MXPA02004951A - Freno de arbol rotatorio. - Google Patents

Abstract

Se da a conocer un mecanismo de freno de disco, operado hidraulicamente, relativamente sencillo, para sistemas de impulso, los cuales almacenan torsion por la razon de estar bajo el par motor. Ciertos sistemas de impulso, tal como los cordones de impulso para bombas sumergibles de pozos profundos, almacenan considerable torsion debido al par motor y a la elasticidad. Dicha torsion debe ser liberada en forma controlada, si se interrumpe la potencia de impulso. El mecanismo del freno de disco incluye un alojamiento que define un deposito para aceite lubricante para los cojinetes de un arbol que impulsa una bomba hidraulica bidireccional. Cuando el arbol gira en la direccion de operacion, la bomba transporta el aceite de lubricacion en un sistema de circuitos cerrado, por medio de un colector de control, a traves del mecanismo de freno y de nuevo al deposito, sin activar este mecanismo de freno. Esto inunda el circuito de aceite lubricante completo, que incluye el colector de control y el mecanismo de freno, para impedir la acumulacion de bolsas de gas en sitios de poco o nada del flujo del fluido. Si la operacion normal se interrumpe y se libera el par motor reactivo en el sistema, la bomba bidireccional fuerza el aceite a traves del colector de control a un calibrador del freno de disco del mecanismo de freno, mientras controla el flujo del aceite a traves del mecanismo de freno, lo cual activa este mecanismo de freno para frenar un rotor de disco, adjunto al arbol. Cuanto mas rapido gire el arbol, conforme libera el par motor reactivo, mayor fuerza de frenado sera aplicada. Conforme se libera la torsion, la velocidad de la bomba disminuye y la fuerza del freno se reduce correspondientemente hasta que toda la torsion sea liberada desde el cordon de impulso, permitiendo el manejo seguro y volver a realizar un arranque suave del cordon de impulso. La ventaja es la seguridad muy mejorada y el mecanismo de freno auto-regulador, que maneja las interrupciones de energia, sin la intervencion manual y que ya no existe propension al debilitamiento del freno.

Description

FRENO DE ÁRBOL ROTATORIO Campo de la Invención La presente invención se refiere a conjuntos de freno hidráulicos o activados por fluido y, en particular, a conjuntos de freno de seguridad para cordones de impulso, los cuales almacenan energía como torsión reactiva, en vista de que se encuentran bajo una deformación de torsión.

Antecedentes de la Invención Ciertos sistemas de impulso se someten a pares de torsión y a torsiones grandes (deformaciones rotatorias) , debido a su longitud. Como resultado, ellos almacenan una gran cantidad de energía. Cuando la potencia de impulso del sistema es interrumpida, la torsión es liberada como una rotación inversa y, si ocurre una liberación no controlada de la energía de torsión, pueden resultar lesiones personales y/o daño en propiedades. Por ejemplo, las bombas que se pueden sumergir en pozos profundos, tal como las bombas de cavidad progresiva (PCP) impulsadas por cordones de vástagos de aspiración, se usan comúnmente para bombear el petróleo desde los pozos profundos . Los cordones de impulso de estas bombas sumergibles, tienen usualmente un diámetro relativamente pequeño, típicamente de 1.905 a 2.8575 cm. Estos cordones de impulso se usan comúnmente en pozos que varían de 457 a 1524 metros de profundidad, siendo un promedio común los 915 metros. Las bombas de cavidad progresiva incluyen un estator, el cual se une a una tubería de producción en el fondo de un pozo y un rotor, que se une al extremo de fondo del cordón de impulso. Ellos se usan frecuentemente para bombear petróleo crudo viscoso, a menudo cargado con arena u otras impurezas, lo cual requiere una gran cantidad de torsión. Como resultado, el cordón de impulso alargado se somete a una deformación considerable de torsión. Esta energía de torsión se almacena en el cordón alargado de impulso como una torsión reactiva. En un cordón de 915 metros, se pueden almacenar varios cientos de revoluciones de torsión en el cordón, cuando se bombea petróleo crudo viscoso, cargado con arena. Cuando se interrumpe la potencia en el cordón de impulso, la deformación de torsión se libera. A no ser que se controle esta liberación de torsión, puede resultar en un daño costoso e inconveniente al equipo y/o lesiones personales a los trabajadores en la vecindad. Esto es particularmente verdadero si se usa un motor eléctrico como una fuente de energía, debido a que estos motores casi no ofrecen resistencia a la rotación inversa, cuando se interrumpe el suministro de energía. Cuando se interrumpe la potencia de impulso al cordón de impulso de una bomba de cavidad progresiva, la deformación de torsión se libera convenientemente de una manera controlada. Los frenos, que impiden simplemente la liberación de la torsión en el cordón de impulso, no son satisfactorios por dos razones. Primera, es preferido que en el caso de un impulso de motor eléctrico, el rearranque del motor sea desatendido cuando la potencia se realmacena. Con el fin de asegurar un rearranque exitoso no atendido, el motor debe arrancar sin carga. Si la torsión reactiva no se libera, el motor no puede ser capaz de rearrancar y puede ser dañado como resultado. Segundo, si se requiere la reparación o reemplazo de la bomba, cualquier torsión no liberada en el cordón de impulso puede ser extremadamente peligrosa para los trabajadores inconscientes. Severas lesiones personales pueden resultar de la liberación no intencional de la torsión en tales cordones de impulso. Consecuentemente, se han desarrollado sistemas de frenado para el control de la rotación hacia atrás, debida a la torsión en cordones de impulso alargados. Un sistema es un freno de fluido que incluye una bomba acoplada solamente cuando la torsión se libera del cordón de impulso. La bomba se usa para circular el fluido hidráulico o el aceite de lubricación desde un depósito a través de un orificio restringido. La resistencia del fluido, creada por la restricción, sirve para controlar la liberación de la torsión. No obstante, este aparato se somete a varias desventajas, que incluyen la producción en exceso de calor, conduciendo a la potencial interrupción del lubricante, carencia de ajuste a diferentes niveles de carga y tamaño no económico . Otros sistemas de freno para controlar la liberación de la torsión se han descrito. Estos sistemas de freno se basan en los principios del frenado centrífugo. Ejemplos de tales sistemas de frenado se encuentran en las patentes de EE.UU., Nos. 4,216,848, la cual se expidió a Toyohisa Shiomdaira, el 12 de agosto de 1980; 4,797,075, la cual se expidió a Wallace L. Edwards et al., el 10 de enero de 1989 y 4,993,276, la cual se expidió a Wallace L . Edwards el 19 de febrero de 1991. Los frenos descritos en estas patentes son difíciles de mantener, debido a los componentes mecánicos internos y requieren frecuente mantenimiento cuando ellos se usan para detener la rotación inversa de los cordones de impulso, en una manera controlada. Además, ellos son complicados mecánicamente e incluyen partes móviles hechas habitualmente , que son costosas de fabricar y costosas de mantener en el inventario. Estos frenos también tienden a sobre-calentarse y quemarse en un sistema de bombeo de cavidad progresiva de un pozo de petróleo, debido al ciclo de frenado largo, creado por el fluido en el drenaje de la tubería de producción a través de la bomba, lo cual causar que el motor vaya hacia atrás e impulse el cordón de impulso hacia atrás durante un período extendido (hasta de 45 minutos) . Un sistema de freno muy mejorado se conoce de la patente de EE.UU., No. 5,358,036, la cual se expidió a Robert A. R. Mills, el 25 de octubre de 1994. Esa patente describe un mecanismo de freno de disco, operado hidráulicamente, relativamente sencillo, el cual es auto-regulador y asegura que la energía de torsión sea completamente disipara en una liberación controlada. El mecanismo de freno permite la rotación axial de un árbol en una primera dirección, mientras retarda la rotación axial del árbol en una dirección opuesta. El mecanismo de freno incluye un alojamiento para los cojinetes de una cabeza de impulso de bomba del agujero del pozo, que aloja también funciones como un depósito para el aceite de lubricación para los cojinetes. El árbol impulsa una bomba hidráulica bidireccional . Cuando este árbol gira en una dirección opuesta, la bomba fuerza el fluido de lubricación en un circuito cerrado, a través de un filtro y de nuevo al depósito. Si la operación normal se interrumpe, y la torsión en el sistema se libera, la bomba bidireccional fuerza al aceite a través de un colector de control a un calibrador del freno de disco, el cual frena un rotor de disco montado sobre el árbol . Cuanto más rápido gire el árbol , conforme libera la torsión, mayor fuerza de frenado se aplica.

