriebe an der Bohrlochsohle ist seit langem bekannt. Einer der ersten Turbinenbohrer enthielt ein Planetengetriebe, das zwischen dem Arbeitsorgan - Turbine und der Lagerungsbaugruppe angeordnet ist, die zur Übertragung des Bohrstangengewichtes auf den Meißel bestimmt war. Das Untersetzungsgetriebe ist in einer olgefüllten Kammer angeordnet, Die Dichtungen der Kammer sind als PackungsstoPfbüchsen mit Metallzwischenringen aus-

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geführt« Die Hauptmängel der Einrichtung bestenden im fehlen von Mitteln zur Senkung der Druckgefälle an den Dichtungen (der Schmiervorrichtung) und in der geringen Haltbarkeit der erwähnten Dichtungen unter den spezifischen Betriebsverhaltnissen an der Bohrlochsohle im Verlauf des Bohrungsvorganges· Dadurch war die Arbeitsfähigkeit des Untersetzungsgetriebes äußerst klein, die Lebensdauer reichte nicht für 10

Stunden aus, auch bei einer geringen Leistung, die durch eine Turbinenstufe des Turbinenbohrers erzeugt wurde«

Die Haupt bedingungen, die den Betrieb einer Untersetzungseinrichtung beim Bohrungsablauf beeinflussen sind durch folgendes gekennzeichnet«

Fur einen produktiven Betrieb der Bohrwerkzeugs ist es erforderlich, bei beschränktem Durchmesser des Antriebs an der Bohrlochsohle große Leistungskraft von den beweglichen Organen und großes Drehmoment auf die sohle zu übertragen« Bei einem Motordurchmesser von 195 nun beträgt das Drehmoment am Meißel beim Bohrungsablauf unter Belastung 300-500 kpm«

Infolge Anis^ropie des Bohrgesteins, des Vorhandenseins von Unebenheiten an der Sohle und der zahnformigen Oberfläche der Hollen am Meißel ist letzterer gemeinsam mit dem Antrieb an der Bohrlochsohle intensiven axialen Schwingungen unterworfen« Diese Erscheinung wird durch Schwankungen der Drehmomentgröße begleitet, wobei der Ausschlag der Schwankungen den Doppelwert der oben angegebenen Durchschnittsgröße des Drehmomentes erreichen, sogar übertreffen kann« Im letzteren fall ist ein reversiver Lauf des Meißels und somit auch der Untersetzungsgetriebeteile möglioh.

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Der Arbeitsablauf des Antriebes axt der Bohrlochsohle wird auch von intensivenradialenSehwingungen begleitet, wobei sioh die wichtigsten Seile des intriebs-Gehäuses und wellen-, die in bezug auf die Querausmaße eine große Lange aufweisen, biegen, wodurch eine Ungleichaohsigkeit der gekoppelten Wellen und die Erzeugung von großen radialen Belastungen auf die Lagerung der erwähnten Wellen verursacht werden*

Beim Bohrungsverlauf wird eine Bohrspülung, die harte §chleifteilchen enthält benutzt, wodurch ein Sshnellversohleiaa

der Unterset^kgsgetriebeteile verursacht wird· Beim luftdichtem Abschluß des Untersetzungsgetriebes in der durch Sichtungen gesohutzten ölgefüllten Kammer werden die Dichtungen selbst einem intensiven verschleiß unterworfen· mieser verlauf wird dadurch verstärkt, daß der Bohrspülungsdruck pulsiert, wodurch die in der Spulung enthaltenen Seilchen periodisch in die Zwischenraum der Siehtungen getrieben werden·

Sie aufgezählten Bedingungen zeigen, daß die Vernachlässigung einer beliebigen dieser Bedingungen eine Kürzung der Lebensdauer verursaoht, deshalb ist die Entwicklung einer arbeitsfähigen und eine lange Lebensdauer aufweisenden Untersetzungseinheit fur den Antrieb an der Bohrlochsohle durchfuhrbar nur bei einer umfassenden Losung der Aufgaben, die durch alle erwähnten Bedingungen gestellt werden·

Jetzt sind verschiedene Abwandlungen der Ausfuhrung von Untersetzungseinheiten der Antriebe an der Bohrlochsohle bekannt·

Es ist eine Untersetzungseinheit eines Antriebs an der

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Bohrlochsohle bekannt, enthaltend ein Gehäuse, in Lagerangen montierte Eingangs- und Abtriebswelle, ein Planetengetriebe, das in einer ölgefüllten Kammer untergebracht ist, die durch ein Ölschutzsystem mit Stirnflächen-Dichtungen ausgerüstet ist, welche für den Betrieb unter den Bohrlochverhaltnissen in Vergleich zu den Packungsstopfbüchsen geeigneter sind· Sie Eingangswelle ist durch eine Vielnutkupplung mit dem Untersetzungsgetriebe verbunden und die Abtriebswelle durch eine Gewindeverbindung mit dem Steg des Planetengetriebes. Der Kanal zum Durchlauf der Bohrspülung ist in Form von Zentralöffnungen in den Wellen der Untersetzgngseinheit ausgeführt·

Der Mangel der bekannten Untersetzungseinheit besteht darin, daß die erwähnte Einheit nur bei Antrieben an der Bohrlochsohle benutzt werden können, deren Lauforgane ein Ölschutzsystem aufweisen, z.B. bei Slektrobohrern, da die Untersetzungseinheit keine Abdichtung der Eingangswelle hat« Die Abdichtung der Abtriebswelle ist ebenfalls nicht eingerichtet zum Betrieb in Berührung mit einem flüssigen Schleifmittel, deshalb muß die Motor-Lagerungsbaugruppe, die mit der Abriebswelle der Untersetzungseinheit gekoppelt wird, ebenfalls ölgefüllt sein, was nioht immer wirtschaftlich gerechtfertigt ist«

Ein anderer Mangel der erwähnten Untersetzungseinheit besteht in der Notwendigkeit der Benutzung von zusätzlichen Torrichtungen für die Luftabdiohtung der Spielräume zwischen Treib- und getriebener welle der Untersetzungseinheit, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufen, sowie auch aller

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Keilwellenverbindungen der Untersetzungseinheit.

Es ist eine andere Untersetzungseinheit eines Antriebs

an der Bohrlochsohle bekannt, die in Lagerungen montierte

einer

Eingangs- bzw· Abtriebswelle und ein. in'olgefüllte.*¹ Kammer untergebrachtes zweistufiges Planetengetriebe enthält. Der Kanal zum Durchlauf der Bohrspülung ist in !form eines Ringraumes ausgeführt, der die ölgefüllt© Kammer außerhalb umfaßt, wodurch die Benutzung von Dichtungen zwischen mit verschiedenen Geschwindigkeiten laufenden Sreib- und getriebener Welle der Untersetzungsgetriebestufen nicht erforderlich ißt. Die Umlaufräder des Planetengetriebes sind drehbar auf Achsen montiert, die in den Stegen befestigt werden, wobei die Umlaufräder der zweiten stufe doppelt so lang sind als die Umlaufräder der ersten stufe.

