DE680545C

DE680545C - Plant for rotating deep drilling

Info

Publication number: DE680545C
Application number: DEA82443D
Authority: DE
Original assignee: Maschb Vorm Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Current assignee: Maschb Vorm Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Priority date: 1936-09-16
Filing date: 1937-03-25
Publication date: 1939-08-31

Description

Anlage für drehendes Tiefbohren Gegenstand der Erfindung betrifft eine Anlage für drehendes Tiefbohren mit einem Differentialgetriebe zur Änderung des Drehsinnes des Hebewerkes bei gleichbleibendem Drehsinn des Antriebes und zur selbsttätigen Vorschubregelung. Von den bekannten Erdbohranlagen dieser Art unterscheidet sich die Gegenstand .der Erfindung bildende Anlage im wesentlichen dadurch, daß das die Planetenräder tragende Gehäuse des Differentialgetriebes mit der Antriebswelle kuppelbar und mittels einer Bremse feststellbar ist, wobei die getriebene Welle des Dmfferentialgetriebes mit der Trommel des Hebewerkes kraftschlüssig verbunden ist, während das Getriebegehäuse mit einem Rad des Drehtischantrieb:es kuppelbar ist. Bei einer solchen Anlage kann die Umkehrung der Direhrichtung dadurch erreicht werden, daß das Gehäuse des Differentialgetriebes mittels der Bremse festgestellt wird, wodurch infolge der Zahnradanordnung im Differentialgetriebe die Umkehrung des Drehsinnes der aus dem Differentialgetriebe austretenden Welle erfolgt. Bei einer solchen Anlagre kann man daher auch das Differentialgetriebe während des Bohrens als selbsttätig wirkende Nachlaßvorrichtung ausnutzen. Wenn man die Kupplung zwischen dem Gehäuse des Differentialgetriebes und der Antriebswelle löst und die Bremse für das Gehäuse lüftet, so kann man durch Einrücken der das Getriebegehäuse mif dem Drehtischantrieb verbindenden Kupplung ein selbsttätiges Nachlassen des Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrdruck erreichen, den der Bohrer auf die Bohrlochsohle ausübt. Tritt z. B. .ein Festsitzen des Bohrers ein, so wird dadurch eine Bremswirkung auf das Differentialgehäuse ähnliche Wirkung hervorrufen, sonach die getriebene Welle des Differentialgetriebes in einer Richtung in Drehung versetzt, durch welche ein Heben des Bohrgestänges bewirkt wird. Geht umgekehrt der Bohrer infolge eines zu geringen Bohrdruckes zu leicht, so überwiegt die Gestängelast, und das Gestänge wird nachgelassen.Plant for rotary deep drilling subject of the invention relates a system for rotary deep drilling with a differential gear for modification the direction of rotation of the elevator with constant direction of rotation of the drive and to automatic feed control. It differs from the known earth drilling rigs of this type the subject of the invention forming system essentially in that the housing of the differential gear carrying the planetary gears with the drive shaft can be coupled and locked by means of a brake, the driven shaft of the differential gear with the drum of the hoist is positively connected is, while the gear housing with a wheel of the turntable drive: it can be coupled is. In such a system, the direction of rotation can be reversed be that the housing of the differential gear is determined by means of the brake is, whereby the reverse is due to the gear arrangement in the differential gear the direction of rotation of the shaft emerging from the differential gear takes place. at Such an arrangement can therefore also be used with the differential gear during drilling take advantage of it as an automatic reduction device. If you have the clutch between the housing of the differential gear and the drive shaft releases and the brake for the housing ventilates, so you can by engaging the gear housing mif the coupling connecting the turntable drive causes the drill rod to drop automatically depending on the drilling pressure that the drill exerts on the bottom of the borehole. Occurs z. B.. A sticking of the drill, this will have a braking effect the differential housing produce a similar effect, hence the driven shaft of the differential gear rotated in a direction through which a Lifting the drill string is effected. Conversely, if the drill closes as a result of one low drilling pressure too light, so the rod load predominates, and the rod is subsided.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht.An exemplary embodiment of a device is shown schematically in the drawing illustrated according to the invention.