Conforme la torsión es liberada, la torsión reactiva y la caída de velocidad del árbol y la fuerza del freno se reducen correspondientemente, hasta que toda la torsión es liberada de este árbol, permitiendo el manejo seguro y el rearranque moderado. Un problema encontrado con este sistema de frenado es la acumulación de gas o vapor en el circuito hidráulico, especialmente el calibrador del freno del freno de disco, que causa que el freno falle debido al 'trabado de aire1. Este es causado, en primera instancia, por el aire arrastrado en el aceite de lubricación en el cojinete /caja de engranajes de la cabeza de pozo, por agitación del aceite por los cojinetes, y por los engranajes en el caso de un impulso en ángulo recto. Conforme el aceite es retirado continuamente del cojinete / caja de engranajes, durante la operación de la cabeza de impulso, para el fin de lubricación del cojinete superior, el aceite airado está siendo circulado continuamente a través del colector del circuito hidráulico. El aire tiende a separarse del aceite y acumularse en ubicaciones con poco o nada de flujo, tal como en las líneas de frenado y el calibrador de freno, donde no fluye aceite durante la retención hacia delante del cordón de impulso. Aunque el sangrado manual periódico del calibrador de freno y la limpieza del sistema de freno impedirán grandemente estos problemas en los sistemas de PCP de pozos profundos, la intervención manual es costosa y completamente inaceptable en el campo de bombeo de pozos profundos, donde el cliente demanda conflabilidad completa, sin la intervención manual a través del tiempo de vida de la bomba. En el segundo caso, otra fuente de gas y/o vapor, es comúnmente el problema de los frenos de disco, bajo trabajos pesados donde se genera calor excesivo durante el ciclo de frenado, causando que el fluido hidráulico hierva y libere vapor. El gas desarrollado permanecerá en el sistema de frenado y causará la falla del freno, parcial o completa, una condición conocida como trabado de vapor. Así, el sistema de freno de disco se requiere, el cual debe superar estos problemas .

Compendio de la Invención Es un objeto de la invención suministrar un sistema de frenado confiable, relativamente sencillo, el cual sea fácil de mantener, el sistema permite la rotación axial de un árbol en una dirección, mientras retarda la rotación axial del árbol en la dirección opuesta y también impide sustancialmente el debilitamiento del freno causado por la acumulación del gas y/o vapor en el sistema hidráulico .

Es un objeto más de la invención suministrar un sistema de freno de disco para liberar, controlablemente , la torsión almacenada en cordones alargados de impulso, aún después de períodos de inactivación prolongados del sistema de frenado . Es otro objeto de la invención suministrar un recurso para enfriar el calibrador en sistemas de freno de disco y para mantener este calibrador y la línea de freno libre de aire, gas o vapor, para impedir la falla del freno, debido al 'trabado de aire' y reducir el debilitamiento del freno . Es aún un objeto más de la invención suministrar un sistema de freno para cordones de impulso alargados, que liberen la torsión desde el cordón de impulso en una manera auto-regulada, para asegurar que la torsión sea disipada completamente en una liberación controlada y que permita la liberación selectiva continua del gas acumulado desde el sistema de freno, para reducir la ocurrencia del debilitamiento del freno. También se suministra, de acuerdo con la invención, un conjunto de freno de disco, para permitir la rotación axial de un árbol en una primera dirección y retardar la rotación axial del árbol en una dirección opuesta,, este conjunto comprende: un disco de freno, montado en el árbol, para la rotación con dicho árbol ,- un mecanismo de freno, accionado por fluido hidráulico, adaptado para acoplar el disco de freno y retardar la rotación del disco y, consecuentemente, retardar la rotación del árbol; una bomba bidireccional , para bombear el fluido hidráulico desde un depósito, la bomba es impulsada por dicho árbol ; un colector de control, para dirigir el fluido hidráulico desde la bomba de nuevo al depósito, cuando el árbol gira en una primera dirección y para dirigir el fluido hidráulico al mecanismo de freno, para retardar la rotación del árbol, cuando este árbol gira en la dirección opuesta; y recursos para impedir la acumulación del gas en el sistema hidráulico. De acuerdo con otro aspecto de la invención, el circuito hidráulico además incluye un sistema de ventilación, para ventilar continuamente el gas acumulado desde al menos uno del calibrador de freno y el colector del freno. El ¦ medio para impedir la acumulación del gas y/o vapor dentro del sistema de frenado, incluye preferiblemente : un circuito hidráulico, el cual circula continuamente aceite a través del calibrador de freno, mientras la cabeza de impulso está en el movimiento adelante, impidiendo así la acumulación del aire en el circuito del freno y el calibrador, mientras la cabeza de impulso está en el movimiento adelante, de modo que todo el sistema de frenado sea inundado continuamente cuando la cabeza de impulso está operando en la dirección hacia delante . De acuerdo con un aspecto más de la invención, se suministra un conjunto de freno de disco, auto-regulador, para liberar, de manera controlada, la energía de torsión almacenada en un miembro elástico rotatorio axialmente, bajo la torsión, este conjunto comprende: un árbol, acoplado con el miembro elástico para ser rotatorio axialmente, con este miembro elástico en cualquier dirección; un disco de freno, montado sobre el árbol para la rotación con el árbol ; un mecanismo de freno, accionado por fluido, adaptado para acoplar el disco de freno y el retardo de rotación de este disco de freno y, consecuentemente, retardar la rotación del árbol y el miembro elástico; una bomba bidireccional , para bombear el fluido desde un depósito, la bomba siendo impulsada por el árbol; un colector de control, para