PL236316B1 - Urządzenie do podwójnego napędu obrotowego maszyny wiertniczej - Google Patents

Abstract

Urządzenie do podwójnego napędu obrotowego maszyny wiertniczej z wykorzystaniem instalacji hydraulicznej, charakteryzuje się tym, że składa się z silnika zewnętrznego zawierającego zwornik (1) połączony rozłącznie z bieżnią (3) z tłokami (4), która osadzona jest przez łożyska (5, 6) w korpusie z krzywką (2) mocowanym do maszyny wiertniczej, a silnik wewnętrzny składa się ze zwornika (7) z otworem przelotowym przechodzącego przez zwornik (1) i połączonego rozłącznie z bieżnią (9) z tłokami (10), która osadzona jest przez łożyska (11 i 12) w korpusie z krzywką (8), mocowanym przez pokrywę tylną (14) śrubami (16) do korpusu z krzywką (2) oraz łożysko (15) oddzielające ruch obrotowy bieżni (3) od nieruchomego korpusu z krzywką (8), przy czym obudowa urządzenia składa się z korpusu z krzywką (2) zamkniętego od strony przedniej pokrywą przednią (13) i od strony tylnej pokrywą tylną (14), na której zamocowane są przewody instalacji hydraulicznej: przewód zasilający silnik zewnętrzny (17), przewód odpływowy silnika zewnętrznego, przewód przelewowy silnika zewnętrznego, przewód cieczy wiertniczej (20), przewód zasilający silnik wewnętrzny (21), przewód odpływowy silnika wewnętrznego, przewód przelewowy silnika wewnętrznego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do podwójnego napędu obrotowego maszyny wiertniczej, najkorzystniej w ograniczonej przestrzeni roboczej, na przykład w studzienkach oraz w przypadkach, gdy istotnymi przy wierceniach są wymiary gabarytowe i długości całego zespołu roboczego.

W aktualnym stanie techniki w operacjach wiertniczych powszechnie używane są silniki hydrauliczne orbitalne, wielotłokowe osiowe oraz promieniowe. Podwójny napęd w maszynach wiertniczych jest najczęściej realizowany przez użycie dwóch silników w układzie „jeden za drugim”, przy czym silnik zewnętrzny jest ustawiony z przodu zespołu, natomiast silnik wewnętrzny z tyłu. Wał silnika wewnętrznego przechodzi przez silnik zewnętrzny i dalej jest łączony z żerdziami wewnętrznymi. Natomiast wał silnika zewnętrznego jest łączony do żerdzi zewnętrznych. Wały obu silników są drążone, przy czym wał zewnętrznego silnika musi posiadać na tyle duży otwór, żeby przeszedł przez niego wał wewnętrznego silnika. Płuczka wiertnicza podłączona jest z tyłu wewnętrznego silnika i przechodzi przez oba drążone wały. Opcjonalnie płuczka wiertnicza podłączana jest „od boku” przez dodatkowy zespół obrotowy z przodu silnika zewnętrznego; w takim wariancie wykonania silnik wewnętrzny nie musi posiadać drążonego wału.

Powyższe rozwiązania cechuje użycie gotowych silników o różnych wymiarach gabarytowych oraz parametrach pracy. Od ich właściwego wyboru zależy określenie rodzaju narzędzi wiertniczych. Wysokość i szerokość zespołu silników obrotowych również może być zbyt duża poprzez umiejscowienie silników na przykład po bokach lub u góry, a później przekazanie napędu przez przekładnie, co powoduje ograniczenie przestrzeni roboczej i zagrożenie wypadkowe.

Powyższe niedogodności zostały wyeliminowane w rozwiązaniu według wynalazku, w którym urządzenie do podwójnego napędu obrotowego maszyny wiertniczej składa się z silnika zewnętrznego zawierającego zwornik połączony rozłącznie z bieżnią z tłokami, która osadzona jest przez łożyska w korpusie z krzywką mocowanym do maszyny wiertniczej. Do zwornika silnika zewnętrznego są montowane rozłącznie żerdzie zewnętrzne, które podczas przewiertu pilotażowego służą do sterowania przewiertem. Napęd zewnętrzny jest również używany podczas wciągania rur do napędzania narzędzia wiertniczego (np. rozwiertaka). Silnik wewnętrzny składa się ze zwornika silnika wewnętrznego z otworem przelotowym przechodzącego przez zwornik silnika zewnętrznego i połączonego rozłącznie z bieżnią z tłokami silnika wewnętrznego, która osadzona jest przez łożyska w korpusie silnika wewnętrznego z krzywką, mocowanym przez pokrywę tylną śrubami do korpusu silnika zewnętrznego z krzywką oraz łożysko między silnikiem wewnętrznym a silnikiem zewnętrznym oddzielające ruch obrotowy bieżni silnika zewnętrznego od nieruchomego korpusu silnika wewnętrznego z krzywką. Do zwornika silnika wewnętrznego są montowane rozłącznie żerdzie wewnętrzne, które napędzają narzędzie wiertnicze (np. świder skrawający) i przez które przepływa ciecz wiertnicza. Napęd wewnętrzny jest używany podczas wykonywania przewiertu pilotażowego, ale nie jest używany podczas wciągania rur. Z tego wynika stosunkowo małe zapotrzebowanie na moment obrotowy w porównaniu do napędu zewnętrznego. Jest to związane z mniejszą średnicą narzędzia wiertniczego. Zastosowanie narzędzi wiertniczych z bardzo mocnymi elementami skrawającymi (tzw. płytki PDC, ang. Polycrystalline Diamond Compact) skutkuje dodatkowym zmniejszeniem zapotrzebowania na moment obrotowy. Obudowa urządzenia składa się z korpusu silnika zewnętrznego z krzywką zamkniętego od strony przedniej pokrywą przednią i od strony tylnej pokrywą tylną, na której zamocowane są przewody instalacji hydraulicznej: przewód zasilający silnika zewnętrznego, przewód odpływowy silnika zewnętrznego, przewód przelewowy silnika zewnętrznego, przewód cieczy wiertniczej, przewód zasilający silnika wewnętrznego, przewód odpływowy silnika wewnętrznego, przewód przelewowy silnika wewnętrznego.