Beim Ausführungsbeispiel der Zeichnung kann die Antriebswelle i (Stummel o. dgl.) mit dem Differential 2 durch eine Reibungskupplung 3, 3' gekuppelt werden. Von der getriebenen Welle 4. des Differentials wird die Hubtrommel 5 des Hebewerkes unter Vermittlung einer Vorlegewelle 6 z. B. durch Kette und Kettenräder 7, 8, 9, io angetrieben. Das Differentialgehäuse 2 ist mit einer auf der Antriebswelle i sitzenden Hohlwelle i i versehen, von welcher aus der Drehtisch 12 über die Vorlegewelle 6 z. B. durch -eine Kette und Kettenräder 13, 14, 15, 16 unter Vermittlung einer auf der Vorlegewelle 6 sitzenden, von Hand aus ein- und ausrückbaren Kupplung 17, 17' angetrieben werden kann.In the exemplary embodiment of the drawing, the drive shaft i (stub or the like) can be coupled to the differential 2 by a friction clutch 3, 3 '. From the driven shaft 4 of the differential, the lifting drum 5 of the lifting mechanism is mediated by a countershaft 6 z. B. driven by chain and sprockets 7, 8, 9, io. The differential housing 2 is provided with a hollow shaft ii seated on the drive shaft i, from which the turntable 12 via the countershaft 6 z. B. can be driven by a chain and sprockets 13, 14, 15, 16 through the intermediary of a clutch 17, 17 'that is seated on the countershaft 6 and can be engaged and disengaged by hand.

Das Differentialgehäuse ist als Bremstrommel ausgebildet, so daß durch Einrücken der Bremse das Differentialgehäuse festgestellt und dadurch der Drehsinn der über das Differentialgetriebe angetriebenen Welle 4 umgekehrt werden kann.The differential housing is designed as a brake drum, so that by When the brake is applied, the differential housing is determined and thereby the direction of rotation the shaft 4 driven via the differential gear can be reversed.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Gestängeziehen wird von der Antriebswelle i über das Differentialgetriebe die Hubtrommel 5 (Seiltrommel o. dgl.) des: Hebewerkes angetrieben. Wird das Gehäuse 2 des Differentialgetriebes durch Einrücken der Kupplung 3, 3' mit der Antriebswelle i verbunden, so erfolgt eine Sperrung .des Dmffierentials, die die Umlaufräder daran hindert, auf dem Antriebswellenkegelrad abzurollen. Das Differential wird daher bezüglich der rechts austretenden angetriebenen Welle 4. zu einer Zahnkupplung, wodurch diese Welle gleichen Drehsinn und gleiche Drehgeschwindigkeit erhält wie die Antriebswelle i. Die Trommel 5 des Hebewerkes wird daher über die Kettenräder 7; 8, 9, i o im gleichen D@rehsinn angetrieben wie die Antriebswelle.The mode of operation of the device is as follows: When pulling rods the lifting drum 5 (cable drum o. the like.) of the: lift driven. If the housing 2 of the differential gear connected to the drive shaft i by engaging the clutch 3, 3 ', so takes place a lock .des Dmffierentials, which prevents the planet gears from being on the drive shaft bevel gear to roll off. The differential is therefore driven with respect to the right exiting Shaft 4. to a tooth coupling, whereby this shaft has the same direction of rotation and the same Rotational speed receives like the drive shaft i. The drum 5 of the elevator is therefore on the sprockets 7; 8, 9, i o driven in the same rotation as the drive shaft.