dirigir el fluido desde la bomba, a través del mecanismo de freno, de nuevo al depósito, cuando el miembro elástico gira en una primera dirección, e induce la torsión en el miembro, y para dirigir el fluido al mecanismo de freno, mientras impide sustancialmente el flujo a través del mecanismo del freno, cuando el miembro elástico detiene el giro en la primera dirección y se libera la acumulación de torsión desde el miembro elástico bajo torsión. De acuerdo con el aspecto ulterior de la invención, se suministra un conjunto de freno de disco auto-regulador, para liberar, de manera controlable, la energía de torsión almacenada en un cordón de impulso para una bomba sumergible en el agujero de un pozo, este conjunto comprende: un árbol, acoplado con un cordón de impulso y que puede girar con él; un depósito, que rodea y soporta rotatoriamente dicho árbol ; un acoplamiento, para conectar el depósito a un conjunto de cabeza de este pozo; un disco de freno, fijo al árbol y que puede girar con él ; un calibrador de freno, accionado con fluido, que monta el disco de freno para acoplarlo y retardar su rotación y, consecuentemente, retardar la rotación del árbol y el cordón de impulso; una bomba bidireccional , para bombear el fluido desde el depósito, la bomba siendo impulsada por un engranaje adjunto al árbol; un colector de control, para dirigir el fluido desde la bomba a través del calibrador del freno al depósito, cuando el cordón de impulso es accionado en una dirección, para impulsar la bomba del agujero del pozo y para dirigir el fluido al calibrador del freno, mientras impide sustancialmente el flujo a través del mismo, cuando el cordón de impulso ya no es impulsado y la torsión se libera de esta cordón de impulso para girar el árbol en una dirección opuesta. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el conjunto además incluye una válvula que regula la presión, corriente abajo del calibrador del freno, para controlar la velocidad de rotación inversa durante el ciclo de frenado. La válvula reguladora de presión es operativa preferiblemente sobre todo el intervalo de presiones posibles durante la operación del conjunto y funciona para ajustar previamente la velocidad de rotación inversa dentro de límites estrechos, controlando la presión sobre los cojines de freno. Esto se logra por la válvula que regula la presión, que libera una corriente fraccional del fluido que activa el freno de nuevo al depósito, por lo cual no sólo mantiene el sistema libre de vapor, sino también enfría el calibrador durante el ciclo de activación del freno. Por lo tanto, la invención suministra un mecanismo de freno, auto-regulador, sencillo, que, en forma segura y controlable, libera la torsión de un miembro elástico y, en particular, de cordones de impulso alargados, usados para impulsar bombas sumergibles de impulso del agujero del pozo, tal como bombas de cavidad progresiva. El freno de disco, de acuerdo con la invención, se adapta para el uso en cualquier ambiente, donde se permite girar un árbol libremente en una dirección, pero se inhibe de la rotación no controlada en la dirección opuesta. El freno es un elemento auto-regulador que detiene el movimiento, no un sistema de freno estático. En otras palabras, cuanto más rápido gire el árbol en la dirección inhibida, mayor presión de frenado será aplicada a una presión de frenado máxima preseleccionada . Conforme el movimiento del árbol se retarda, la presión de frenado se reduce correspondientemente. Cuando el árbol pierde todo momento, el calibrador de freno libera los cojines de freno desde el disco de freno y el árbol está libre para comenzar la rotación en cualquier dirección. De acuerdo con la modalidad preferida, el calibrador de freno se monta a un depósito que rodea el árbol . La bomba bidireccional se monta preferiblemente en el depósito y se expone para el fácil acceso. El fluido en el depósito es preferiblemente un aceite lubricante. La modalidad preferida es provista además con un filtro de fluido, . para filtrar continuamente el aceite lubricante dentro del depósito. El principio enseñado aquí de remover continuamente el aire del fluido de acción del freno y enfriar el calibrador del freno, dirigiendo un flujo de fluido a través del freno, aún cuando el freno sea accionado, puede ser aplicado a cualquier aplicación de frenado .

Breve Descripción de los Dibujos La invención será ahora descrita, en forma de ejemplo solamente y con referencia a los siguientes dibujos, en que : la Figura 1 es una vista frontal en elevación de un conjunto de freno de disco en una cabeza de impulso, de acuerdo con la invención, montada sobre una horquilla de soporte, adecuada para su uso en un cordón de impulso de bomba sumergible del agujero del pozo; la Figura 2 es una vista, parcialmente con recorte parcial, de una segunda modalidad del conjunto de freno de disco, mostrado en la Figura 1; la Figura 3 es una vista en elevación lateral del conjunto de freno de disco mostrada en la Figura 2; la Figura 4 es una vista detallada en sección transversal del conjunto de soporte de árbol, tomada a lo largo de las líneas VIII-VIII de la Figura 3; la Figura 5 es una vista en sección transversal, tomada a lo largo de las líneas V-V de la Figura 4 ; la Figura 6 es una vista agrandada de la bomba hidráulica, mostrada en las Figuras 1 y 2 ; la Figura 7 es una vista en elevación agrandada de un extremo superior del conjunto de freno de disco, mostrado en la Figura 3 ; la Figura 8 es una vista de planta superior del conjunto de freno de disco mostrado en la Figura 7 ; la Figura 9 es un diagrama esquemático del sistema de circuitos hidráulico de una modalidad preferida del conjunto de freno de disco, de acuerdo con la invención, que ilustra su operación durante la rotación delante del árbol; y la Figura 10 es un diagrama esquemático del sistema de circuitos hidráulicos de una modalidad preferida del conjunto de freno de disco, de acuerdo con la invención, que ilustra su operación, durante la rotación hacia atrás del árbol .