W rozwiązaniu według wynalazku umiejscowienie wewnętrznego silnika w całości w środku silnika zewnętrznego stworzyło możliwość przeniesienia dwóch niezależnych napędów obrotowych w jednej osi. Efektem szczególnie korzystnym jest znaczne zmniejszenie o około 30-40% wymiarów podłużnych urządzenia, co stwarza możliwość stosowania dłuższych żerdzi przy zachowaniu podobnych parametrów pracy (zwłaszcza w ograniczonej przestrzeni na przykład przy wykonywaniu przewiertu ze studzienki) oraz pozostałych wymiarów (szerokości oraz wysokości). Inną zaletą rozwiązania jest możliwość bezpośredniego podłączenia płuczki wiertniczej, bez konieczności podłączania dodatkowych elementów obrotowych, które wydłużają zespół silników.

Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok boczny urządzenia, fig. 2 - widok czołowy urządzenia od strony instalacji przewodowej,

PL 236 316 B1 fig. 3 - przekrój podłużny płaszczyzną A-A, fig. 4 - przekrój poprzeczny płaszczyzną B-B, fig. 5 - przekrój poprzeczny płaszczyzną C-C.

Urządzenie według wynalazku składa się z silnika zewnętrznego zawierającego zwornik (1) połączony śrubami (16) z bieżnią (3) z tłokami (4), która osadzona jest przez łożyska (5, 6) w korpusie z krzywką (2) mocowanym do maszyny wiertniczej, a silnik wewnętrzny składa się ze zwornika (7) z otworem przelotowym przechodzącego przez zwornik (1) i połączonego rozłącznie z bieżnią (9) z tłokami (10), która osadzona jest przez łożyska (11 i 12) w korpusie z krzywką (8), mocowanym przez pokrywę tylną (14) śrubami (16) do korpusu z krzywką (2) oraz łożysko (15) oddzielające ruch obrotowy bieżni (3) od nieruchomego korpusu z krzywką (8), przy czym obudowa urządzenia składa się z korpusu z krzywką (2) zamkniętego od strony przedniej pokrywą przednią (13) i od strony tylnej pokrywą tylną (14), na której zamocowane są przewody instalacji hydraulicznej: przewód zasilający silnik zewnętrzny (17), przewód odpływowy silnika zewnętrznego (18), przewód przelewowy silnika zewnętrznego (19), przewód cieczy wiertniczej (20), przewód zasilający silnik wewnętrzny (21), przewód odpływowy silnika wewnętrznego (22), przewód przelewowy silnika wewnętrznego (23).

Przewody hydrauliczne: zasilający silnik zewnętrzny (17) i odpływowy silnika zewnętrznego (18) oraz zasilający silnik wewnętrzny (21) i odpływowy silnika wewnętrznego (22) doprowadzają przez obrotowe rozdzielacze znajdujące się w bieżniach (3 i 9) ciecz hydrauliczną. Przez zmianę kierunku podawania cieczy hydraulicznej wymienionymi przewodami, a tym samym zamianę przewodów zasilających z odpływowymi - odpowiednio (17) i (18) oraz (21) i (22) - jest realizowana zmiana kierunku obrotu silnika zewnętrznego oraz niezależnie wewnętrznego.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Urządzenie do podwójnego napędu obrotowego maszyny wiertniczej z wykorzystaniem instalacji hydraulicznej, znamienne tym, że składa się z silnika zewnętrznego zawierającego zwornik (1) połączony rozłącznie z bieżnią (3) z tłokami (4), która osadzona jest przez łożyska (5, 6) w korpusie z krzywką (2) mocowanym do maszyny wiertniczej, a silnik wewnętrzny składa się ze zwornika (7) z otworem przelotowym przechodzącego przez zwornik (1) i połączonego rozłącznie z bieżnią (9) z tłokami (10), która osadzona jest przez łożyska (11 i 12) w korpusie z krzywką (8), mocowanym przez pokrywę tylną (14) śrubami (16) do korpusu z krzywką (2) oraz łożysko (15) oddzielające ruch obrotowy bieżni (3) od nieruchomego korpusu z krzywką (8), przy czym obudowa urządzenia składa się z korpusu z krzywką (2) zamkniętego od strony przedniej pokrywą przednią (13) i od strony tylnej pokrywą tylną (14), na której zamocowane są przewody instalacji hydraulicznej: przewód zasilający silnik zewnętrzny (17), przewód odpływowy silnika zewnętrznego (18), przewód przelewowy silnika zewnętrznego (19), przewód cieczy wiertniczej (20), przewód zasilający silnik wewnętrzny (21), przewód odpływowy silnika wewnętrznego (22), przewód przelewowy silnika wewnętrznego (23).