NL1034180C2 - Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving. - Google Patents

Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving. Download PDF

Info

Publication number
NL1034180C2
NL1034180C2 NL1034180A NL1034180A NL1034180C2 NL 1034180 C2 NL1034180 C2 NL 1034180C2 NL 1034180 A NL1034180 A NL 1034180A NL 1034180 A NL1034180 A NL 1034180A NL 1034180 C2 NL1034180 C2 NL 1034180C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
coupling part
coupling
drilling device
drive
toothed ring
Prior art date
Application number
NL1034180A
Other languages
English (en)
Inventor
Cornelis Gerardus Ouwerkerk
Leonardus Vicentius Damman
Original Assignee
Sonicsampdrill B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sonicsampdrill B V filed Critical Sonicsampdrill B V
Priority to NL1034180A priority Critical patent/NL1034180C2/nl
Priority to EP08779057A priority patent/EP2181237A1/en
Priority to PCT/NL2008/050511 priority patent/WO2009014444A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1034180C2 publication Critical patent/NL1034180C2/nl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B6/00Drives for drilling with combined rotary and percussive action
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E21B17/073Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers with axial rotation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B6/00Drives for drilling with combined rotary and percussive action
    • E21B6/06Drives for drilling with combined rotary and percussive action the rotation being intermittent, e.g. obtained by ratchet device
    • E21B6/08Separate drives for percussion and rotation
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/24Drilling using vibrating or oscillating means, e.g. out-of-balance masses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/14Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions combined with a friction coupling for damping vibration or absorbing shock
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/80Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive in which a fluid is used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D31/00Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
    • F16D31/02Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution using pumps with pistons or plungers working in cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Boorinrichtinq met rotatie-vibratie aandrijving
ACHTERGROND VAN DE UITVINDING
De uitvinding heeft betrekking op een boorinrich-ting met een vibratieaandrijving en een rotatieaandrijving, 5 waarbij de vibratieaandrijving verbonden is met de boorko-lom voor het verschaffen van een vibratie aan de boorkolom, en waarbij de rotatieaandrijving verbonden is met de boorkolom voor het verschaffen van een rotatie aan de boorkolom.
10 Boorinrichtingen met rotatie-vibratieaandrijving zijn zeer geschikt voor vele doeleinden, onder andere voor het nemen van bodemmonsters of voor seismisch onderzoek. Dergelijke boorinrichtingen gebruiken gewoonlijk een mechanische vibrator omvattende één of meer roterende 15 excentrische rollers. Deze verlenen een in hoofdzaak verticale vibratie aan de boorkolom welke vibratie gewoonlijk in het bereik van de sonische frequenties gelegen is. Een dergelijke boorinrichting wordt gewoonlijk ook wel een sonische boor genoemd. Gelijktijdig met de 20 vibratie kunnen de hoorbuizen geroteerd worden door één of meer motoren.
10 34 1 80 2
Een dergelijke rotatie-vibratieboorinrichting wordt beschreven in het Amerikaanse octrooi 5,409,070. De boorinrichting beschreven in dit Amerikaanse octrooi toont een vibratieaandrijfeenheid die verbonden is met de boorko-5 lom. De boorinrichting is voorzien van een tweede koppe-lingsdeel dat verbonden is met de boorkolom en voorzien is van een aantal op afstand geplaatste bladvormige delen, die vanaf de boorkolom naar buiten uitstrekken. Ieder bladvormig deel heeft tegenover elkaar gelegen zijden die schuif-10 baar opgenomen zijn tussen een aantal ondersteuningen van eerste koppeldelen die verbonden zijn met de rotatieaan-drijving. De eerste koppeldelen zijn voorzien van een aantal op afstand gelegen paren van ondersteuningen, waarbij elke ondersteuning een radiaal uitstrekkend oppervlak 15 heeft, waarbij de oppervlakken van elk paar ondersteuningen op afstand gelegen zijn voor het hiertussen ontvangen van het bladvormig deel van het tweede koppelingsdeel. De bladvormige delen zijn schuifbaar, in het bijzonder in axiale richting schuifbaar, opgenomen tussen het paar 20 ondersteuningen. Op deze wijze kan de vibratie van de vibratieaandrijving in hoofdzaak ontkoppeld worden van de rotatieaandrijving.