Descripción Detallada de las Modalidades Preferidas El conjunto de freno de disco, de acuerdo con la invención, es útil para controlar la rotación hacia atrás de los cordones de impulso, cuando almacenan torsión reactiva, debido a las tensiones de torsión, tal como los cordones de vástago del aspirador, usados para impulsar las bombas sumergibles del agujero del pozo. Sin embargo, el conjunto de freno de disco no se limita a esa aplicación y puede ser usado en conjunto con cualquier árbol que se someta a torsión, que deba ser liberado, en forma segura y controlable. Para fines de ilustración solamente, el conjunto de freno de disco, de acuerdo con la invención, se describe en conjunto con un montaje adecuado para su uso con un cordón de vástago del aspirador, usado típicamente para impulsar una bomba sumergible del agujero del poso, tal como una bomba de cavidad que progresa. Las Figuras 1 y 2 muestran vistas frontales en elevación de dos modalidades de la invención, las cuales difieren solamente en la configuración externa. La Figura 3 muestra una vista lateral en elevación de la modalidad mostrada en la Figura . La invención comprende generalmente un alojamiento 3, que forma un depósito 40 de fluido primario (véase la Figura 2) desde la cual un fluido, preferiblemente un aceite lubricante, es bombeado por una bomba hidráulica 4 bidireccional a un colector 5 de control. Cuando un manguito 1 (véase la Figura 2) , que impulsa la bomba 4 bidireccional, gira en una primera dirección (dirección hacia delante) m el colector 5 de control dirige el fluido a través de un conjunto 6 de freno de disco y de nuevo al depósito 40. En el estado de operación, el colector de control permite el flujo libre del fluido a través del sistema de freno, así que no ocurre la acumulación de presión en el conjunto de freno y este freno es inactivo. Asimismo, el flujo continuo del fluido a través del sistema de freno fluye por el sistema de freno e impide cualquier acumulación de bolsas de gas en el sistema de freno, que pudieran causar el debilitamiento del freno. Cuando el manguito 1 gira en una dirección opuesta (dirección de rotación hacia atrás) , la bomba 4 hidráulica bidireccional bombea el fluido al colector 5 de control a través de una línea separada de transmisión de fluido y el colector 5 de control dirige el fluido al conjunto 6 de freno de disco, mientras impide el flujo libre a través del mismo. Este conjunto de freno incluye un calibrador 58 de freno hidráulico (véase la Figura 3) que monta un disco 52 de freno, el cual se conecta por una llave 55 al manguito 1, como se explicará abajo en mayor detalle. La presión del fluido resultante acumulada en el calibrador 58 luego fuerza los cojines 59 de freno en contacto con el disco 52 de freno. Así, la rotación del manguito 1 en la dirección opuesta se retarda, de modo que un árbol o vástago 2 (véase la Figura 4) , que se extiende a través y se acuña al manguito 1, no puede girar sin control en la segunda dirección. Conforme el movimiento de rotación inversa del manguito 1 y, así, el árbol 2 disminuye, la salida de la presión del fluido por la bomba 4 es disminuida similarmente y la presión en los cojines 59 del freno y la fuerza de frenado se reduce correspondientemente, así que el árbol es de nuevo permitido gire al revés. Este giro inverso luego causa de nuevo un aumento en la presión del fluido al calibrador 58 del freno, el cual fuerza a los cojines 59 del freno en contacto fuerte con el disco 52 de freno y la acción de frenado es aumentada como resultado. Este ciclo de frenado, disminución del árbol, frenado reducido, aceleración del árbol y frenado renovado automáticamente se repite hasta que toda la torsión del árbol es liberada. Así, es provisto un mecanismo de freno de seguridad que opera en el lazo de control auto-regulador libere la torsión almacenada. El alojamiento 3 se monta a una horquilla 8 (véase la Figura 2) que incluye un anillo superior anular 60, una pareja de columnas laterales 61, que se extienden hacia abajo desde el anillo superior 60, una barra 63 de fondo que es integral con las columnas laterales 61 y una barra transversal 64, que es también integral con las columnas laterales 61 y se extiende entre ellas. La barra 63 de fondo y la barra transversal 64 se conectan por una banda, que forma una viga en I , para soportar el peso de un cordón de vástago del aspirador (no ilustrado) usado para impulsar una bomba sumergible del agujero del pozo (no mostrada) . La barra 63 de fondo y la barra transversal 64 son también formadas integralmente con un manguito 66 para recibir un vástago 2 pulido (véase la Figura 5) que pasa a través de un casquillo hendido 67 (figura 2) . Una caja 80 de empaque, se acopla por rosca al extremo superior 72 del manguito 66. Esta caja 70 de empaque suministra un sello de fluido alrededor del vástago pulido 2, que se conecta a un extremo superior del cordón del vástago del aspirador. La caja de estopas se construye de una manera bien conocida en el arte e incluye anillos de empaque los cuales son retenidos por una tapa 80, que incluye una palca 88 de retención de sello de labio y las lengüetas 92 de apriete. La lubricación del vástago pulido en la caja de empaque es provista por la grasa introducida a través de una boquilla 76 de grasa el cual se protege por el manguito 77. La horquilla 8 se acopla por rosca a un extremo superior de un conjunto de cabeza de pozo (no ilustrado) que usa una rosca externa en el extremo de fondo del manguito 66. El conjunto de cabeza de pozo, por lo tanto, soporta la horquilla 8 y el alojamiento 3, al igual que el peso del cordón del vástago de aspiración, como será explicado abajo en mayor detalle. El vástago 2 pulido se extiende hacia arriba a través del manguito 66 y el barreno axial en el manguito 1, que se extiende a través del alojamiento 3. Este alojamiento 3 incluye una pared superior 23 y una pared de fondo 30 para definir un depósito 40 del fluido que suministra un baño de fluido para los coj inetes que soportan rotatoriamente el manguito 1. El alojamiento 3 es ventilado por un codo 43 que soporta un respirador 44 para mantener la presión atmosférica dentro del alojamiento 3. Un calibrador 45 del nivel del fluido, fijo a una pared lateral 42 del alojamiento 3, suministra una indicación visual de un nivel de fluido dentro del alojamiento. La bomba hidráulica 4 bidireccional es impulsada por un engranaje recto 35, que se fija al manguito 1. Este engranaje reto 35 se acopla a un engranaje recto complementario 46 (véase la Figura 6) montado a un árbol de impulso de la bomba bidireccional 4. La Figura 4 muestra una vista en sección transversal de los cojinetes de soporte para el manguito 1. Un casquillo 9 es provisto sobre un soporte interno de un barreno axial, que se extiende a través del manguito 1. Este casquillo 9 centra el vástago pulido 2 en el árbol. Este vástago pulido 2 se conecta típicamente al manguito 1 por un sujetador 11 del vástago pulido, bien conocido en el arte.

Este sujetador del vástago pulido incluye dos partes 12 de sujeción, que se interconectan por los pernos 14 y las tuercas 15 (visto en la Figura 5) . Cada parte 12 de sujeción incluye una muesca 16 para recibir una proyección complementaria 17 en el extremo superior del manguito 1. Así el manguito 1 se acuña en el sujetador 11 para la rotación con él y el manguito 1 gira en correspondencia ¦ directa con la rotación del vástago pulido 2. El manguito 1 es soportado rotatoriamente dentro del alojamiento 3 por un cojinete 19 de empuje, que lleva un collar de empuje 26 (Figura 4) que es soportado por un soporte 27 en el manguito 1. Un reborde 28 de empuje (véase la Figura 2) que se extiende hacia arriba desde la' pared 30 de fondo del alojamiento 3, soporta el cojinete 19 de empuje y, consecuentemente, el manguito 1. Un cojinete radial 20 de fondo es emparedado entre el soporte 33 en el manguito 1 y un anillo espaciador 24 que topa con el engranaje recto 35 y un anillo 36 de retención. Un manguito 37 de desgaste aisla un sello de fluido 39 desde el manguito 1. Este sello 38 de fluido sella el alojamiento 3 alrededor del extremo de fondo del árbol. Un manguito 24 de desgaste aisla un sello 25 de fluido desde el manguito 1. Este sello de fluido 25 sella un extremo superior del alojamiento 3 y así el alojamiento define el depósito 40 de fluido (véase la Figura 2) .