Der Mangel der erwähnten Untersetzungseinheit besteht darin, daß hier, wie in der oben beschriebenen Einrichtung, ihre Anwendung nur durch Antriebe an der Bohrlochsohle beschränkt ist, bei denen die mit der Untersetzungseinheit zu verbindenden Baugruppen olgefülltesr Art sind, da die Untersetzungseinheit selbst kein eigenes Ölschutzsystem aufweist« Der Einsatz dieser Untersetzungseinheit bei hydraulischen Antrieben an der Bohrlochsohle ist unmöglich·

Ein anderer Mangel der erwähnten Untersetzungseinheit besteht in der Ausführung seiner Eingangs- bzw· Atriebswelle in einem Stück mit den Werkteilen des Untersetzungsgetriebes, und zwar hat die Eingangswelle an einem Ende das Sonnenrad, die Abtriebswelle aber ist gemeinsam mit dem steg der zweiten Stufe ausgeführt, wobei eine jede Welle in zwei starren

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Lagern sitzt« Bei einer solchen Ausführung sind die Seile der Einheit kompliziert in der Fertigung, beim Verschleiß von Teilen des Planetengetriebes sind die Eingangs- bzw· Abtriebwelle auszuwechseln· Außerdem werden die Asbeitsbedingungen des Zahnradtriebes erschwert, da eine Selbsteinstellung der Planetengetriebeteile nicht gesichert ist, wodurch sich die Belastung zwischen den Planetenrädern nicht gleichmäßig verteilt. Bei der Verbindung der Wellen der Untersetzungseinheit, die in den Lagern einseitig eingebaut sind, mit den Wellen der benachbarten Sektionen entstehen infolge ihrer Ungleichachsigkeit an den Lagerungen der Eingangs- bzw· Abtriebswelle große radiale Belastungen, die eine beschleunigte Zerstörung der Lagerungen verursachen· Noch ein Mangel der bekannten Untersetzungseinheit besteht darin, daß die Lagerungen der Planetenräder in ihren Innenbohrungen untergebracht sind, wodurch die Größe ihrer Tragfähigkeit nicht abgeändert werden kann, da die Planetenräder beschränkte radiale Ausmaße aufweisen. Außerdem gewährleistet nicht deshalb die Längenverdoppelung der Planetenräder der zweiten Stufe des Untersetzungsgetriebes eine gleiche Arbeitsfähigkeit beider stufen des Untersetzungsgetriebes, weil das Drehmoment an der zweiten stufe ungefähr dem Übersetzungsverhältnis der ersten stufe proportional ist, das erwähnte Verhältnis aber für Planetengetriebe, die in der bekannten Untersetzungseinheit benutzt werden, ist stets größer als zwei.

Die am nächsten liegende technische Losung ist die bekannte Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle, die folgendes enthält: ein Gehäuse, in

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Lagerungen montierte Eingangs- bsw* Abtriebewelle₉ ein Untersetzungsgetriebe, das Sonnen- und Kronenrädex^ steg und Planetenräder mit Lagerungen aufweist_f die im Eingraum zwischen den Badern angeordnet sind₉ ©!gefällte Kammer und ein 01-sehutzsystem, das mit Sichtungen versehen ist« Der Kanal zum Lauf der Bohrspülung ist als ringförmiger Raum ausgeführt, der die ©!gefüllte Kammer außerhalb umfaßt (s.Gr oß br it annien-Patent Hr. 1.109.875 Klasse F03B 13/02).

Der Mangel dieser bekammtem Untereeteiwgseitifaeit besteht in der Anordnung ihrer Eingangs- bzw« Antriebswelle in starren Lagern, die beim Vorhandensein von langen Auskra .-gungen der erwähten wellen in einem geringen Abstand voneinander montiert sind, wodurch die Entstehung, von großen radialen Belastungen der Lager und eine Zerstörung der letzteren verursacht werden. Dabei entstehen spiele zwischen den Wellen und die Diohtheit der Abdichtungen wird zerstört.

Die Lager der Planetenräder sind, wie tei der oben beschriebenen bekennten Untersetzungseinrichtung₉ im Inneren der Planetenräder angeordnet, wobei keine Vorrichtungen vorgesehen sind, die das Untersetzungsgetriebe gegen Überlastungen und Schwankungen der Drehmomentengröße schätzen.

Bin anderer Hangel der bekannten Untersetzungseinheit des Antriebs an der Bohrlochsohle besteht im Vorhandensein einer Berührung der Bohrspülung mit den Abdiohtuagen, wodurch ein beschleunigter Verschleiß der letzteren und eine Zerstörung der Dichtheit des Olsohutzsystems verursacht werden.

Hoch ein Hangel der erwähnten Untersetzungseinheit besteht darin, daß ihr Gehäuse in einem Stuck mit den Gehäuse

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der Ar be its organengruppe ausgeführt ist, weshalb eine Abänderung der Kennwerte des Antriebs an der Bohrlochsohle bei ein und denselben Arbeitsorganen mittels Auswechslung der einen Untersetzungseinheit durch eine andere nicht gewährleistet werden kann, sowie auch nicht die Unterteilung der letzteren zwecks Abänderung des Übersetzungsverhältnisses des Untersetzungsgetriebes in Abhängigkeit von den Porderungen des optimalen Betriebes beim Bohren eines Jeden Abschnittes des niederzubringenden Bohrlochs·

Sie Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mangel der bekannten Untersetzungseinheiten der Antriebe an den Bohrlochsohlen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Untersetzungseinheit zu entwickeln, die eine Senkung der Drehgeschwindigkeit und eine Vergrößerung des Drehmomentes bei dauerhaftem und zuverlässigem Betrieb mit Hydraulikantrieben an der Bohrlochsohle gewährleistet sowie auch eine Änderung der Kennwerte des Antriebs zum Durchfuhren optimaler Betriebsweisen beim Bohren eines jeden Bohrloohabschnittes ermöglicht«

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, daß an der Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle, die ein Gehäuse, in Lagerungen angeordnete Eingangs- bzw· Abtrieswelle, ein Untersetzungsgetriebe enthalt, das sonnen- und Kronenräder, Stege und Planetenräder mit im Ringraum zwischen den Badern angeordneten Lagern,eine olgefullte Kammer und Abdichtungen enthaltendes Ölschutζsystem aufweist, erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorhanden ist, die eine

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Überlastung des Untersetzungsgetriebes verhindert, «ad eine Vorrichtung, die den Einfloß von Schwankungen des Drehmomentes auf den Betrieb des Untersetzungsgetriebes ausschließt, die Lagerungen der Eingangs- bzw. Abtriebswelle, die an ihren mit dem Untersetzungsgetriebe verbundenen Enden sitzen, sind als gelenkartige Baugruppe ausgeführt, welche axiale Belastungen aufnehmen und Winke !verschiebungen der Wellen zulassen, auf denen einzeln neben der erwähnten Lagerung an der in bezug auf das Untersetzungsgetriebe gegenüberliegenden Seite eine Abdichtung angeordnet ist, die mit einem getrennten Hohlraum versehen wird, der mit Pufferflüssigkeit gefüllt ist, die die erwähnte Abdichtung von einer Berührung mit der Bohrspülung isoliert·