Een nadeel van de rotatie-vibratieboorinrichting, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooi 5.409,070, is 25 dat de rotatieaandri j vingen rond de boorkolom geplaatst dienen te worden, waardoor een ingewikkelde constructie ontstaat.
Het is een doel van de uitvinding om een rotatie-vibratieboorinrichting te verschaffen met een verbeterde, 30 en bij voorkeur vereenvoudigde koppeling voor het verbinden van de rotatieaandri jving en de vibratieaandri jving met de boorkolom.
35 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING
Volgens een eerste aspect verschaft de uitvin- 3 ding een boorinrichting volgens de openingsparagraaf, waarbij de vibratieaandrijving tussen de rotatieaandrij-ving en de boorkolom geplaatst is, en waarbij tussen de vibratie- en rotatieaandri jving een koppeling geplaatst is 5 die de doorvoer van vibraties van de vibratieaandri jving naar de rotatieaandrijving in hoofdzaak verhindert. Door een dergelijke seriële opbouw van de rotatieaandrijving, vibratieaandrijving en boorkolom, kan een eenvoudige en zeer betrouwbare boorinrichting verkregen worden. Tevens 10 wordt de rotatieaandrijving effectief beschermd tegen de door de vibratieaandrijving opgewekte vibraties die door de koppeling in hoofdzaak niet doorgegeven worden aan de rotatieaandrijving. Doordat deze vibraties niet doorgegeven worden aan de rotatieaandrijving, kan een vroegtijdig 15 falen van de rotatieaandrijving in hoofdzaak vermeden worden.
In een uitvoeringsvorm omvat de koppeling een eerste en een tweede koppelingsdeel die onderling coaxiaal geplaatste zijn, waarbij het eerste koppelingsdeel een 20 inwendige vertande ring omvat en waarbij het tweede koppelingsdeel een tandwiel omvat, waarbij de tanden van het tandwiel, althans ten dele, in de vertande ring grijpen. In een uitvoeringsvorm strekken de tanden van de vertande ring en van het tandwiel zich in hoofdzaak radiaal uit ten 25 opzichte van de hartlijn van de koppeling. Hierdoor kan het tandwiel in axiale richting een vibratie uitvoeren ten opzichte van de vertande ring waardoor een vibratie van het eerste koppeldeel niet doorgegeven wordt naar het tweede koppeldeel, of vice versa.
3 0 In een uitvoeringsvorm is een ruimte tussen de tanden van de vertande ring, althans in omtreksrichting, groter dan de dikte van de tandwieltanden. De tanden van het tandwiel zijn aldus tussen de tanden van de vertande ring geplaatst met een zekere mate van speling. Door deze 35 speling kunnen de tanden van het tandwiel, indien de rotatieaandrijving niet actief is, in een positie geplaatst worden, waarbij de tanden van het tandwiel in 4 hoofdzaak geen krachten uitoefenen op de tanden van de vertande ring. In het bijzonder kunnen de tanden van het tandwiel in een positie op afstand tussen de tanden van de vertande ring geplaatst worden. Hierdoor kan de rotatie-5 aandrijving op effectieve wijze ontkoppeld worden van de vibratieaandrijving. Hierdoor, indien de rotatie-aandrijving niet actief is, zal de slijtage in de koppeling sterk verminderen of in hoofdzaak vermeden kunnen worden. Bovendien wordt door deze ontkoppeling de rotatie-10 aandrijving beschermd, waardoor slijtage en vroegtijdig falen van de rotatieaandrijving in hoofdzaak vermeden kan worden.
In een uitvoeringsvorm zijn de eerste en tweede koppelingsdelen zodanig ontworpen dat de tanden van het 15 tandwiel slechts aan één zijde aanliggen tegen de tanden van de vertande ring, althans indien de rotatieaandrijving in bedrijf is. Ook bij deze uitvoeringsvorm zijn de tanden van het tandwiel met speling geplaatst in de openingen tussen de tanden van de vertande ring, en worden verge-20 lijkbare voordelen behaald als hiervoor beschreven.