La Figura 5 muestra el vástago pulido 2 que se extiende axialmente en el manguito 1. El casquillo 9 que se apoya sobre el soporte interno 10 en el barreno axial del manguito 1, centra el vástago pulido en el barreno axial. Vastagos pulidos de diferente tamaño, pueden ser acomodados usando un casquillo 9 que tiene un diámetro interno de tamaño correspondiente. La Figura 6 muestra una vista detallada de la esquina derecha inferior del alojamiento 3 y, en particular, la bomba hidráulica 4 bidireccional. Como se notó antes, el engranaje recto 35 fijo al manguito 1, impulsa un engranaje recto complementario 46, fijo a un árbol de impulso de la bomba hidráulica 4 bidireccional. El impulsor de la bomba (no ilustrado) , por lo tanto , gira en correspondencia con el manguito 1. La bomba hidráulica 4 bidireccional se monta a la pared de fondo 30 del alojamiento 3. Un empaque (no ilustrado) suministra un sello de fluido entre un reborde de montaje de la bomba hidráulica bidireccional 4 y la pared de fondo 30 del alojamiento 3. Esta bomba hidráulica bidireccional, por lo tanto, es fácilmente accesible para la reparación o el reemplazo. La Figura 7 muestra una vista detallada del mecanismo 6 de freno. Como se describió antes, el mecanismo 6 de freno incluye un disco 52 de freno y un calibrador 58. Este calibrador 58 es preferiblemente un calibrador de freno de un tipo disponible comercialmente de MICO I CORPORATED, North Markoto, Minnesota, EE.UU. Se monta a una proyección de la pared superior 23 del alojamiento 3 usando pernos y tuercas 6, de la manera recomendada por el fabricante. El fluido hidráulico es dirigido desde una bomba hidráulica bidireccional al calibrador 58 de freno por el colector de control 5 y a través de las líneas de transmisión 103 y 104 de fluido, unidas respectivamente a la entrada de carga de presión y el asiento de la boquilla de ventilación del calibrador. Esta boquilla de ventilación, incluida normalmente en el calibrador, disponible comercialmente, se remueve para permitir un flujo transversal continuo de fluido a través del calibrador de freno. Cuando el árbol está girando hacia atrás, el colector 5 de control bloquea, al menos parcialmente, el flujo transversal de fluido a través del calibrador 58 de freno, así que la presión del fluido se acumula en el calibrador, el cual se extiende a los cojines de freno 59 en contacto con los costados opuestos del disco 52 del rotor y la acción, de frenado es así transmitida al manguito 1. El control de frenado y la secuencia se explicarán en mayor detalle abajo con referencia a la Figura 9. La Figura 8 muestra una vista superior de planta de un mecanismo 6 de freno. El disco 52 de freno se fija al árbol 2 por una chaveta cuadrada 55 la cual se acopla a las guías de la chaveta complementaria en un cubo 53 del disco 52 de freno y el manguito 1. El disco 52 de freno, por lo tanto, gira en correspondencia directa con el manguito 1 y el vastago o el árbol 2 acuñado ahí (Figura 4) . La Figura 9 es un diagrama esquemático del circuito hidráulico que controla el mecanismo de freno, de acuerdo con la invención. El depósito 40 de fluido primario, definido por el alojamiento 3, contiene preferiblemente un aceite lubricante, para lubricar los cojinetes 18, 19 y 20 (véase las Figuras 2, 4 y 5) . El colector 5 de control incluye un depósito 120 de fluido secundario, conectado directamente al depósito 40 de fluido primario, por un conducto 91 de fluido que mantiene el depósito 120 de fluido secundario lleno. Cuando el manguito 1 esta girando en una dirección de operación normal (dirección adelante; F) , el aceite es retirado del depósito 120 de fluido secundario, a través de la válvula 95 de retención, el conducto 94 en el colector 5 de control y la línea externa 49 a la bomba 4. Muchas diferentes bombas hidráulicas bidireccionales pueden ser usadas en esta modalidad y están disponibles comercialmente, por ejemplo de Barnes Corporation. El tipo preferido de válvula de retención 95 es una válvula de retención de disco plano (Hawe, Alemania) , que se cierra por la presión en la línea de transmisión 94. El fluido es bombeado a través de la línea externa 47 a la válvula 93 del selector de funciones, que es una válvula de selector de flujo rotatorio, ubicada en el colector 5 de control y usada para interrumpir el circuito hidráulico entre una condición de operación, como se discute en lo siguiente y una función de prueba, para probar el sistema de frenado, esta función de prueba se discutirá abajo. El fluido sale de la válvula del selector 93 en 93a. Así, el fluido fluye a través de la linea 96 y opera la válvula de retención 95 de lanzadera (Vickers Corporation) a la posición mostrada. La bomba acumula presión en el fluido contra una válvula de retención 99, cargada por resorte, y la presión se desplaza a las válvulas, 107 y 124, que dirigen el flujo, por medio de conductos 12a y 12b (las válvulas 107 y 124 se muestran en la "posición de descanso"), es decir, antes de ser desplazadas) . La válvula de retención 99 está pre-ajustada en una presión seleccionada, por ejemplo de 4.55 kg/cm2. El fluido sale de la válvula de retención 97 de lanzadera a través del conducto 102 y el flujo de salida se divide. Una pequeña cantidad del fluido fluye a través de un orificio fijo 122 al calibrador 6 de freno, a través de la línea externa 103. Sale del calibrador 6 de freno a través de la línea externa 104 y es guiado a través del colector a la válvula 124 de dirección de flujo (ahora desplazada) . Este flujo sale de la válvula 124 de dirección de flujo en la puerta 124a y fluye a través del conducto 106 al depósito 120 de fluido secundario. Una cantidad mayor fluye a través de la válvula de retención 99, cargada por resorte (una vez que la presión pre-ajustada se ha superado) a través de la válvula 107 de dirección de flujo (ahora desplazada) , sale en la puerta 107a. De ahí fluye a través del conducto 100 al filtro 48 y regresa a través de la línea externa 50 al depósito 40. El filtro 48 de aceite es preferiblemente de un tipo disponible de Chrysler Corporation o de Kralinator Corporation, que incluye una válvula 101 de retención diseñada para desviar el filtro si se llega a atascar u obstruir de otra manera. El aceite regresado al depósito 40 por la línea 50 de transmisión de fluido (véase la Figura 3) es bombeado preferiblemente a través de un orificio 51 en la pared superior 23 del alojamiento 3, así que el fluido de retorno choca directamente en el cojinete radial superior 18, asegurando así que los cojinetes 18, 19 y 20 se lubriquen respectivamente, aún si el nivel de fluido en el depósito 40 del fluido es bajo. Así, en el conjunto de freno de la presente invención, durante la rotación delante de la bomba 4, el fluido se transporta en un circuito cerrado primario desde el alojamiento 3 al depósito secundario 120 y a través de la bomba 4 y el filtro 48 de nuevo al alojamiento 3. En un circuito cerrado paralelo, el fluido es transportado en el mismo momento desde la bomba 4, a través del calibrador 4 de freno y los conductos y líneas del mismo son llenadas continuamente, mientras la cabeza de impulso está operando en la dirección adelante. Si la potencia de impulso normal al manguito 1 es interrumpida, la torsión almacenada en el cordón del vástago de aspiración, ahí acuñado (no ilustrado) puede causar que el vástago pulido 2 y, consecuentemente, el