Es ist zweckmäßig, daß die eine Überlastung verhindernde Vorrichtung in Stegaussparungen sitzenden Lagerschalen mit in ihnen angeordneten Lagern der Planetenräder enthält, wobei ein Seil einer jeden der Lagerschale zugeordneten Aussparung als zylinderformige Oberfläche ausgeführt wird, deren Achse senkrecht zur Längsachse des Untersetzungsgetriebes lauft und diese Längsachse schneidet· Es ist zweckmäßig die dem Steg zugeordnete Lagersohalenoberflache ballig, die auf der Seite des Planetenrades liegende Oberfläche aber flach auszuführen·

Es 1st eine Anordung der Lagerschalen mit den Planetenrädern in Gruppen vorgesehen, bei denen die Abstände zwischen den Achsen benachbarter, zu einer Gruppe gehörenden Planetenräder kleiner sind, als die Abstände zwischen den Achsen benachbarter, zu verschiedenen Gruppen gehörenden Planetenräder.

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Bei einer der Abwandlungen der Ausführung ist eine Anordnung der Planetenräder in Gruppen mit möglichst minimalen Abständen vorgesehen«

Es ist zweckmäßig, die Vorrichtung die den Einfluß der Drehmomentschwankungen auf den Betrieb des Untersetzungsgetriebes ausschließt, in Form einer Reibungsstufe des Untersetzungsgetriebes auszuführen, die eine Feder zum gegenseitigen Andrücken der Reibglieder durch eine Sollkraft enthält«

Die gelenkartigen Baugruppen der Eingangs- bzw· Abtriebssind
welle ν zweckmäßig als Pendellager auszuführen.

Es ist zweckmäßig die Eingangs bzw. Abtriebswelle mit Zusatz ^lagerung en zu versehen, die durch elastische Glieder mit dem Gehäuse verbunden sind« Ss ist eine Abwandlung der Ausführung von Zusatzlagerungen in Form von Radial-Gleitlagern aus Gummi und Metall vorgesehen.

Es ist zweckmäßig, den Trennhohlraum durch Dichtungen, ein rohrförmiges Glied, das mit dem Gehäuse verbunden ist, und durch einen an der Welle befestigten Deckel zu begrenzen, wobei das rohrförmige Glied mit dem Gehäuse einen Kanal zum Durchlauf der Bohrspülng bilden«

Bei einer der Abwandlungen hat der Trennhohlraum eine Zusatzdichtung, die als elastische Membrane ausgeführt ist, wobei ein Teil der Membrane, der mit dem rohrförmigen Glied verbunden ist, an der Seite der Dichtung angeordnet ist,der gegenüberliegende Teil der Membrane aber die welle umfaßt, um diese abzudichten·

Es ist zweckmäßig, die den Trannhohlraum auffüllende

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Pufferflüssigkeit mit einer Dicht© au bentttseBg, die die Dichte der Bohrspülung übertrifft« Bei einer der Abwandlungen ist vorgesehen, als Pufferflüssigkeit eine schmierflüssigkeit zu benutzen»

Es ist auch zweckmäßig^ an der untersetziangseiiiheit des Bohrlochsohlenantriehs eine hydraulische Verbindung des Trenn« hohlräumes mit der ölgefüllten Kammer durchzuführen und letatere mit Puff er flüssigkeit zu füllen·

-Sarah die

Anwendung von Vorrichtungen zum Schutz des Untersetziiagsgetriebes gegen Überlastungen und gegen Schwankengen des Drehmomentes» durch die Ausführung der Lagerungen der Eiugangs- bzw· Abtlebswelle in Gestalt von gelenkartigen Baugruppen und durch die Anordnung der Dichtungen neben den Lagerungen und die Ausnutzung der mit Pufferflüssigkeit gefälltes frennhohlräume kann der schädliche EinfIuB der Bolnfloc&Teriialtnisse auf die Untersetzungseinheit beseitigt und ikre lange Lebensdauer gewahrleistet werden«

Die Vorrichtungen zum Sohuts des Untersetzungsgetriebes gegen Überlastungen und DrehmomentSchwankungen bilden die Bedingungen für den Einsatz des Untersetzungsgetriebes unter allen möglichen Bohrbetriebsweisen» die von einer großen Anfahl !Faktoren abhangig sind; Meißelbelastung» Aufnahmevermögen des Meißels und Gesteins in bezug auf das Drehmoment» Bohrspülungsverbrauch durch die Arbeitsorgane des Antriebs» dynamische Verhältnisse an der Bohrlochsohle· Bei einem beschrankten Durchmesser des Bohrlochsohlenantriebs und dadurch infolge BTichtvorhandenseins von großen Reserven zum Erhohen der Festigkeit von Haupttraggliederm des

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Untersetzungsgetriebes ermöglicht die Anwendung der erwähnten Vorrichtung, das Untersetzungsgetriebe bei übermäßigen Belastungen und Schwankungen des Drehmomentes aufrecht zu erhalten. Dabei kann eine ausreichende Lebensdauer des Untersetzungsgetriebes nur beim Setrieb im Schmiermittelmedium gewährleistet werden«

Durch die Ausführung der Lagerungen der Eingangs- bzw· Abtriebswelle an ihren mit dem Untersetzungsgetriebe verbundenen Enden in Form von gelenkartigen Baugruppen, die axiale Belastungen aufnehmen und winkelverSchiebungen der Wellen zulassen, werden radiale Belastungen der erwähnten Lagerungen bei ihrer

Ungleiohachsigkeit mit den wellen der Arbeitsorgane und der Lagerbaugruppe beseitigt, die zum Übertragen des Bohrstangengewiohtes auf den Meißel bestimmt ist« Damit wird ein dauerhafter Betrieb der Lagerungen beim ITiehtvorhandensein von radialen und axialen Spielen gesichert« Die Anordnung von Dichtungen an den Wellen neben den Lagerungen gewährleistet bei Winke !verschiebungen der Wellen ihre geringen radialen schwingungen in den Dichtungen, die unter diesen Verhältnissen zuverlässig die Dichtheit behalten, die Unterbringung aber der Dichtungen an der in bezug auf das Untersetzungsgetriebe

gegenüberliegenden Seite der Lagerung einer jeden welle ermöglicht es, die Lagerung in die ölgefüllte Kammer einzubringen und gegen den schleifenden Verschleiß durch die Bohrspülung zu schützen« somit bildet die erfindungsgemäße Ausfuhrung der Lagerungen in Gestalt von kugelförmigen Gelenken und die Anordnung der Dichtungen in bezug auf die Lagerungen die besten Bedingungen sowohl fur die Arbeit der Dichtungen als auch der

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Lagerungen der Eingangs- bzw« Abtriebswelle· .