In een uitvoeringsvorm is het eerste en tweede koppeldeel van verschillende materialen vervaardigd, waarbij het eerste koppeldeel van een zachter materiaal vervaardigd is dan het tweede koppeldeel, of vice versa.
2 5 Bijvoorbeeld kan het koppeldeel dat van het hardere materiaal vervaardigd is, vervaardigd zijn van een hard ceramisch materiaal. In een verdere uitvoeringsvorm zijn het eerste en tweede koppeldeel van verschillende metalen vervaardigd.
3 0 Door de koppeldelen van verschillende materialen of verschillende metalen te vervaardigen, kan in hoofdzaak vermeden worden dat het eerste en tweede koppeldeel door de vibraties aan elkaar lassen.
Door het ene koppeldeel van een zachter mate-35 riaal of metaal te vervaardigen dan het andere koppeldeel zal slijtage in hoofdzaak alleen optreden bij het koppeldeel van het zachter materiaal. Het koppeldeel van het 5 zachtere materiaal vormt aldus een slijtdeel dat regelmatig vernieuwd dient te worden, terwijl het andere koppel-deel, van het hardere materiaal of metaal, minder vaak of niet vervangen hoeft te worden. In een uitvoeringsvorm is 5 dat koppeldeel, dat het gemakkelijkst te vervangen is, vervaardigd van het zachte materiaal of metaal.
In een uitvoeringsvorm is het koppeldeel van een zachter metaal vervaardigd van een metaal met zelfsmerende eigenschappen, zoals bijvoorbeeld messing, brons of andere 10 legering. Deze zelfsmerende eigenschap zorgt voor een vermindering van de wrijving tussen de beide koppeldelen.
In een uitvoeringsvorm is het koppeldeel van een harder metaal, vervaardigd van staal of staallegering.
In een uitvoeringsvorm is het koppeldeel van een 15 harder materiaal voorzien van een slijtage-indicator. In een uitvoeringsvorm is de slijtage-indicator rotatievast verbonden met het koppeldeel van het harder materiaal, waarbij de slijtage-indicator samenwerkt met een referen-tiedeel dat rotatievast verbonden is met het koppeldeel 20 van het zachter materiaal. Indien het koppeldeel van het zachter materiaal slijt, zal de slijtage-indicator ten opzichte van het referentiedeel verschuiven. De verschuiving van de slijtage-indicator ten opzichte van het refe-rentiedeel is derhalve een maat voor de slijtage van, met 25 name, het koppeldeel van het zachtere materiaal.
In een uitvoeringsvorm zijn de slijtage-indicator en het referentiedeel aan de buitenzijde van de koppeling zichtbaar geplaatst. Op deze wijze kan eenvoudig van de buitenzijde de mate van slijtage van het koppeldeel van 30 het zachtere materiaal waargenomen worden. Indien de verplaatsing van de slijtage-indicator ten opzichte van het referentiedeel een vooraf bepaalde grenswaarde bereikt of overschreden heeft, dient het koppeldeel van het zachtere materiaal vervangen te worden.
3 5 In een voorkeursuitvoeringsvorm is het eerste koppeldeel, met de inwendig vertande ring, werkzaam verbonden met de vibratieaandrijving en is het tweede koppe- 6 lingsdeel, het tandwiel, werkzaam verbonden met de rota-tieaandrijving. In een uitvoeringsvorm is hierbij het tandwiel, met name in axiale richting beschouwt, geheel binnen de vertande ring geplaatst.
5 In een verdere uitvoeringsvorm is de vertande ring aan zijn naar de vibratieaandrijving en aan zijn naar de rotatieaandrijving gekeerde zijde voorzien van afdicht-middelen voor het vormen van een reservoir voor het hierin plaatsen van een wrijving-verminderend fluïdum. Hierdoor 10 kan de wrijving tussen het eerst en tweede koppeldeel verder verminderd worden. In een uitvoeringsvorm omvat het wri jving-verminderend fluïdum een smeermiddel of olie.
Doordat de vertande ring verbonden is met de vibratieaandri jving, kan de vertande ring aan zijn naar de 15 vibratieaandri jving gekeerde zijde in hoofdzaak voorzien zijn van een bodemvlak, waardoor de vertande ring met zijn bodemvlak een kom vormt voor het hierin plaatsen van het wri jving-verminderend fluïdum zoals het smeermiddel of de olie.