manguito 1 (véase las Figuras 4 y 5) a la rotación inversa a velocidades destructivamente altas, que crean una situación peligrosa. La fuerza de propulsión es la torsión en el cordón del vástago de aspiración, este cordón se usa para transmitir la torsión a la bomba sumergible del agujero del poso (no ilustrada) . La operación del conjunto de freno y especialmente el colector 5 de control en la rotación inversa del manguito 1, se discutirán ahora con referencia al diagrama esquemático del circuito hidráulico de la Figura 10. Cuando la cabeza de impulso comienza a girar en una dirección opuesta (rotación inversa o dirección inversa R) , la bomba hidráulica reversible 4 es girada en la dirección opuesta por el engranaje recto 36 (véase la Figura 6) y el aceite es retirado del depósito secundario 120 a través de la válvula de retención 105 del disco plano en el colector 5 y así a través del conducto interno y la línea externa 47 a la bomba 4. El fluido es bombeado a través de la línea externa 49 por la válvula 93 del selector (cuya función se describirá abajo) y sale en la puerta 93b. El flujo opera la válvula de retención 97 de lanzadera a la posición mostrada en la Figura 10, que impide que la presión sea transmitida a las válvulas, 107 y 124, de dirección del flujo y luego permanecen 'en descanso', como se muestra. El flujo se dirige a través de la línea 102, la válvula de retención 99, carga por resorte, y la válvula 107 que dirige el flujo, sale en la puerta 107b y de ahí a través de la línea externa 103 al calibrador 6 del freno. El flujo sale del calibrador 6 del freno a través de la línea externa 104 y es guiado a través del conducto 104 en el colector 5 a la válvula 124 que dirige el flujo (que está en descanso) . El fluido sale de la última en la puerta 124b y luego fluye por el controlador 126 del flujo, ajustable. Este controlador 126 de flujo, ajustable, se preajusta a un régimen de flujo preseleccionado e intenta mantener este régimen de flujo en el intervalo de presión de 0 hasta 140 kg/cm2 (que es la presión a la cual se abre la válvula de alivio de presión) . Así, cuando la velocidad de rotación inversa aumenta, causando que el volumen transportado por la bomba 4 aumente, la válvula de control de flujo controla el flujo reduciendo el orificio y la presión inversa aumentará, lo cual aumenta la fuerza del frenado . Lo opuesto ocurre cuando la velocidad disminuye. Regímenes de flujo adecuados a través de la válvula de control son dependientes de la presión de activación requerida para que el calibrador de frenado específico, usado respectivamente, pero será fácilmente aparente de los datos de especificación de la bomba 4 y la válvula 126 de control de flujo. Así, la velocidad de rotación inversa fluctuará, pero dentro de límites estrechos predeterminados por el ajuste de la válvula 12S de control de flujo. Un ejemplo típico es de 100 rpm ± 5 rpm, . hasta que una torsión suficiente se haya liberado, que es una torsión insuficiente para causar que la cabeza de impulso o rotación inversa en el régimen requerido para que el fluido de la bomba a un régimen de flujo predeterminado establecido por la válvula 126 de control de flujo, en dicho punto la válvula de control de flujo 126 se abrirá a su ajuste máximo y la torsión restante (que corresponde a la torsión baja) será liberada sin obstáculos. Tipos adecuados de las válvulas de control de flujo serán evidentes a la persona experta en la materia. Un tipo de válvula que se puede usar para este propósito está disponible comercialmente bajo la designación del controlador de flujo de Vickers, Corporation. De la válvula 126 de control de flujo, el fluido fluye a través del conducto 106 que regresa al depósito 120 secundario. Así, hay un flujo a través del calibrador 6 de freno y las líneas externas y conductos que conducen al mismo, que enfrían el calibrador, impidiendo así el sobrecalentamiento del fluido del freno y la creación del trabado de vapor, que es la causa principal del debilitamiento del freno. Una válvula de alivio de presión 113 es provista en una línea 114 de transmisión de fluido que se extiende entre la salida de la válvula 97 de lanzadera y la línea 106 de transmisión de fluido y desprotege el circuito de control hidráulico de las presiones del fluido en exceso. El sistema es "seguro contra fallas", debido a que la falla de las válvulas que dirigen el flujo o la válvula de retención de lanzadera, se desplace lo cual resulta en la activación del freno. Aunque el conjunto de freno, antes descrito, representa una modalidad preferida de la invención, una versión modificada del conjunto de freno aún logrará el objeto de prevenir sustancialmente el trabado de vapor en la activación del freno. Como se discutió antes, el trabado del vapor ocurre cuando el gas o vapor se acumula en el circuito hidráulico en ubicaciones de poco flujo del fluido de freno, tal como las partes del colector, las líneas del freno y el calibrador del freno. Esto se impide por la circulación continua del fluido del freno a través del colector, las líneas del freno y el calibrador del freno durante la rotación adelante del árbol asociado con el conjunto de frenado. Otra razón para el gas o vapor en el sistema del freno hidráulico es el sobre-calentamiento (ebullición) del fluido del freno. Esto se impide en la modalidad preferida, antes descrita, por permitir aún un pequeño "flujo de sangrado" del fluido de freno a través del calibrador del freno, aún cuando este freno sea activado, es decir la rotación inversa del árbol . Esto es preferido para aplicaciones tal como las aplicaciones PCP de pozos profundos, donde una gran cantidad de energía se almacena en el árbol y la rotación hacia atrás del árbol puede ser prolongada debido a la motorización inversa de la bomba (drenado del líquido en la tubería de producción a través de la bomba) . Sin embargo, se puede concebir para otras aplicaciones, donde la rotación hacia atrás no controlada del árbol debe ser impedida de modo que el aumento de la energía almacenada en el árbol durante la rotación hacia delante no sea suficiente para conducir al sobrecalentamiento del fluido del freno en la activación del conjunto del freno. En esas aplicaciones, puede ser suficiente para el conjunto del freno permitir la limpieza del circuito del freno y el calibrador durante la rotación adelante del árbol, mientras detiene completamente el flujo del fluido a través del calibrador del freno para la activación del freno en la rotación inversa del árbol. En tal conjunto de freno modificado, el controlador 125 del flujo ajustable puede ser omitido completamente y reemplazado con una tapa de obturación o extremo en la puerta 124b. Las puertas de calibración 116, 117 y 127, son provistas en las líneas 94, 114 y 103, respectivamente. Las puertas de calibración 116, 117 y 127 están equipadas con accesorios de desconexión rápida, así que las lecturas de la presión del fluido pueden ser tomadas para fines de diagnóstico. Asimismo, la válvula 93 del selector de función rotatorio se usa para cambiar el colector 5 de control entre un modo de operación R como se describió antes y un modo de prueba T descrito en lo siguiente. Como se mencionó antes, las líneas 47 y 49 de transmisión de fluido se conectan a las líneas 96 y 109, respectivamente, de transmisión de fluido, por la válvula 93 del selector en su posición de Operación. Cuando