DE480682C

DE480682C - Einrichtung zum Regeln des Bohrvorschubes entsprechend dem Bohrwiderstand bei Erdbohranlagen

Info

Publication number: DE480682C
Application number: DES73925D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1925-04-02
Filing date: 1926-03-31
Publication date: 1929-08-06

Description

Einrichtung zum Regeln des Bohrvorschubes entsprechend dem Bohrwiderstand bei Erdbohranlagen Das Hauptpatent q:78 857 bezieht sich auf eine Einrichtung zur Regelung des Bohrvorschubes bei Erdbohranlagen, deren - Antrieb durch zwei mechänisch getrennte Motoren erfolgt, von denen der eine ,den Drehtisch und der andere das Hubwerk -des Bohrers antreibt. Der Hubwerkmotor wird hierbei rein elektrisch in Abhängigkeit von der Belastung des Drehtischmotors geregelt, wodurch der Bohrer einen Vorschub in Abhängigkeit von dem in verschiedenen Gesteinschichten wechselnden Bohrwiderstand erfährt. Die Regelung des Bohrvorschubes durch ein Differentiäigetriebe, das die beiden Antriebsmotoren mechanisch miteinander kuppelt, ist bekannt. Diese Art der Regelung hat jedoch gegenüber der rein elektrischen Regelung den Nachteil, daß wegen der toten Gänge des Differentialgetriebes eine gewisse Verzögerung des Regelvorganges unvermeidlich ist.
Gemäß .der Erfindung wird der Bohrvorschub, in Abhängigkeit von dem wechselnden Bohrwiderstand dadurch geregelt, daß als Antriebsmotor für den Drehtisch und das Hubwerk des Bohrers zwei in Kaskade geschaltete Motoren verwendet werden. Um die Drehzahl und das Drehmoment der Motoren entsprechend dem Bohrwiderstand einzustellen, können an sich bekannte Mittel, wie Regelwiderstände o. dgl., verwendet werden. Um die Anpassungsfähigkeit des Bohrvorschubes an -den Bohrwiderstand zu erhöhen, bildet man die Einrichtung nach der Erfindung so aus; daß der Bohrvorschubmotor für sich regelbar ist. Es ist außerdem besonders zweckmäßig, die Einrichtung nach der Erfindung so zu treffen, daß nicht nur der Regelmotor zur Steuerung des Bohrvorschubes, sondern auch der Antriebsmotor für den Bohrer das Heben und Senken des Bohrers bewirken kann.
Die Zeichnung läßt den Erfindungsgegenstand erkennen, und zwar zeigt die A#bb. i im Aufriß eine Erdbohranlage mit dem üblichen Bohrgerüst, die Äbb. 2 die in Kaskade geschalteten Motoren. In den Abbildungen sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Mit i ist ein Wechselstrominduktionsmotor bezeichnet, der die Antriebswelle 2 für den Drehtisch antreibt. Der Bohrtisch nimmt bei seiner Drehung den Bohrer 3 mit, der an dem Seil 4 aufgehängt ist. 5 ist eine Seiltrommel, die über ein Schneckengetriebe von dem Wechselstrominduktionsmotor 6 angetrieben wird. Dieser Motor versucht den Bohrer 3 zusammen mit dem Seil 4 hochzuwinden. Der Läufer wird jedoch beim normalen Bohrbetrieb vom Gewicht des Seiles und des Bohrers durchgezogen, so daß eine Bewegung des Bohrers in Richtung auf das zu bohrende Gut zugelassen wird.
In der Abb. 2 ist mit 7 die Statorwicklung des Vorschubmotors 6 bezeichnet, die mit der Läuferwicklung 8 des Bohrmotors i verbunden ist, d. h. beide Motoren sind in Kaskade geschaltet. Mit 9 sind Regelwiderstände angedeutet, die zum Einstellen der Geschwindigkeiten und der Drehmomente der Motoren dienen, während die Regelwiderstände i o im Läuferstromkreis des Voischubmotors zur gesonderten Regelung dieses Motors dienen.
Beim Anlasen der Motoren wird nun zuerst ihre Geschwindigkeit mit Hilfe der Regelwiderstände 9 eingestellt, während durch Einstellen des Regelwiderstandes io der richtige Bohrdruck erzielt wird. Der Läufer des Vorschubmotors versucht den Bohrer zusammen mit dem Bohrseil hochzuheben, er wird jedoch durch das Gewicht des Bohrers und des Vorschubseiles durchgezogen, und zwar um einen Betrag, der dem normalen Bohrvorschub entspricht. Trifft nun der Bohrer auf sehr harte Gesteinschichten, so wird sich der vom Bohrmotor i zu überwindende Bohrwiderstand erhöhen. Dieser Motor @,vird dann mehr Strom aufnehmen, und die Erregung der Primärwicklung 7 des Vorschubmotors 6 wird sich erhöhen. Die Folge davon wird sein, daß der Vorschubitiotor ein größeres Drehmoment entwickelt und ein Abheben des Bohrers von seiner Unterlage und damit eine Verminderung des Bohrdruckes bewirkt: Das Umgekehrte tritt natürlich ein, wenn der Bohrwiderstand, z. B. beim Auftreten von sehr weichen Gesteinschichten, sich plötzlich verringern sollte.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Regelwiderstände 9 so zu bemessen, daß die Geschwindigkeit des Bohrmotors i bis ungefähr 6o °%a seiner normalen Geschwindigkeit vermindert werden kann. Daraus ergibt sich eine entsprechende Bemessung der Regelwiderstände io für den Vorschubmotor 6, dessen Drehmoment somit zwischen jenen Werten regelbar sein muß, die der Normalgeschwindigkeit des Bohrmotors bzw. 6o °,:" dieser Geschwindigkeit entsprechen. Es hat sich ferner herausgestellt, daß es nicht zweckmäßig ist, die Geschwindigkeitsverminderung des Bohrmotors i lediglich mit Hilfe der Regelwiderstände io des Vorschubmotors zu erzielen, da dieser Motor dann zu sehr .der Gefahr der Überlastung ausgesetzt wird. Besonders günstige Verhältnisse werden dann erzielt, wenn zwei normale Motoren verwendet werden, wobei das Verhältnis der Primär- zur Sekundärspannung für den Bohrmotor 413 :432 und für .den V orschubmotor 210 : 38o ist.

Claims

PATENTANSPRÜCFI.E; i. Einrichtung zum Regeln des Bohrvorschubes entsprechend dem Bohrwiderstand bei Erdbohranlagen, .deren Antrieb durch zwei mechanisch getrennte Motoren erfolgt, von denen der eine den Drehtisch und der andere .das Hubwerk des Bohrers antreibt, nach Patent 478 857, dadurch gekennzeichnet, daß als -Antriebsmotor für den Drehtisch und das Hubwerk des Bohrers in Kaskade geschaltete Wechselstrominduktionsmotoren verwendet werden.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubwerksmotor in solcher Weise in Kaskadenschaltung zu dem Drehtischmotor liegt,- daß sein Drehmoment in Abhängigkeit von der Belastung des Drehtischmotors selbsttätig geregelt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Sekundärstromkreis des Drehtischmotors ein Regelwiderstand in Reihe mit der Ständerwicklung des Hubwerkmotors liegt.
4. Einrichtung" nach Anspruch .i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in Kaskade zu dem Drehtischmotor geschaltete Hubwerkmotor unabhängig von letzterem durch in seinen Läuferkreis geschaltete Widerstände regelbar ist.