20 Volgens een verder aspect voorziet de uitvinding in een koppeling voor plaatsing tussen een vibratieaan-drijving en een rotatieaandrijving die kennelijk geschikt en bestemd is voor een boorinrichting zoals hiervoor beschreven.
25 De in deze beschrijving en conclusies van de aanvrage beschreven en/of de in de tekening van deze aanvrage getoonde aspecten en maatregelen kunnen waar mogelijk ook afzonderlijk van elkaar worden toegepast. Die afzonderlijke aspecten, zoals de seriële plaatsing van de 30 rotatieaandrijving, vibratieaandrijving en boorkolom, de koppelinrichting met eerste en tweede koppeldelen van verschillende materialen, waarbij het ene materiaal zachter is dan het andere materiaal, en het gebruik van de vertande ring met bodemvlak voor het vormen van een reser-35 voir voor wrijving verminderend fluïdum, en andere aspecten kunnen onderwerp zijn van daarop gerichte afgesplitste octrooiaanvragen. Dit geldt in het bijzonder voor de 7 maatregelen en aspecten welke op zich zijn beschreven in de volgconclusies.
5 KORTE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
De uitvinding zal worden toegelicht aan de hand van een aantal in de bijgevoegde tekeningen weergegeven voorbeelduitvoeringen. Getoond wordt in: 10 Figuur 1 een schematisch aanzicht van een voor- beelduitvoeringsvorm van een boorinrichting volgens de uitvinding;
Figuur 2 een eerste voorbeelduitvoeringsvorm van een koppelingsdeel volgens de uitvinding in een uiteengeno-15 men toestand;
Figuur 3 een aanzicht van de koppeling volgens figuur 2 in samengestelde toestand;
Figuur 4 een dwarsdoorsnede-aanzicht langs de lijn A-A van figuur 3; 20 Figuur 5 een langsdoorsnede aanzicht langs de lijn B-B van figuur 3;
Figuur 6 een bovenaanzicht van de koppeling volgens een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
25
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE TEKENINGEN
Figuur 1 toont schematisch een aanzicht van een boorinrichting 1 volgens de uitvinding. De boorinrichting 30 omvat een boorkolom 5 met een hoorbuis, welke hoorbuis aan zijn bovenzijde vastgekoppeld is met een aandrijfas 51. De koppeling is zodanig dat een rotatie en/of vibratie van de aandrijfas 51 doorgegeven wordt aan de boorkolom 5. Op de aandrijfas 51 is een vibratieaandrijving 4 aangebracht die, 35 indien in bedrijf, een in hoofdzaak langs de boorkolom 5 gerichte vibratie doorgeeft aan de aandrijfas 51. Het bovenste gedeelte van de aandrijfas 51 is verbonden met een 8 koppeling 3. Boven de koppeling 3 is een rotatieaandrijving 2 geplaatst voor het overbrengen van een rotatie op de boorkolom 5. De rotatieaandrijving 2 is met zijn aandrijfas 52 verbonden met de koppeling 3. De koppeling 3 is zodanig 5 ingericht dat deze de rotatie van de rotatieaandrijving 2 doorgeeft aan de aandrijfas 51, maar een vibratie van de vibratieaandrijving 4 niet teruggeeft van de aandrijfas 51 naar de aandrijfas 52. Op deze wijze wordt de rotatieaandrijving 2 niet blootgesteld aan de vibratie die opge-10 wekt wordt door de vibratieaandrijving 4.
Een voorbeelduitvoeringsvorm van de koppeling 3 volgens de uitvinding is getoond in figuur 2 in uiteengenomen toestand. Hierbij toont figuur 3 een aanzicht van de koppelinrichting 3 in samengestelde toestand, figuur 4 een 15 dwarsdoorsnedeaanzicht langs de lijn A-A van figuur 3, en figuur 5 een dwarsdoorsnedeaanzicht langs de lijn B-B van figuur 3.
De koppeling 3 omvat een eerste koppelingsdeel 10 voor koppeling met de rotatieaandrijving 2. Aan een van de 20 koppeling 3 afgekeerde zijde 11 van het koppel ingsdeel 10 is dit koppelingsdeel 10 voorzien van aansluitmiddelen voor het rotatievast verbinden van het koppelingsdeel 10 met de aandrijfas 52 van de rotatieaandrijving 2. Aan het binnen de koppeling 3 geplaatste uiteinde 12 van het koppelings-25 deel 10 zijn in hoofdzaak radiaal uit strekkende tanden 13 geplaatst.