la válvula del selector es girada de la posición de Operación, ilustrada esquemáticamente en las Figuras 9 y 10 a la posición de Prueba (no mostrada) , las conexiones de las líneas, 47 y 49, de transmisión de fluido a través del selector son invertidas, de modo que la línea 47 llegue a conectarse a la línea 109 y la línea 49 a la línea 96. Esto permite una prueba del conjunto del freno mientras el árbol y la bomba están girando en una dirección de operación (adelante) y obvia la necesidad de interrupción de la producción de la bomba para probar el conjunto del freno de seguridad, reduciendo así significantemente el tiempo y el costo implicados en la prueba periódica del freno. La válvula 93 del selector rotatorio se ubica en el circuito, de modo que todo el colector, líneas externa, calibrador y bomba se prueban. La característica de prueba es una característica de seguridad que permite una prueba del sistema del freno completo antes de la interrupción, lo cual usualmente se tiene que hacer por el personal en proximidad estrecha a la cabeza de impulso. Se entenderá fácilmente por los expertos en la materia que se pueden hacer cambios y modificaciones a las modalidades, antes descritas, sin apartarse del ámbito de la invención. El alcance de la invención, por lo tanto, se intenta esté limitado solamente por el alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims (26)

1. REIVINDICACIONES 1. Un conjunto de freno, para permitir la rotación axial de un árbol en una primera dirección y retardar la rotación axial del árbol en la dirección inversa, opuesta, este conjunto comprende: un miembro rotatorio, que se monta a, y gira con, el árbol; un mecanismo de freno, accionado por fluido, para retardar la rotación del miembro rotatorio y consecuentemente del árbol; una bomba bidireccional , para transportar el fluido desde un depósito, la bomba es impulsada por la rotación del árbol ; un colector de control, para dirigir el fluido desde la bomba detrás del depósito, cuando este árbol gira en la primera dirección y para dirigir el fluido a un mecanismo de freno, para activar el mecanismo de freno para retardar la rotación del árbol, cuando este árbol gira en la dirección inversa; y un elemento para impedir la acumulación del gas en el mecanismo del freno.
2. 2. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 1, en que el elemento para impedir la acumulación del gas en el mecanismo de freno, es un elemento para circular al menos una porción del fluido transportado por la bomba, a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, solamente durante la rotación del árbol en la primera dirección.
3. 3. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 2, en que el elemento para la circulación se construye para circular el fluido a través del mecanismo de freno y el colector.
4. 4. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 3, en que el elemento para la circulación se construye para circular el fluido durante la rotación del árbol, en tanto la primera dirección como en la dirección inversa; y el elemento para la circulación además incluye un elemento para controlar el flujo del fluido a través del mecanismo de freno, durante la rotación inversa del árbol para acumular presión en el mecanismo de freno para activar este mecanismo de freno y retardar el árbol.
5. 5. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 1, en que el elemento para impedir la acumulación de gas es un elemento incorporado en el colector de control y construido para dirigir al menos una porción del fluido transportado por la bomba a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito para inundar el mecanismo de freno y el colector de control, donde el árbol gira en la primera dirección, y para dirigir el fluido al mecanismo de freno, mientras se controla el flujo a través del mecanismo de freno para acumular presión y activar este mecanismo de freno para retardar la rotación del árbol cuando el árbol gira en la dirección inversa.
6. 6. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 1, en que el miembro rotatorio es un disco de freno y el mecanismo de freno incluye un freno de calibrador que monta el disco.
7. 7. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 4, en que el elemento para controlar el flujo del fluido es una válvula que regula la presión del fluido, para regular automáticamente la presión del fluido en el mecanismo de freno, para controlar la velocidad de la rotación inversa del árbol dentro de un intervalo estrecho regulable .
8. 8. El conjunto de freno, según se define en la reivindicación 7, en que la válvula que regula la presión del fluido es una válvula a ustable del tipo de control constante del flujo.
9. 9. Un conjunto de freno auto-regulable, para liberar, de manera controlable, el momento de la torsión reactiva almacenada como torsión en un miembro elástico que puede girar axialmente, el cual es impulsado en una dirección hacia delante y gira en una dirección inversa, durante la liberación de la torsión ahí almacenada, este conjunto de freno comprende: un miembro rotatorio, para conectar rígidamente y girar axialmente con el miembro elástico; un mecanismo de freno, accionado por fluido, para retardar la rotación del miembro rotatorio y, consecuentemente, el miembro elástico; una bomba bidireccional , para transportar fluido desde un depósito, la bomba siendo impulsada por rotación del miembro elástico; un colector de control, para dirigir el fluido desde la bomba a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, cuando el miembro elástico está girando; y un elemento para controlar el flujo del fluido a través del mecanismo del freno, durante la rotación inversa del miembro elástico, para acumular presión en el mecanismo de freno, para activar este mecanismo de freno y retardar la rotación del miembro elástico durante la rotación inversa del árbol .
10. 10. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 9, en que el miembro rotatorio es un disco de freno y el mecanismo de freno incluye un freno de calibrador, que monta el disco.
11. 11. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 10, en que el elemento para controlar el flujo del fluido es una válvula reguladora de la presión del fluido, que dirige el fluido del mecanismo de freno al depósito, para regular automáticamente la presión del fluido en el mecanismo de freno y así una fuerza de retardo generada por el mecanismo de frenado, para controlar la velocidad de la rotación inversa del árbol, dentro de un intervalo regulable estrecho.
12. 12. Un conjunto de freno de disco, según se define en la reivindicación 11 en que la válvula reguladora de la presión del fluido es una válvula ajustable, del tipo de control constante del flujo.
13. 13. Un conjunto de freno de disco, según se define en la reivindicación 9, en que el colector de control incluye un primer circuito de transmisión de fluido, para dirigir continuamente el fluido desde la bomba bidireccional , a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, cuando el miembro elástico está girando; y un segundo circuito de transmisión de fluido, para controlar el flujo del fluido a través del mecanismo de freno, cuando la torsión es liberada desde el miembro elástico durante la rotación en la dirección inversa, para acumular presión en el mecanismo de freno para la activación del mecanismo de freno y retardar la rotación inversa.