Infolge Austattung einer jeden Abdichtung mit einem Trennhohlraum, der mit Pufferflussigkeit gefüllt ist, die die erwähnte Abdichtung gegen eine Berührung mit der Bohrspülung schützt, wird die Lebensdauer der Abdichtungen noch mehr verlängert.

Durch die Anordnung der Flanetenrader lager la Lager schalen, die in den Stegaussparungen eingebaut werden, entsteht die Möglichkeit einer Vergrößerung der Ausmaße dieser Lager, d.h, einer Erhöhung ihrer Tragfähigkeit. Die Ausfuhrung der den Lagerschalen zugeordneten Oberflachen der Stegaussparungen in Form von zylinderformigen Oberflachen, deren Achsen senkrecht zur Langsachse des Untersetzungsgetriebes verlaufen und letztere schneiden, gewährleistet eine Selbsteinstellung und eine gleichmäßige Belastung der Planetenräderlager bei der Erzeugung von großen Drehmomenten am Steg« Eine solche Ausfuhrung der vorrichtung, die eine Überlastung des Untersetzungsgetriebes verhindert, ermöglicht es auch, die Verteilung der Last zwischen den Flanetenrader η zu verbessern, da eine Selbsteinstellung von zwei Gliedern des Planetengetriebes, des Sonnenrades und der Planetenräder gewährleistet ist, was eine Verlängerung der Lebensdauer des Zahnradtriebes des

ballige

Untersetzungsgetriebes begünstigt» Durch die^Ausführung der Lagerschalen-Oberfläohe wird die Selbsteinstellung der Planetenradlager bei einiger Störung der Parallelität der Planetenradachse und Längsachse des Untersetzungsgetriebes in der Hadialebene gewährleistet· Die flache Ausführung der an der Seite der Planetenrades liegenden Lagerschalen-

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Oberfläche ermöglicht es, die Montagelänge des Planetenrades mit den Lagern und Lagerschalen zu verkürzen, wodurch das Belastungsvermögen des Untersetzungsgetriebes erhöht wird«

Die Anordnung der Lagersohalen mit den Planetenrädern in Gruppen, bei denen die Abstände zwischen den Achsen benachbarter Planetenräderι die zu einer Gruppe gehören, kleiner als die Abstände zwischen den Achsen benachbarter Planetenräder ist, die zu verschiedenen Gruppen gehören, erhöht ebenfalls das Belastungsvermögen des Untersetzungsgetriebes und die Steifigkeit des Stegs, da zum Vergleich mit der gleichmäßigen Verteilung der Planetenräder im Ringraum das Trägheits- bzw· Widerstandsmoment des Stegs in seinem Querschnitt duroh die Aussparungen erhöht werden. Bei einer Anordnung der benachbarten Planetenräder in Gruppen mit möglichst minimalen Achsabs tänden wird die Erreichung der größten Wirksamkeit gewährleistet·

Die Ausfuhrung der Vorrichtung, die den Einfluß der Dreh-

momentsohwankungen auf den Betrieb des Untersetzungsgetriebes beseitigt, in Gestalt einer Reibungsstufe des Untersetzungsgetriebes, die eine Feder zum gegenseitigen Andrücken der Reibglieder durch eine Sollkraft enthält, ermöglicht es, eine Übertragung von Drehmoment-Spitzenwerten auf die Teile des Untersetzungsgetriebes infolge kurzzeitigen Rutschens der

Reibglieder der erwähnten stufe zu vermeiden·

Durch die Ausführung der Lagerungen der Eingangs- bzw· Abtriebswelle in Form von Pendellagern kann gleichzeitig die Drehbewegung der wellen übertragen und die Winkelverschiebung ihrer Achsen kompensiert werden·

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Dadurch, daß eine ferblnduag; der Zusatzlagerungen der

"Eingangs- baßw. Abtriebswelle mit dem Gehäuse mittels elastlsoher Glieder durchgeführt ist, wird die erfarleacliclie Orientierung der welleneehsen bei Auf bewehrung, Beforderoiig und beim Zusammenbau der Bohrlochsohlenantriebe gesielie»t_# Solche Lagerungen können als Raöial-Gleitlager aas Gummi und Metall gefertigt werden·

Dadurch, daß der Srennhohlraum mittels Abdichtung, rohrförmigen! Glied und einen an dear welle befestigten Deckel begrenzt ist, das rohrfarmlge Glied aber ait ie« Gelaase einen Kanal zum Durchlauf der Bohrspülung bildet, wird die Bauer der Erhaltung der EafferflSesigkeit im £rennhohlraum Trerleingert_f da die kinetische Energie des entlang ies ijatersetzungsgetriebes laufenden BoiapepSliageitaPOiies durch den Deckel gedampft und die Botasptlemg la dem eee^aiMatea aiagkanal abgeleitet wird» Infolge forlaaaäeaselas einer Zusatzdichtung, die als elastische Membreme amsgefrahrt dsujj, welche an der Abdichtungsseite mit den rehrfonatgem filied -verbunden ist, an der gegenüberliegenden Seite aber dlo welle zwecks ihrer Abdichtung beim relativem lauf umfaßt, wird eine Mischung der 3?ufferflussigke-it mit ier lohrsfSloiig feriaiedeii,»

Infolge dessen, daß die Biottte der Puff erf lusslgkeit, die den Xrennhohlraun fallt, iiober als die liebte der Bohrspülung 1st, wird ein »»ittfUapieli¹¹ der PurfffuflEssigiceit in der Bohrspülung vermiede» ent eine BerSsarBiBg der BotespSloag mit der Dichtung beim YeatiaÄdenseiii der Puff erf iHssigkeit im Hohlraum verhindert«

Da als Pufferfl5soig>:eit ein iSclMierstoff benutzt ist,

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wird die Lebensdauer der Sichtungen verlängert; außerdem erfolgt Iceine Kürzung der Lebensdauer des Untersetzungsgetriebes, wenn die Pufferflüssigkeit in die olgefullte Kammer eindringt. Dadurch kann der Trennhohlraum als Sohmierstoff-Beservebehälter benutzt werden, der Flüssigkeitsverluste aus der ölgefüllten Kammer kompensiert, und hiermit entfällt die Anordnung eines Olers- der am wenigsten

zuverlässigen Baugruppe, sie Benutzung einer Pufferflüssigkeit mit Schmiereigenschaften ermöglicht es, die hydraulische Verbindung des Xrennhohlraumes mit der ölgefüllten Kammer durchzuführen, wobei letztere mit Pufferflüssigkeit gefüllt wird. Datei entstehen Bedingungen zum Einhalten eines konstanten Druckwertes in der Kammer unter Änderungen der Betriebstemperatur; infolge großer Sichte der Pufferflüssigkeit wird das Eindringen der Bohrspülung in die luftdicht geschlossene Baugrauppen erschwert, dabei wird die Bauart des Olschutzsystems maximal vereinfacht·