De koppeling 3 omvat verder een tweede koppelingsdeel 20 voor koppeling met de vibratieaandri jving 4. Dit koppelingsdeel 20 is vast verbonden met een vertande 30 ring 30 die een slijtdeel van de koppeling 3 vormt. Zoals getoond in figuur 5, is de vertande ring 30 voorzien van openingen 36 voor het hierin plaatsen van de tanden 13 van het eerste koppelingsdeel 10. Aan de van het koppelingsdeel 20 af gekeerde zijde van de vertande ring 30 is een deksel 35 40 van de koppeling aangebracht. Dit deksel 40 van de koppeling omvat een centrale opening waardoor het eerste koppelingsdeel 10 doorheen steekt voor koppeling met de 9 rotatieaandrijving 2. Het deksel 40 van de koppeling is met het tweede koppelingsdeel 20 vast verbonden door middel van cilinderkopschroeven 33 en zelf borgende moeren 34. Tussen het deksel 40 en het tweede koppelingsdeel 20 is de ver-5 tande ring 30 ingeklemd.
Het tweede koppelingsdeel 20, het deksel 40 en de vertande ring 30 vormen aldus een behuizing voor het binnen de koppeling 3 geplaatste uiteinde 12 van het eerste koppelingsdeel 10. De tanden 13 van het eerste koppelingsdeel 10 10 zijn binnen deze behuizing geplaatst en kunnen binnen de behuizing, in hoofdzaak langs de hartlijn van de koppeling 3, op en neer bewegen.
In bedrijf, zal het eerste uiteinde 11 van het eerste koppelingsdeel 10 rotatievast verbonden zijn met de 15 rotatieaandrijving 2. Het tweede koppelingsdeel 20 is dan gekoppeld met de vibratieaandrijving 4.
Indien de vibratieaandrijving werkzaam is, zal de behuizing van de koppeling 20, 30, 40 door de vibratie- aandrijving 4 een, in hoofdzaak langs de hartlijn van de 20 koppeling gerichte, vibratie uitvoeren. Hierbij zij opgemerkt dat de amplitude van de vibratie kleiner gekozen dient te worden dan de maximale slag die de tanden 13 van het eerste koppelingsdeel 10 kunnen maken binnen de behuizing 20, 30, 40. De tanden 13 van het eerste koppelingsdeel 25 10 kunnen binnen de openingen 36 van de vertande ring 30 op en neer schuiven, waardoor de rotatieaandrijving 2 in hoofdzaak geen of een sterk gedempte vibratie ondervindt.
Indien de boorinrichting uitsluitend wordt aangedreven door de vibratieaandrijving 4, kunnen de tanden 13 30 binnen de openingen 36 geplaatst worden en bij voorkeur op afstand tussen de tanden van de vertande ring 30, waardoor wrijving tussen de oppervlakten van de tanden 13 en de tanden van de vertande ring geminimaliseerd kan worden zodat slijtage in de koppeling sterk vermindert of in 35 hoofdzaak vermeden kan worden.
Indien de boorinrichting uitsluitend wordt aangedreven door de rotatieaandrijving, zal de rotatieaandrij- 10 ving het eerste koppelingsdeel 10 aandrijven, waardoor de tanden 13 binnen de openingen 36 van de vertande ring zullen verdraaien totdat de tanden 13 met een aanligvlak 16 aanliggen tegen een aanligvlak 39 van de vertande ring 30.
5 Daarna zullen de tanden 13 de vertande ring 30 aandrijven waardoor de rotatie van het eerste koppelingsdeel 10 wordt doorgegeven naar het tweede koppelingsdeel 20. De gehele koppeling 3 zal door de rotatie roteren waardoor de aandrijfas 52 van de rotatieaandrijving 2 effectief rota-10 tievast gekoppeld is met de aandrijfas 51 van de boorin-richting. Op deze wijze kan de rotatieaandrijving 2 de boorkolom 5 aandrijven. Hierbij zij opgemerkt dat indien de rotatierichting van de rotatieaandrijving 2 omkeert, het koppelingsdeel 10 van de koppeling 3 eerst een korte vrije 15 slag zal uitvoeren voordat de tanden 13 opnieuw aanliggen tegen de tanden van de vertande ring 3 0 voor het opnieuw aandrijven van de boorkolom 5 in tegengestelde richting.
Indien de rotatieaandrijving 2 en de vibratie-aandrijving 4 gelijktijdig werkzaam zijn, zullen de tanden 20 13 met hun aanligvlak 16 aanliggen tegen het aanligvlak 3 9 van de tanden van de vertande ring 30. Door de vibratie van de vibratieaandrij ving 4, zal het aanligvlak 39 van de vertande ring langs het aanligvlak 16 van de tanden 13 op en neer verschuiven. Daar de vibratie in het algemeen bij 25 een sonische frequentie wordt uitgevoerd, worden de aanlig-vlakken 16, 39 zwaar belast. Door de wrijving tussen deze vlakken kan een grote hoeveelheid warmte gegenereerd worden. Om deze wrijving zo laag mogelijk te houden, kan de behuizing 20, 30, 40 aan de binnenwijze gevuld zijn met een 30 smeermiddel of smerende olie. Hiertoe is in de vertande ring 30 een af dichtstop 3 5 aangebracht waarlangs het smeermiddel en/of de olie binnen de behuizing toegevoerd kan worden. Om lekkage van het smeermiddel in hoofdzaak te voorkomen, is tussen de vertande ring 3 0 en het tweede 35 koppelingsdeel 20 een eerste afdekplaat 31 aangebracht en tussen de vertande ring 30 en het deksel 40 een tweede afdekplaat 32. Tevens is rond het eerste koppelingsdeel 10 11 in het deksel 40 een afdichtring 42 geplaatst. Door dit smeermiddel kan de wrijving tussen de aanligvlakken 16, 39 sterk verminderd worden.