Um den DTelisinn des Hebewerkes umzu-, hehren, wird die Reibungskupplung 3, 3' geöffnet, wodurch die Sperrung des Differentials aufgehoben wird. Wird nun die Bremse auf das Gehäuse 2 des Differentialgetriebes eingerückt und das Gehäuse 2 dadurch festgestellt, so werden auch .die Achsen der Umlaufräder des Differentials festgestellt, und es wird dadurch der Drehsinn der angetriebenen Welle q. umgekehrt.In order to reverse the direction of the elevator, the friction clutch is used 3, 3 'opened, whereby the locking of the differential is released. Will now the brake is applied to the housing 2 of the differential gear and the housing 2 determined by this, the axes of the planetary gears of the differential are also determined determined, and it is thereby the direction of rotation of the driven shaft q. vice versa.

Beim Bohrvergang kann man das Wendegetriebe entbehren, da der Drehsinn. des Bohrgestänges einschließlich des daran befestigten Bohrers während .des Bohrens nicht geändert werden- darf. Dieser Umstand wird erfindungsgemäß in der Weise ausgenutzt, daß das Wendegetriebe während des Bohrens als selbsttätig wirkende Nachlaßvorrichtung benutzt wird. Wird die Reibungskupplung 3; 3' gelöst und die auf das Differentialgehäuse 2 einwirkende Bremse gelüftet, dagegen die Kupplung 17, 17' eingerückt; so ist das Differential einerseits über die Hohlwelle i i und den Kettenantrieb. 13, i q. bzw. 15, 16 mit dem Drehtisch 12 verbunden und andererseits: über die getriebene Welle q. mit dem Hebewerk 5. Durch diese Anordnung ist es möglich, dasselbe Differential, das vorerst zur Umkehrung des Drehsinnes des I-iebewerk .es bei stets gleichbleibendem Drehsinn der Antriebsmaschine diente, zum selbsttätigen Nachlassen des Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrdruck, welchen der Bohrer auf die Bohrlochsohle ausübt, zu benutzen, wie später noch ;genauer erläutert wird.When drilling, the reversing gear can be dispensed with, as the direction of rotation. the drill rod, including the drill attached to it, may not be changed while drilling. This fact is used according to the invention in such a way that the reversing gear is used as an automatically acting releasing device during drilling. If the friction clutch 3; 3 'is released and the brake acting on the differential housing 2 is released, but the clutch 17, 17' is engaged; so the differential is on the one hand via the hollow shaft ii and the chain drive. 1 3, i q. or 1 5, 1 6 connected to the turntable 12 and on the other hand: via the driven shaft q. with the lifting mechanism 5.This arrangement makes it possible to use the same differential that was initially used to reverse the direction of rotation of the I-iebewerk .es while the direction of rotation of the drive machine was always the same, to automatically release the drill rod depending on the drilling pressure that the drill is exerting on the Exercises borehole bottom to use, as will be explained in more detail later.

Das Nachlässen. erfolgt normalerweise durch geringfügiges Lüften von handbetätigten Bandbremsen für die am Hebewerk angeordnete und mit der Seiltrommel 5 verbundene Bremstrommel 19, i9'. Das Lüften :fieser Bremsen ist mehr oder weniger Gefühlssache des die Bremse betätigenden Bohrmeisters, und der Bohrdruck ist daher lediglieh. vom Bedienungsmanne der Bremse abhängig. Das Bedienen der Bremse ist zufolge des stundenlangen Stehens am Hebel während des Bohrens ermüdend. Es kommt daher verhältnismäßig oft vor, daß der Bohrmeister zuviel nachläßt und der zu große Bohrdruck zu einem Festbeißen des Bohrers in der Bohrsohle führt; wobei es im weiteren Verlaufe sogar zu einem Abdrehen, d. h. zu einem Bruch des Bohrgestänges, kommen kann.The estates. normally takes place by slightly releasing manually operated band brakes for the brake drum 19, 19 'which is arranged on the hoist and connected to the cable drum 5. The release: nasty braking is more or less a matter of feeling for the drill master operating the brake, and the drilling pressure is therefore nothing. depends on the operator of the brake. Operating the brakes is tiring as you have to stand on the lever for hours while drilling. It therefore happens relatively often that the drill master slacks off too much and the excessive drilling pressure leads to the drill biting into the drill bottom; in the further course of the process, the drill rod may even twist, ie break.