Dur oh die Ausführung der erfindungsgemäßen Untersetsungseinheit des Sohrlochsohlenantriebs durch Anwendung tob. Vorrichtungen, die eine überlastung des Untersetzungsgetriebes und den Einfluß von Drehmoment Schwankungen beseitigen® durch Vervollkommnung des b'lschutzsystems die Lete&diauex¹ der Einheit beim Betrieb unter kompliziQrtea Yerhaltnissen verlängert« Bas unatsfeamgige das Gehäuse der üntersetzungseiiÄeit oraegliehe® l©tst©re wirksam mit einem beliebigem BoIteloelasolileiasMtffiGlb eiasmsetzen. Pur die Praxis kann die BrfÄactamg ai als ein Satz von UirfeersetaasKeeliiaeitGffi mät

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Übersetzungsverhältnissen benutzt werden, der es ermöglicht ₉ bei ei» und denselben irbeitsorganen und Antriebs-Lagerungsbaugruppen duroh direkt am Bohrturm ausgeführte Auswechslung der meheinanderfolgenden Verbindung einiger Untersetzungseinheiten im Antrieb die erforderlichen Kennwerte des Antriebs zu erhalten·

nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Untersetzungseinheit des Antriebs an der Bohrlochsohle und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert« Es zeigt

Fig· 1· Schematische Barstellung des Längsschnittes der Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle; Fig» 2 Axialschnitt des Aufbaues des Planetengetriebes; Pig. 3 Schnitt III-III der Pig· 2; Fig· 4 Schnitt H-II der Fig. 3; Fig. 5 Schnitt V-V der Fig. 2;

Fig· 6 Längsschnitt eines Teiles der Untersetzungseinheit mit Ausführungsabwandlung der Trendkammer;

Fig. 7 Längsschnitt einer der Ausführungsabwandlungen der Untersetzungseinheit·

Die Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle enthält erfindungsgemäß ein zylinderformiges Hohlgehäuse 1 (Fig· I)₉ das mit Übergangsstücken 2 und 3 verbunden ist, durch die im Gehäuse 1 die !Teile der Untersetzungseinheit befestigt werden· Ein Untersetzungsgetriebe 4, welches sonnen- und Kronenräder, Stege und Planetenräder lit Lagern enthält, ist in einer ölgefüllten Kammer A untergebracht, die durch einen zylinderformigen Mantel 5$ EingaBgswelle 6 mit

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Dichtung 7 und eine Abriebswelle 8 mit einer Dichtung 9 gebildet ist« Das Untersetzungsgetriebe ist mit der Eingangswelle 6 und Abtriebswelle 8 durch eine Zahnkupplung 10 verbunden« Die gelenkartigen Lagerungen der Wellen 6 und 8 sind als Pendelrollenlaer 11 ausgeführt. Die Dichtungen 7 und 9 sind mit Trennhohlräumen B bzw« C versehen, die mit Pufferflüssigkeit gefüllt sind, welche eine Berührung der Dichtungen durch Bohrspülung verhindern« Der Hohlraum B ist durch die Dichtung 7, eine fest an der Welle 6 sitzende Büchse 12, ein luftdicht an dem Mantel 5 befestigtes und über der Dichtung 7 angeordnetes rohrformiges Glied 13 sowie durch einen Deckel 14 begrenzt, der über dem rohrförmigen; Glied 13 angeordnet, auf der Welle 6 durch die Büchse 12, Büchsen 15, 16 und eine Kupplungshälfte 17 befestigt ist, die auf den Gewindestumpf der welle 6 aufgeschraubt ist.

Der Trennhohlraum C enthält auch mit dem Mantel 5 verbundene r-ohrformige Glieder 18 und 19 und einen Deckel 20,der auf der welle 8 durch Büchsen 21, 22 mittels einer Kupplungshälfte 23 befestigt ist, die auf den Gewindestumpf der Welle 6 geschraubt wird« Die Pufferflüssigkeit die die Hohlräume B und G füllt wird ausgehend aus folgenden Bedingungen gewählt: starke Klebrigkeit am Metall (Adhäsion) und keine Neigung zur Bildung von chemischen und mechanischen Verbindungen mit den Komponenten, die in der Bohrspülung enthalten sind. Es werden bevorzugt Pufferflüssigkeiten benutzt, deren Dichte diejenige der Bohrspülung übertrifft und die Schmiereigenschaften unter den Betriebsverhältnissen aufweisen· Ein Kanal D zum Durchlauf der Bohrspülung ist als ßingraum aus-

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gefuhrt_f einerseits zwischen dem Gehäuse 1 und mit ihm Yerbundenen Buchsen 24 und 25» andererseits durch den Mantel 5 und die mit ihm verbundenen rokrforaigen Glieder 13 and 18·

Die Untersetzungseinheit wird im Bohrloohsolileiiaatrieb so eingebaut, daß das Übergangsstück 2 mit dem Gehäuse der Arbeiteer ganen-Baegi? tappe, das Übergangsstücke 3 aber mit dea dehaase der iagerungs-Baugruppe des Antriebs verbund «en wird® In ent sprechender leise ward die fülle 6 duroh die Kupplnngshalfte 17 mit der Treibwelle des Antriebs Drehaomemt-Sibertragbar verbunden, die welle 8 aber ineohi die lappleagslialft© 23 in ebensolcher Weise mit der welle der Lager ungs-Baugruppe des Antriebs· Dabei ermöglicht die feilender WLbcI «ag ©in© gegenseitige ferschiebung der Verbiadusjgskjapplunsta la isialrieh-^ tung ohne Beaeugaag erheblicher Ixial&rafte as dea P©Häell@- gera 11; gleichzeitig dienen diese Verbiaiangdiä al® ansätsliehe lagertangea der fellen 6 esa 8«

Beim Betrieb des Boteloeias©felQaastoie fes ofei Si© Welle vom der Treitwrelle des Antriebs ümgetsiefe©»» waiter wird die Breliiflag Sfeer die ZahÄupplong 10 ©uf iie Iretk/elle_ ies Waterseteuflgsgetrielies 4 oberiiragea^ In dem die Brelasaiil gesenkt naä dae Dreliaiöiieiit entspreohesaä erhöht wteaU Die l&elismg mit dem abgeaaierten, Kennwertes wtei äarel die aweit© Zahalmfpliapg 10 der Aiiegamgswelle 8 aiii weiter aber die KiiffleagslaMfte mid Welle der LagerttBgsibaBgrttpie » iem Bolrwerteeag (dem Meißel) übertragen« Uiigleieheeleigteitea der wellen 6 wad 8 in be«mg auf die nit ihnen veriusiea®» wellen der öeBaciafearteii Saugruppen werdea infolge BemuSznng von leadeliiagern, fiorel die wiakelversohiebungen der Weilern 6 und 8 i©i? Uatersetaangs-