In de voorbeelduitvoeringsvorm, zoals in 5 doorsnede getoond in figuur 4, is de afdichtring 42 geplaatst in een ruime kamer, waardoor de afdichtring 42 in radiale richting, in hoofdzaak dwars op de hartlijn van de koppeling 3, in hoofdzaak vrij kan verplaatsen. Hierdoor kunnen radiale verstoringen die in hoofdzaak afkomstig zijn 10 vanuit de boorkolom ten gevolge van het boorproces, door de koppeling 3 opgevangen worden. De afdichtring 42 is in axiale richting opgesloten tussen de afdekplaat 32 en het deksel 40. Aan een naar de afdekplaat 32 gekeerde zijde en aan een naar het eerste koppelingsdeel 10 gekeerde zijde is 15 de afdichtring 42 voorzien van afdichtringen.
Desondanks kan er een grote hoeveelheid warmte gegenereerd worden door de sonische vibratie. Deze warmte kan deels afgevoerd worden door middel van koelribben 38 die aangebracht zijn aan de buitenzijde van de vertande 20 ring 30.
Om ervoor te zorgen dat door de ontstane warmte de aanligvlakken 16, 39 niet aan elkaar lassen, zijn het eerste koppelingsdeel 10 en de vertande ring 3 0 van verschillende materialen vervaardigd. In een voorbeelduitvoe-25 ringsvorm is het eerste koppelingsdeel 10 vervaardigd van staal. De vertande ring 30, die dienst doet als slijtdeel, is vervaardigd van een zachter metaal, zoals bijvoorbeeld messing of brons. Door het zachtere materiaal zal in hoofdzaak het slijtdeel 30, met name de tanden van de 30 vertande ring, slijten. Bij een bepaalde hoeveelheid slijtage, dient het slijtdeel 30 vervangen te worden.
Om de mate van slijtage van de tanden van de vertande ring 30 zichtbaar te maken aan de buitenzijde van de koppeling 3, is aan het eerste koppelingsdeel 10 een 35 slijtageindicator 14 bevestigd. In deze voorbeelduitvoeringsvorm omvat de slijtageindicator 14 een rotatievast met het eerste koppelingsdeel 10 verbonden element dat zich in 12 hoofdzaak radiaal ten opzichte van de hartlijn van de koppeling uitstrekt en die voorzien is van een in de richting van het slijtdeel 30 uitstrekkend indicatiedeel 15. In de voorbeelduitvoeringsvorm, zoals getoond in de figuren 2, 5 5 en 6, is het slijtdeel 30 op een gedeelte van zijn omtrek voorzien van een gedeelte 37 zonder koelribben 38. Het indicatiedeel 15 is binnen dit gedeelte 37 geplaatst. Het gedeelte 37 zonder koelribben is groter of gelijk aan de maximale slag die de tanden 13 van het eerste 10 koppelingsdeel 10 kunnen maken binnen de openingen 36 van de vertande ring, in het bijzonder inclusief een vergroting van de openingen 36 door de slijtage. Binnen het gedeelte 37 kan een referentieaanduiding geplaatst worden met een vooraf bepaalde grenswaarde-indicatie voor de slijtage. 15 Deze grenswaarde-indicatie kan gevormd worden door de uiteinden van de koelribben 38. Indien de verplaatsing van de slijtageindicator, met name het indicatiedeel 15 daarvan, een vooraf bepaalde grenswaarde bereikt of overschreden heeft, dient het slijtdeel 30 vervangen te worden.
20 In een verdere uitvoeringsvorm kan de sl ij tage indicator natuurlijk ook vast verbonden zijn met het slijtdeel 30, waarbij de referentieaanduiding met grenswaarde-indicatie op het eerste koppelingsdeel 10 geplaatst is.
25 De bovenstaande beschrijving is opgenomen om de werking van voorkeursuitvoeringen van de uitvinding te illustreren, en niet om de reikwijdte van de uitvinding te beperken. Uitgaande van de bovenstaande uiteenzetting zullen voor een vakman vele variaties evident zijn die 30 vallen onder de geest en de reikwijdte van de onderhavige uitvinding.
1034180