14. 14. Un conjunto de freno, según se reclama en la reivindicación 9, en que el colector de control además incluye una válvula de alivio de presión, para proteger la bomba y el mecanismo de freno de la presión del fluido en exceso.
15. 15. Un conjunto de freno, según se reclama en la reivindicación 9, en que el segundo circuito de transmisión de fluido incluye una válvula ajustable de la regulación de la presión del fluido, para regular automáticamente la presión del fluido en el mecanismo de freno, para controlar la velocidad de rotación inversa del árbol dentro de un intervalo regulable estrecho.
16. 16. Un conjunto de freno, auto-regulable, para liberar controlablemente la torsión, debida al momento de torsión reactivo almacenado en un cordón de impulso para una bomba sumergible del agujero hacia abajo en un pozo, este cordón de impulso es impulsado por rotación dentro de una dirección de operación de la bomba, durante la operación de la bomba y gira en una dirección inversa durante la liberación de la torsión almacenada, este conjunto de freno comprende : un miembro rotatorio, para conectarse rígidamente con el cordón de impulso para la rotación con él; un mecanismo de freno, accionado por fluido hidráulico, para retardar la rotación del miembro rotatorio y, consecuentemente, el cordón de impulso; una bomba bidireccional , para transportar el fluido hidráulico durante la rotación del cordón de impulso; un colector de control, para dirigir el fluido transportado por la bomba a través del mecanismo de freno, para inundar el mecanismo de freno cuando el cordón de impulso gira en la dirección de operación de la bomba; y un elemento para controlar el flujo del fluido a través del mecanismo de freno, para acumular presión en el mecanismo de freno y activar el mecanismo de freno cuando el cordón de impulso está girando en la dirección inversa.
17. 17. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que la bomba transporta el fluido desde el depósito al mecanismo de freno y el colector dirige el fluido a través del mecanismo de freno y de nuevo dentro del depósito, este depósito es parte de una estructura de cabeza de pozo, para suspender rotatoriamente el cordón de impulso, y que incluye un arreglo de cojinete dispuesto en un alojamiento que contiene fluido lubricante, este alojamiento funciona como el depósito de fluido para el conjunto del freno.
18. 18. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que el elemento para el control, impide que el fluido pase a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, cuando el árbol está girando en la dirección inversa.
19. 19. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que el colector dirige el fluido transportado por la bomba a través del mecanismo de freno, para inundar este mecanismo de freno, cuando el cordón de impulso está girando, independientemente de la dirección de rotación del cordón de impulso, y el elemento para el control reduce el flujo del fluido a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito de fluido, durante la rotación inversa del cordón de impulso, para acumular presión en el mecanismo de freno y activar dicho mecanismo.
20. 20. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que el miembro rotatorio es un disco de freno y el mecanismo de freno incluye un freno del calibrador, que monta el disco.
21. 21. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 17, en que el miembro rotatorio es un disco de freno y el mecanismo de freno incluye un freno del calibrados que monta el disco, este disco de freno se conecta al árbol justamente arriba de un extremo superior del alojamiento.
22. 22. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 17, en que el miembro rotatorio es un disco de freno y el mecanismo de freno incluye un freno del calibrador que monta el disco, este disco de freno se conecta al árbol, justamente arriba de un extremo de fondo del alojamiento.
23. 23. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 17, que además incluye un filtro de fluido para limpiar el fluido antes de su regreso al depósito .
24. 24. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 17, en que el colector de control incluye: a) un primer circuito de transmisión de fluido, para dirigir el fluido desde la bomba bidireccional de nuevo al depósito, cuando el cordón de impulso está girando en la dirección de operación de la bomba; b) un segundo circuito de transmisión de fluido, conectado en paralelo al primer circuito de transmisión de fluido, para transmitir el fluido a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, cuando el cordón de impulso está girando en la dirección de operación de la bomba ; y c) los elementos para controlar son un tercer circuito de transmisión de fluido, para dirigir el fluido desde la bomba al mecanismo de freno, y para controlar el flujo del fluido a través del mecanismo del freno, cuando el árbol está girando en la dirección inversa, así que la acumulación de presión ocurre en el mecanismo del freno, activando así el mecanismo del freno.
25. 25. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que el colector de control además comprende una válvula de alivio de presión, para proteger la bomba y el mecanismo del freno de la presión del fluido excesiva.
26. 26. Un conjunto de freno, auto-regulador, según se define en la reivindicación 16, en que el tercer circuito de transmisión de fluido incluye una válvula reguladora ajustable de la presión del fluido, del tipo de control de flujo constante, para controlar la acumulación de presión para controlar una velocidad de rotación del árbol dentro de un intervalo preseleccionado estrecho, cuando el árbol está girando en la dirección inversa. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Se da a conocer un mecanismo de freno de disco, operado hidráulicamente, relativamente sencillo, para sistemas de impulso, los cuales almacenan torsión por la razón de estar bajo el par motor. Ciertos sistemas de impulso, tal como los cordones de impulso para bombas sumergibles de pozos profundos, almacenan considerable torsión debido al par motor y a la elasticidad. Dicha torsión debe ser liberada en forma controlada, si se interrumpe la potencia de impulso. El mecanismo del freno de disco incluye un alojamiento que define un depósito para aceite lubricante para los cojinetes de un árbol que impulsa una bomba hidráulica bidireccional . Cuando el árbol gira en la dirección de operación, la bomba transporta el aceite de lubricación en un sistema de circuitos cerrado, por medio de un colector de control, a través del mecanismo de freno y de nuevo al depósito, sin activar este mecanismo de freno. Esto inunda el circuito de aceite lubricante completo, que incluye el colector de control y el mecanismo de freno, para impedir la acumulación de bolsas de gas en sitios de poco o nada del flujo del fluido. Si la operación normal se interrumpe y se libera el par motor reactivo en el sistema, la bomba bidireccional fuerza el aceite a través del colector de control a un calibrador del freno de disco del mecanismo de freno, mientras controla el flujo del aceite a través del mecanismo de freno, lo cual activa este mecanismo de freno para frenar un rotor de disco, adjunto al árbol. Cuanto más rápido gire el árbol, conforme libera el par motor reactivo, mayor fuerza de frenado será aplicada. Conforme se libera la torsión, la velocidad de la bomba disminuye y la fuerza del freno se reduce correspondientemente hasta que toda la torsión sea liberada desde el cordón de impulso, permitiendo el manejo seguro y volver a realizar un arranque suave del cordón de impulso. La ventaja es la seguridad muy mejorada y el mecanismo de freno auto-regulador, que maneja las interrupciones de energía, sin la intervención manual y que ya no existe propensión al debilitamiento del freno.