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einheit ohne Erzeugung von Radialkräften an den Lagerungen kompensiert« Dadurch, daß die Dichtungen 7 und 9 neben den Pendellagern 11 liegen, ist auch bei einem größtmöglichen

Ausschlag der Winkelverschiebungen der Achsen der Wellen 6 und 8 ihr Radialspiel sehr gering (bis 0,2 mm), eine für den Normalbetrieb von in Bohrlochsohlenantrieben benutzen Gleitringdichtungen zulässige Größe. Das Fehlen eines Axialspiele an den Pendellagern 11 und der unerhebliche Ausschlag der Radialschwingungen der Wellen 6 und 8 an der Dichtungsstelle bilden gute Bedingungen für einen langdauernden Be-

trieb der Dichtungen, was seinerseits bei dauerhafter Aufrecherhaltung der Schmierung in der Kammer A eine Verlängerung der Lebensdauer der Pendellager 11 begünstigt·

Die mit Pufferflüssigkeit gefüllten frennhohlräume B und C verhindern eine Berührung der Dichtungen 7 und 9 mit der Bohrspülung, die Schleifteilchen enthält und das Austragen der Schmierung durch die Bohrspülung aus den Hohlräumen ist infolge Differenz zwischen ihren Dielten und anderer oben erwähnten Eigenschaften der Flüssigkeit erschwert« Der Deckel 15 schützt die Pufferflüssigkeit im Hohlraum gegen iae Austragen durch die Geschwindigkeit der Bohrspülung, indem er kinetische Energie dämpft und den Styom in den Hingkanal D ableitet· Nach der Bildung einer aus]*eichend grofen Menge der Pufferflüssigkeit im Hohlraum B kann letzterer als eine Torrichtung' (Öler) dienen, die die Verluste dee Schmierstoffes aus der Kammer A kompensiert· Verluste können in der Hauptsache aus der unteren Dichtung 9*vor, da die Bohrspülung einen Teil des Druckwertee im Kanal P verliert, der Djrackwert

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aber in der ©!gefüllten Kammer A bleibt ungefähr konstant, wodurch die Erzeugung eines Druckgefälles an der erwähnten Dichtung an der Seite der Kammer A begünstigt wird» Bei Verlusten sinkt der Druckwert in der Kammer A, dabei sinkt der Wert des Druckgefälles an der Dichtung 9, und an der Dichtung 7 steigt das Druckgefälle, das aus dem Hohlraum B in die Kammer A gerichtet ist« Unter Einwirkung dieses Druckgefälles dringt die Pufferfltissigkeit, die Schmiereigenschaften aufweist, in die Kammer A und kompensiert hiermit die Ölverluste· Als Pufferfltissigkeit können verdichtete und durch erhöhtes spezifisches Gewicht gekennzeichnete Ölsorten„ konsistentes Fett, Kunstoffe sowie flüssige Metalle und Legierungen benutzt werden· Die Auswahl der Pufferflüssigkeit wird so angenommen, daß bei der Mischung der letzteren mit dem Schmierstoff, der in der Kammer A vorhanden ist, keine Senkung der

Schmierei-rg(^schäften beider Flüssigkeiten erfolgt. Zum Nachfüllen der Schmierstoffvorräte in der Kammer A und in den Hohlräumen B und C sind im Gehäuse 1 Öffnungen für Ventile und Verschlüsse ausgeführt (in den Zeichnungen nicht angedeutet)·

Zur Verbesserung der Orientierung der Wellen 6 und 8 bei Beförderung der Untersetzungeeinheiten in horizontaler Stellung sowie beim Einbau der Einheit in den Bohrlochsohlenantrieb ist es zweckmäßig, die erwähnten Wellen mit Sonder-Radiallagerungen zu versehen, die mit dem Gehäuse 1 durch elastische Glieder verbunden werden, welche eine Senkung der radialen Belastung auf die Lagerungen bei Ungleichachsigkeit der zu verbindenden Wellen begünstigen« In Fig. 1 sind die

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erwähnten Lagerungen durch aus Gummi und Metall gefertigten Radial-Gleitlager 26 mit Büchsen 27 dargestellt, bei denen die Gummiänfassungen des Lagers 26 als elastische Glieder dienen. Das Flantengetriebe der Einheit kann in Abhängigkeit von den Bedingungen für das Durchführen von wirksamen Bohrarbeiten verschiedene Bauarten und Übersetzungsverhältnisse aufweisen· Ein möglicher Aufbau des Untersetzungsgetriebes 4 ist in Fig. 2 dargestellt· Es enthält Stufen eines Planetengetriebes, die Sonnenräder 28 und 29* Kronenräder 30 und 31, Planetenräder 32, 33 mit Lagern 34 und Stege 35 und 36 aufweisen. Die Getriebestufen werden miteinander durch Kupplungen 37 verbunden, die das Drehmoment übertragen« Die Kupplungen können als Zahn- oder Vielnutkupplungen ausgeführt werden. Die Treibwelle 38 des Getriebes ist durch die Kupplungshälfte 39 und Kupplung 10 (Fig. 1) mit der Eingangewelle 6, die getriebene Welle des Untersetzungsgetriebes aber - Steg 36 - durch die Kupplung 10 mit der Abtriebswelle 8 verbunden« Die erste - Reibungsstufe des Untersetzungsgetriebes - ist so aufgebaut, daß sie als Vorrichtung dient, welche den Einfluß der Drehmoment-Schwankungen auf den Betrieb des ganzen Untersetzungsgetriebes verhindert. Dies wird dadurch erreicht, daß die Reibungsstufe mit einer Feder 40 versehen ist, die auf der Welle 38 montiert wird und das Andrü-

ken der Sonnenkegelräder 28 an die kegelförmigen Oberflächen der Planetenräder 32 ausführt, welche ihrerseits durch zylinderförmige Oberflächen an das Kronnenrad 30 angedrückt werden, das mit dem Gehäuse 1 der Untersetzungeeinheit verbunden ist. Die Kenngrößen der Feder 40 sind so angenommen, daß die Kraft

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für dae gegenseitige AndiÄen deje Meibgliede» 28, 32„ 30 eine Übertragung des maximalen Drehmomentes gewährleistet, das zum normalen Betrieb dee Bohrwerkzeugs erforderlich Ist· Bei Selmanlcungen dee Dyehtnojiieirtea, die kurzzeitig auftreten und eine Zerstörung dejf Untersetzungsgetriebeglieder ve»