Claims (23)

1. Boorinrichting omvattende een vibratie- aandrijving die verbonden is met een boorkolom voor het verschaffen van een vibratie aan de boorkolom, een rotatieaandrijving die verbonden is met de boorkolom voor 5 het verschaffen van een rotatie aan de boorkolom, met het kenmerk dat, de vibratieaandri jving tussen de rotatieaandrijving en de boorkolom geplaatst is, en dat tussen de vibratie- en rotatieaandrijving een koppeling geplaatst is die de doorvoer van vibraties van de 10 vibratieaandri jving naar de rotatie aandrijving in hoofdzaak verhinderd.
2. Boorinrichting volgens conclusie 1, waarbij de koppeling een eerste en een tweede koppelingsdeel die onderling coaxiaal geplaatste zijn, waarbij het eerste 15 koppelingsdeel een inwendig vertande ring omvat en waarbij het tweede koppelingsdeel een tandwiel omvat, waarbij de tanden van het tandwiel althans ten dele in de vertande ring grijpen.
3. Boorinrichting volgens conclusie 2, waarbij 20 althans in een omtreksrichting, een ruimte tussen de tanden van de vertande ring groter is dan de dikte van de tandwiel tanden.
4. Boorinrichting volgens conclusie 2 of 3, waarbij de tanden van het tandwiel slechts aan één zijde 25 aanliggen tegen de tanden van de vertande ring, althans indien de rotatieaandrijving in bedrijf is.
5. Boorinrichting volgens conclusie 2, 3 of 4, waarbij het eerste en tweede koppeldeel van verschillende materialen vervaardigd zijn, waarbij het eerste koppeldeel 30 van een zachter materiaal vervaardigd is dan het tweede koppeldeel, of vice versa. 1 0 34 1 80b
6. Boorinrichting volgens conclusie 5, waarbij het eerste en tweede koppeldeel van verschillende metalen vervaardigd zijn, waarbij het eerste koppeldeel van een zachter metaal vervaardigd is dan het tweede koppeldeel, of 5 vice versa.
7. Boorinrichting volgens conclusie 6, waarbij het koppeldeel van een zachter metaal vervaardigd is van een metaal met zelfsmerende eigenschappen.
8. Boorinrichting volgens conclusie 6 of 7, 10 waarbij het koppeldeel van een zachter metaal vervaardigd is van een metaal uit de reeks omvattende messing, brons of zink.
9. Boorinrichting volgens conclusie 6, 7 of 8, waarbij het koppeldeel van een harder metaal, vervaardigd 15 is van staal of een staallegering.
10. Boorinrichting volgens één van de conclusies 5 - 9, waarbij het koppeldeel van een harder materiaal voorzien is van een slijtage-indicator.
11. Boorinrichting volgens conclusie 10, waarbij 20 de slijtage-indicator rotatievast verbonden is met het koppeldeel van het harder materiaal, en samenwerk met een referentiedeel dat rotatievast verbonden is met het koppeldeel van het zachter materiaal.
12. Boorinrichting volgens conclusie 10 of 11, 25 waarbij de slijtage-indicator en het referentiedeel aan de buitenzijde van de koppeling zichtbaar geplaatst zijn.
13. Boorinrichting volgens één van de conclusies 2-13, waarbij het eerste koppelingsdeel werkzaam verbonden is met de vibratieaandr.ijving en het tweede koppelings- 30 deel werkzaam verbonden is met de rotatieaandrijving.
14. Boorinrichting volgens conclusie 13, waarbij het tandwiel, met name in axiale richting beschouwd, geheel binnen de vertande ring geplaatst is.
15. Boorinrichting volgens conclusie 13 of 14, 35 waarbij de vertande ring aan zijn naar de vibratieaandrij - ving en aan zijn naar de rotatieaandrijving gekeerde zijden voorzien is van afdichtmiddelen voor het vormen van een reservoir voor wrijving verminderend fluïdum.
16. Boorinrichting volgens conclusie 15, waarbij het wrijving verminderend fluïdum een smeermiddel of olie omvat.
17. Koppeling voor plaatsing tussen een vibratie- aandrijving en een rotatieaandrijving kennelijk beschikt en bedoeld voor een boorinrichting volgens één der voorgaande conclusies.
18. Koppeling voor plaatsing tussen een vibratie- 10 aandrijving en een rotatieaandrijving van een boorinrichting, waarbij de koppeling een eerste en een tweede koppe-lingsdeel omvat die onderling coaxiaal geplaatste zijn, waarbij het eerste koppelingsdeel een inwendig vertande ring omvat en waarbij het tweede koppelingsdeel een tand- 15 wiel omvat, waarbij de tanden van het tandwiel althans ten dele in de vertande ring grijpen.
19. Koppeling volgens conclusie 18, waarbij althans in een omtreksrichting, een ruimte tussen de tanden van de vertande ring groter is dan de dikte van de tand- 20 wieltanden.
20. Koppeling volgens conclusie 18 of 19, waarbij het eerste en tweede koppeldeel van verschillende materialen vervaardigd zijn, waarbij het eerste koppeldeel van een zachter materiaal vervaardigd is dan het tweede koppeldeel, 25 of vice versa.
21. Koppeling volgens conclusie 18, 19 of 20, waarbij het koppeldeel van een harder materiaal voorzien is van een slijtage-indicator, waarbij de slijtage-indicator bij voorkeur rotatievast verbonden is met het koppeldeel 30 van het harder materiaal, en samenwerk met een referentie-deel dat rotatievast verbonden is met het koppeldeel van het zachter materiaal, en waarbij de slijtage-indicator en het referentiedeel bij voorkeur aan de buitenzijde van de koppeling zichtbaar geplaatst zijn.
22. Inrichting voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen.
23. Werkwijze voorzien van een of meer van de in de bijgevoegde beschrijving omschreven en/of in de bijgevoegde tekeningen getoonde kenmerkende maatregelen. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1034180
NL1034180A 2007-07-24 2007-07-24 Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving. NL1034180C2 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1034180A NL1034180C2 (nl) 2007-07-24 2007-07-24 Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving.
EP08779057A EP2181237A1 (en) 2007-07-24 2008-07-24 Drill device having a rotary-vibratory drive
PCT/NL2008/050511 WO2009014444A1 (en) 2007-07-24 2008-07-24 Drill device having a rotary-vibratory drive