Bei dem selbstätigen Nachlassen gemäß der Erfindung entfällt dieser übelstand. Denn durch das Differential ist der Bohrfortschritt, also das Nachlassen und der Bohrdruck und damit zusammenhängend die Beanspruchung des Bohrgestänges, in ein sich nach der zulässigen Beanspruchungsfähigkeit des Bohrgestänges richtendes Verhältnis e#ebracht. Tritt z. B. ein Festsitzen des Bohrers ein, so übernimmt der Bohrer die Funktion der Bremse am Differentialgehäuse, die Achsen der Umlaufräder bleiben stehen, und es setzt sich infolgedessen das Hebewerk in der Richtung, in Drehung, die ein Heben des Bohrgestänges bewirkt, wodurch der Bohrdruck verringert und dem Bohrer wieder eine entsprechende Drehungsmöglichkeit gegeben wird. Geht umgekehrt der Bohrer infolge eines zu geringfügigen Bohrdruckes zu leicht, so überwiegt die Gestängelast, und es erfolgt daher ein Nachlässen des Gestänges.In the case of the automatic decrease according to the invention, this does not apply malevolence. Because the differential is the drilling progress, i.e. the decrease and the drilling pressure and the associated stress on the drill rod, into one that depends on the permissible load capacity of the drill pipe Relationship brought about. Occurs z. B. a seizure of the drill, it takes over Drills the function of the brake on the differential case, the axes of the planetary gears stop, and as a result the elevator continues in the direction in Rotation that causes the drill string to lift, thereby reducing drilling pressure and the drill is given a corresponding possibility of rotation again. Goes conversely, if the drill is too light as a result of too little drilling pressure, then predominates the linkage load, and there is therefore a slack in the linkage.

Durch eine rechts auf der Differentialwelle zum Hebewerk sitzende Bremse 18, die mittels einer Feineinstellvorrichtungeingestellt werden kann, ist man in der Lage, das Gestängegewicht künstlich zu verändern und damit den Bohrdruck einwandfrei auf einen bestimmten Wert einzustellen. Durch Ausrücken der Kupplung 17, -17' kann die Verbindung zwischen Drehtisch und Differential unterbrochen werden, wobei bei ausgerückter Kupplung 17, 17' und eingerückter Kupplung 2o, 2o' das Nachlassen von Hand aus in üblicher Weise möglich ist.With a brake 18 on the right of the differential shaft to the elevator, which can be adjusted by means of a fine adjustment device, one is able to artificially change the weight of the rod and thus correctly set the drilling pressure to a certain value. 'The compound may be interrupted between the rotary table and the differential, wherein in the clutch disengaged, 17, 17' by disengaging the clutch 17, -17 and the clutch is engaged 2o, 2o 'the slackening by hand is possible in the usual manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. ' System for rotary deep drilling with a differential gear to change the direction of rotation of the elevator while the direction of rotation of the drive remains the same and for automatic feed control, characterized in that the planetary gears bearing housing of the differential gear (2) can be coupled to the drive shaft (i) and can be locked by means of a brake, the driven shaft (¢) of the: differential gear is positively connected to the drum (5) of the elevator, while the gear housing (2) can be coupled to a wheel (1q.) Of the turntable drive.

2. Plant according to claim i, characterized in that the gearbox housing (2) with a drive shaft (i) is formed by coupling (3, 3 ') couplable hollow shaft (i i), via which the turntable is driven.

3. Plant according to claim i and 2, characterized in that that the influence of the DThmo @ mentes generated by the drilling resistance on the torque, which is transmitted with the Gest, ängelast over the lifting drum, by means of a in addition, adjustable braking device that allows a change in the latter Torque, and thereby the drilling pressure, is adjustable.