Die zweite Stufe des latajseetzragagetiiebes mit Yerzahnuug entfallt eine Vorrichtung» die eine Üb©gl©stiaag des Getriebes verhindert· Bieae ¥oi»ielati2ag enthält Lagegacbalea 41 (Fig. 3_f4) mit den in ihnen «at©ggeteaeiit©ö Lsgasn 34 &©# Planetenridei 33$ die in den Äiaüspisimgea E d®g stages 3^ angeordnet sind· Bin Seil E₁ ©issu j©i@n AiasügagTaags di© deg lagePBclale 41 zmgeojeiaet ist₉ uJUM ©Is s^lirafi@gf©g@ig© Obej? fläche aiaagefuhrt, des©» Aehs© s@iates©©lat &uis Lla§aia©ta© ä®s TUnteusetaengBgetriebes llmft C<ti@ alt des¹ !©ta© <&®m Soaiasagß) iee 23 zusammenfällt) waä ii® IiiSaggiaeiiQ© ©©to©ii.Qt_o Bio Olbss fliehe P de» lagereehole 41» i-i© ä@s s^liad@j?f F₁ dee Itteopajsmig E aiageosimst ist₀ wisä teili C»g. <?). Die Oberflöcli© © des lageffoelhal© 4t (äen llanetenjfad 33 geweai©t iois_ö lot flad. lie Ploneteniitef 33 sit SfsgeSa, 34 ^M lage^oeläaioa 41 sita@a im Ringraum awiecheia ieia ^©aagagai. if ναά Kgiaaeagai. 31 im» gleichmlfilg, gunppemweioQ (Pig_ö 5)₀ o©aüit eint di© Ibstäade zwischen dea Achsen fees©©!toastQg flaaefen»§i®g 33© rail 33b ₉ die des einen Gjenppe g©hB%®m₀ !slolacas als ii@ iHeflaeli! i2wi°- sclem lern leheen bena©labigt©s llQa9t©asSi©sa 33b waä 33e_f ti© vei?Bclieä©a©n Gruppen

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schnitteflächen und Widerstandsmomente der Stegglieder 36a und 36b ungleich.

Alle erwähnten Sonderheiten der Ausführung der Zahnradstufe des Untersetzungsgetriebes bezwecken eine Erhöhung dee Belastungsvermögens der schwächsten Glieder des Untersetzungsgetriebes - Lager 34, Planetenräder 33 und Steg 36 des Untersetzungsgetriebes 4· Dabei erreicht ihr Belastungsvermögen solche Werte, die zur Übertragung eines Drehmomentes ausrei-

i chen, das für einen normalen Meßelbetrieb erforderlich ist· Beim übertragen des Drehmomentes durch das Untersetzungsgetriebe 4 wird sein Steg 36 einer Verdrehung (Torsion) in bezug auf die Längsachse unterworfen, dabei werden die Glieder des Stegs 36a und 36b (Pig. 5) in bezug auf die Achsen x-x und y-y gebogen,, was durch eine Drehung der Achsen der Planetenräder 33 (Fig· 3) um eingewiesen Winkel begleitet wird. Durch die erfindungsgemäSe Ausführung des Untersetzungsgetriebes 4 wird das eunnnare Widerstandsmoment der Stegglieder 36a und 36b im Vergleich zur Ausführung des Untersetzungsgetriebes mit gleichmäßiger Anordnung der Planetenräder im Ringraum erhöht· Die maximale Wirksamkeit wird in demjenigen Fall erreicht, wenn die Achsabstände der Planetenräder 33a und 33b minimal angenommen werden, wobei alle Forderungen für die Fertigungsgerechtigkeit (Hontagegerechtigkeit) des Planetengetriebes eingehalten werden. Die Spannungen in den oben erwähnten Steggliedern werden dadurch noch . ■ehr gesenkt, weil bei erheblicher GvHBe des Halbmessers R (Fig. 3) der zylinderföraigen Oberflache eine Konzentration von Spannungen an den Übergangsstellen fön d#n !än«s«erichteten

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Olberfllchen G kann di© GeüaiatllMg© i,ey Aussparung S veÄtgrt werden^, wßdssch eine EÄIStang d©j? Festigkeit wad Steifigkeit des Stegee begünstigt wisia Sleielszeitig abei eioSglielit die Aaosdniaag der Plaaetenräi©» ia dea lagesrectalem 419 ilu?e Dttuchiaesser und die GjeeasbelastuHi in ¥e»ilei©fe zag Aiisfihrim de» Isagefi im Inneien des Plaaetesarfiies selbst 2« esJbiSfeeHe Bie Alilbeitebeiingiinigeii deje I«ig©g 34 weiten noc& eelaje v@j?bessert infolge der balligen Gestalt des Lagessclsale 41» die es er-=· Bi5glicht₉ eine Selbe te ins teilung de» Lage* 34 bei Schiefstellungen des lohe en de« Blaneteafäd©j? 33 in zwei gegenseitig senkrechten Ebenen auszuführen·

Die Abwandlung der Aeftlhsimg dee fjseimaohluauiies B (Fig. 6) entfallt eine Zusatzdichtung, die als elastische MeB-brane 42 gefertigt ist. Eine Seite def Membrane 42 ist durch Metallringe 43 bewehrte wodurch die Einpreseiniig der llenbuene 42 in das roteföraige Glied 13 amsgefähjft werden kann. An der anderen Seite umfaßt die Meabrane die Büchse 12, die auf des Welle 6 mit einen Übejenaß von 5 bis T^m sitzt, zur Abdichtung der Welle 6, wobei eie mit der Büchse 12 geneinaan drehbar ist· Die beschriebene Zuoatzdichtung teilt den Hohlraufa B in zwei Teile B₁ und B«· In Hohlrai» B iat die Puffer sctaiesflissigkeit» ia Hohlraun B₂ wird die Pufferflieeigkeit allmililich durch die Bohrepülung ersetzt. Mit den Yerluat de» Flls@igir@it aue der Kammer A wigd der Schmierstoff vorrat aus dem Hollrawffl B₁, nachgefüllt ο D©g Yojgzug der bescteiebenen

eines längerdauernden

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Aufrechterhaltung der Pufferflüssigkeit im Hohlraum B·

Die Abwandlung der Ausführung der Untersetzungseinheit eines Bohrlochsohlenantrieba (Fig. 7) unterscheidet sich von der Hauptabwandlung (Fig. 1) dadurch, daß der Trennhohlraum B hydraulisch durch den Kanal L mit der ölgefüllten Kammer A verbunden ist, in der das Untersetzungsgetriebe 4 und Lagerungen 11 untergebracht sind, dabei ist die Kammer A wie auch der Hohlraum B mit Pufferflüssigkeit gefüllt, die Schmiervermögen aufweist. Bei einem solchen Aufbau wird der Druck der Bohrspülung aus dem Hohlraum B durch den Kanal L in die Kammer A übertragen« Bei Warmeänderungen der Eltissigkeitsmenge in der Kammer A infolge Flüssigkeitsläufe im Kanal L wird sich der Druckwert in der Kammer A nicht ändern, deshalb arbeitet die Dichtung 7 in der Paxis ohne Druckgefälle· Die Aufgabe der Dichtung 7 besteht nur darin, bei einer nicht ausreichenden Reinigung der Bohrspülung, die im Oberteil des Hohlraumes B über der Pufferflüssigkeit vorhanden ist, das Eindringen von ausfallenden Festteilchen (Schleifteilchen) in die Kammer A zu verhindern· Deshalb wird die Dichtung 7 einfacher ausgeführt, als für die Hauptausbildung (Fig· 1), z.B· in Form eines Schlitz- und LabyrinthverSchlusses· Die Untersetzungseinheit des Bohrlochsohlenantriebs, die nach diesem Aufbau (Fig· 7) ausgeführt ist, ist von einfachster Bauart, ausreichend zuverlässig und durch lange Lebensdauer gekennzeichnet.