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1034180 2007-07-24
NL1034180A NL1034180C2 (nl) 2007-07-24 2007-07-24 Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1034180C2 true NL1034180C2 (nl) 2009-01-27

Family

ID=39092690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1034180A NL1034180C2 (nl) 2007-07-24 2007-07-24 Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2181237A1 (nl)
NL (1) NL1034180C2 (nl)
WO (1) WO2009014444A1 (nl)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202010014478U1 (de) 2010-10-19 2010-12-16 Eurodrill Gmbh Antriebsvorrichtung
EP2772606B1 (de) 2013-02-27 2015-04-08 Eurodrill GmbH Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung
PL3524771T3 (pl) 2018-02-13 2020-11-16 Eurodrill Gmbh Urządzenie wiertnicze do otworów w ziemi lub skale i sposób doposażania tego rodzaju urządzenia wiertniczego

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB523300A (en) * 1938-12-30 1940-07-11 Cleveland Pneumatic Tool Co Improvements in or relating to shock absorbers
US3517754A (en) * 1968-10-16 1970-06-30 Ingersoll Rand Co Rock drill bit drive
US4051696A (en) * 1975-04-01 1977-10-04 Lee-Mason Tools Ltd. Spline mechanism for drill tools
WO1998058154A1 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Sds Digger Tools Pty. Ltd. A drill bit
WO2002101192A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Sandvik Tamrock Oy Rock drill

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6347495A (ja) * 1986-08-18 1988-02-29 株式会社リツト 空気衝撃工具
US5409070A (en) 1993-10-18 1995-04-25 Roussy; Raymond J. Coupling for rotary-vibratory drills
US5417290A (en) * 1994-09-02 1995-05-23 Water Development Technologies, Inc. Sonic drilling method and apparatus
US5829248A (en) 1997-06-19 1998-11-03 Environmental Engineering Corp. Anti-pollution system
US20060191719A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Roussy Raymond J Method of geothermal loop installation
CA2500155A1 (en) 2005-03-14 2006-09-14 Dale G. Crooks Percussion adaptor for positive displacement motors
US7861802B2 (en) * 2006-01-18 2011-01-04 Smith International, Inc. Flexible directional drilling apparatus and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB523300A (en) * 1938-12-30 1940-07-11 Cleveland Pneumatic Tool Co Improvements in or relating to shock absorbers
US3517754A (en) * 1968-10-16 1970-06-30 Ingersoll Rand Co Rock drill bit drive
US4051696A (en) * 1975-04-01 1977-10-04 Lee-Mason Tools Ltd. Spline mechanism for drill tools
WO1998058154A1 (en) * 1997-06-16 1998-12-23 Sds Digger Tools Pty. Ltd. A drill bit
WO2002101192A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Sandvik Tamrock Oy Rock drill

Also Published As

Publication number Publication date
EP2181237A1 (en) 2010-05-05
WO2009014444A1 (en) 2009-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1034180C2 (nl) Boorinrichting met rotatie-vibratie aandrijving.
JP4413620B2 (ja) 液圧装置
CN110715025B (zh) 扭转振动减小装置
US8863925B2 (en) Decoupler with integrated torsional vibration damper
JP5968630B2 (ja) 合成励振ギヤを有する振動ローラ及びその操作方法
JP6176231B2 (ja) 捩り振動低減装置
WO2012017346A1 (fr) Poulie decoupleuse
US7866956B2 (en) Oil pump for motorcycle
KR101053250B1 (ko) 인볼루트 베벨기어를 이용한 기어커플링
JP6465371B2 (ja) トルク伝達装置、制動装置および動力伝達装置
JP6117108B2 (ja) 交互式冷却用圧縮機用クランク軸
WO2018049530A1 (en) High energy dissipation torsional viscous damper
JP2006515662A (ja) 回転クランク軸
JP2007270883A (ja) プーリユニット
JP2004239186A (ja) 冷媒圧縮機
US4256190A (en) Sonically assisted lubrication of journal bearings
CN101210588B (zh) 用于衰减扭转振动的装置
EP2211674B1 (fr) Recipient d'appareil electromenager de preparation culinaire comportant un element de transmission inferieur
RU2285781C1 (ru) Карданный вал для соединения ротора винтовой героторной гидромашины со шпинделем
EP0312597A4 (de) Volumenverdrängungsmaschinenkolben.
JP2014181721A (ja) 歯車装置
US1474769A (en) Compression pump
JP2002242950A (ja) 軸継手
FR2827658A1 (fr) Joint a levre
RU226730U1 (ru) Устройство для передачи вращения

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
PLED Pledge established

Effective date: 20110621

MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20150801