Die Anwendung der oben beschriebenen technischen Lösungen ermöglichte es, eine einfache und zuverlässige Bauart der Untersetzungseinheit des Bohrlochsohlenantriebs zu

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entwickeln, durch die Bohrungen mit verschiedenen Arten von Bohrlochaohlenantrieben niedergebracht werden können, in der Praxis auf eine beliebige heute erreichbare Bohrlochtiefe mit vorhandener hydraulischer Ausrüstung der Bohranlagen· Infolge Unabhängigkeit der Einheit und ihres ölechutzs^etema kennen diese Einheiten am zweckmäßigst@b als ein Satz aus einigen Untersetaungeeinheiten eingesetzt werden, di@ «mehrere Übersetzungsverhältnisse zur Verfügung stellen, welch© bei da und denselben Arbeiteorganen und Legmrungsbaugruppen der An- -triebe eine Mannigfaltigkeit der Betuletekennwerte bilden, die für verschiedene Bohrungsvevfaä'lfnisite erfozderlioli sind· Die erwähnten Untersetzungseinheiten können alsSat« zur Bohranlage geliefert werden; die erforderliehen Kennwerte don intyieb· aber kennen direkt an der Bohranlage äms©h :Amm®eh®±mig oder nicli-· einander jtblgende Verbindiumg von einigen ten erreicht werden·

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Claims

^υ ty

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PATEHTAMSPEUCHE

1. Untersetzungeinheit eines Antriebs an ^ Bohrloch-Sohle, enthaltend ein Gehäuse, in Lagerungen angeordnete Eingangs- bzw« Abtriebswelle, ein untersetzungsgetriebe, das Sonnen- und Kronenrsder, Stege und Planetenräder mit im RingrauiD zwischen den Rädern angeordneten Lagern^ eine ölgefüllte Kammer und "'Abdichtungen enthaltendes Ölsohtttzsystem aufweist, dadarch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung hat, die die überlastung des Untersetzungsgetriebes (4) verhindert, und eine Vorrichtung, die den Einfluß von Drehmomentschwankungen auf den Betrieb des Untersetzungsgetriebes (4) ausschließt| die Lagerungen (11) der Ein-* gangswelle (6) und Abtriebswelle (8), die an ihren mit dem Untersetzungsgetriebe (4) verbundenen Enden sitzen, sind als gelenkartige Baugruppen ausgeführt, welche axiale Belastungen aufnehmen und WinkelverSchiebungen der wellen (6), (8) zulassen, auf jeder von denen neben der erwähten Lagerung (11) an

der in bezug auf das Untersetzungsgegtriebe (4) gegenüberliegenden Seite eine Abdichtung (7) (9) angeordnet ist, die mit einem Trennhohlraum (B_?G) versehen ist, der mit Pufferflüssigkeit gefüllt ist, die die erwähnte Abdichtung (7) (9) von einer Berührung mit der Bohrspülung isoliert«

2. Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Überlastung verhindernde Vorrichtung in Aussparungen (E) des Stegs (36) sitzende Lagerschalen (41) mit in ihnen angeordneter Lagern (34) der Planetenrnder (33) enthält, wobei ein Teil (E₁) einer jeden der Lagerschale (41)

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zugeordneten Aussparung (E) als zylinderförmige Oberflache ausgeführt wird, deren Achse senkrecht zur Längsachse des Untersetzungsgetriebes (4) lauft, und diese Längsachse schneidet,

3» Untersetzungseinheit eines Antrieb an der Bohrloch sohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Steg (36) zugeordnete Oberfläche der Lagerschale (41) ßallig ausgeführt ist.

4· Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 2,3» dadurch gekennzeichnet, daß die an der Seite des Planetenrades (33) liegende Oberfläche der Lagerschale (41) flach ausgeführt ist,

5· Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeioh net, daß die Lagerschalen ($1) mit den Planetenrädern (33) in Gruppen angeordnet sind, bei denen die Abstände zwischen den Achsen benachbarter, zu einer Gruppe gehörender Planetenräder (33) kleiner als die Abstände zwischen den Achsen benachbarter Planetenräder (33) sind, die zu verschiedenen Gruppen gehören,

6, Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Achsen benachbarter Planetenräder (33) möglichst minimale Größen aufweisen,

7. Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Vorrichtung, die den Einfluß der Drehmoment-

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Schwankungen auf den Betrieb des Untersetzungsgetriebes ausschließt, in Form einer Reibungsstufe des Untersetzungsgetriebes ausgeführt ist, die eine Feder (40) zum gegenseitigen Andrücken der Reibglieder (28) (32) (30) durch eine Sollkraft enthält«

8«Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkartigen Baugruppen als Pendellsger ausgeführt sind«

9« Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle (6) und Abtriebswelle (8) mit Zusatzlagerungen (26) versehen sind, die durch elastische Glieder mit dem Gehäuse (1) verbunden sind«

10« Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 9« dadurch gekenn zeich net, daß die durch elastische Glieder mit dem Gehüase (1) verbundenen Lagerungen (26) als Radial-Gleitlager aus Gummi und Metall ausgeführt sind«

11« Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennhohlraum (B, G) durch Dichtungen (7) (9)» ein rohrformiges Glied (13) (18), das mit dem Gehäuse (1) verbunden ist, und durch einen an der Welle (6), (8) befestigten Deckel (14) (20) begrenzt ist, wobei das rohrformige Glied (13)» (18) mit dem Gehäuse (1) einen Kanal (D) zum Durchlauf der Bohrspülung bilden« 12« Untersetzungseinheit eines Antriebs en der Bohrloch-

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sohle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennhohlraum (B) eine Zusatzdichtung (42) enthält, die als elastische Membrane ausgeführt ist, wobei ein Teil der Membrane, der mit dem rohrförmigen Glied (13) verbunden wird, an der Seite der Dichtung (7) angeordnet ist, und der gegenüberliegende Teil der Membrane die Welle (6) umfaßt, um sie abzudichten«

13· Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Trennhohlraum (B),(C) vorhandene Pufferflüssigkeit eine Sichte aufweist, die die Dichte der Bohrspülung übertrifft·

14· Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichn e t, daß als Pufferflüssigkeit eine Schmierflüssigkeit benutet wird.

15· Untersetzungseinheit eines Antriebs an der Bohrlochsohle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennhohlraum (B) hydraulisch mit einer ölgefüllten Kammer (A) verbunden ist, die auch mit Puff er flüssigkeit gefüllt wird*

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