RU2593612C1 - Stand for investigation of drilling work tools - Google Patents

Stand for investigation of drilling work tools Download PDF

Info

Publication number
RU2593612C1
RU2593612C1 RU2015123711/03A RU2015123711A RU2593612C1 RU 2593612 C1 RU2593612 C1 RU 2593612C1 RU 2015123711/03 A RU2015123711/03 A RU 2015123711/03A RU 2015123711 A RU2015123711 A RU 2015123711A RU 2593612 C1 RU2593612 C1 RU 2593612C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
slider
drilling work
work tool
support frame
Prior art date
Application number
RU2015123711/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рышард Борисович Желукевич
Алексей Васильевич Лысянников
Юрий Филиппович Кайзер
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2015123711/03A priority Critical patent/RU2593612C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2593612C1 publication Critical patent/RU2593612C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention relates to equipment for testing of drilling work tools. To achieve technical result, disclosed is a test bench for investigation of drilling work tools comprising support frame (1) with guide posts (3) mounted thereon, slide (4) installed on guide posts (3) with possibility of vertical displacement, rotation drive of drilling work tool and mechanism for moving slider. According to invention support frame (1) is made with carcass (2), rotation drive of drilling work tool is installed on slider (4) and includes electric motor (7), bush joint coupling (8), cylindrical reduction gear (9) and coupling (10) for transmission of rotation to drilling rod (11), on which is installed a drilling work tool in form of drilling head (13) with screw (12). Between drilling rod (11) and coupling (10) is fixed strain gauge link (14) for detecting torque transmitted to drilling work tool. Mechanism for moving slider with drilling equipment mounted thereon comprises winch (5) and block and tackle suspension (6) installed on carcass (2) fixed on support frame (1). Slider (4) is connected with block and tackle suspension (6), in which is built strain gauge link (15) for detecting axial force, modular element (16) of block and tackle suspension is connected with tool for detecting slider speed corresponding to speed of submersion of drilling work tool.
EFFECT: higher efficiency and wider range of functionality by measurement of torque, axial force and speed of submersion of work tool, as well as by using in experiment work tools of large diameters and considerable reduction of time for conducting tests in natural conditions without sample preparation.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к оборудованию для испытания буровых рабочих органов.The invention relates to testing equipment, in particular to equipment for testing drilling working bodies.

Известен стенд для имитации колебаний става при бурении, включающий мачту, вращатель, буровую штангу-став, макет забоя и рабочий орган - шарошечное долото (Авторское свидетельство СССР №1474255 А1, дата приоритета 19.12.1986, дата публикации 23.04.1989, авторы Улицкий Е.Н. и др., SU).A well-known stand for simulating swing fluctuations during drilling, including a mast, a rotator, a drill rod-stand, a breadboard face model and a working body - a cone bit (USSR Author's Certificate No. 1474255 A1, priority date 12/19/1986, publication date 04/23/1989, authors Ulitsky E .N. Et al., SU).

Недостатком известного аналога является низкая его эффективность в связи с использованием макетов забоя, что ограничивает использование рабочего инструмента большого диаметра и глубину его погружения, также снижается точность и качество проведения эксперимента, а из-за необходимости постоянной подготовки и установки макетов забоя не обеспечивается жесткость установки исследуемого образца, и повышается трудоемкость процесса испытания, кроме того, отсутствует возможность регистрировать крутящий момент, осевое усилие и глубину погружения.A disadvantage of the known analogue is its low efficiency in connection with the use of face models, which limits the use of a large diameter working tool and the depth of its immersion, the accuracy and quality of the experiment are also reduced, and because of the need for constant preparation and installation of face models, the rigidity of the test sample, and increases the complexity of the test process, in addition, it is not possible to record the torque, axial force and depth of loading zheniya.

Известен стенд для исследования бурового инструмента и процессов бурения, принятый в качестве прототипа, обеспечивающий бурение с постоянными осевым усилием и с постоянной удельной подачей, включающий приводной двигатель, механизм вращения буровой штанги, ударный узел и механизм подачи, содержащий коническую передачу, червячный редуктор, винт, подвижную каретку, гайку подачи, корпус гайки, жестко закрепленный на каретке, и включающий и отключающий элемент, посредством которого гайка подачи соединена с кареткой (Авторское свидетельство СССР №524910, дата приоритета 29.11.1974, дата публикации 15.08.1976, авторы Дворников Л.Т. и др., RU, прототип).A well-known stand for the study of drilling tools and drilling processes, adopted as a prototype, providing drilling with constant axial force and constant specific feed, including a drive motor, rotation mechanism of the drill rod, shock assembly and feed mechanism containing a bevel gear, worm gear, screw , movable carriage, feed nut, nut housing, rigidly fixed to the carriage, and includes and disables the element by which the feed nut is connected to the carriage (Copyright certificate USSR No. 524910, priority date 11/29/1974, publication date 08/15/1976, authors Dvornikov L.T. et al., RU, prototype).

Недостатком прототипа является низкая его эффективность из-за отсутствия возможности регистрировать крутящий момент, осевое усилие и скорость погружения.The disadvantage of the prototype is its low efficiency due to the lack of the ability to register torque, axial force and speed of immersion.

Задачей изобретения является повышение эффективности стенда для исследования буровых рабочих органов путем расширения диапазона возможностей с обеспечением измерения крутящего момента, осевого усилия и скорости погружения рабочего органа при проведении испытаний в естественных условиях без подготовки образцов.The objective of the invention is to increase the efficiency of the stand for the study of drilling working bodies by expanding the range of capabilities with the provision of measuring torque, axial force and immersion speed of the working body when conducting tests in natural conditions without sample preparation.

Для решения поставленной задачи предложен стенд для исследования буровых рабочих органов, содержащий опорную раму с закрепленными на ней направляющими стойками, ползун, установленный на направляющих стойках с возможностью вертикального перемещения, привод вращения бурового рабочего органа и механизм перемещения ползуна. Согласно изобретению опорная рама выполнена с каркасом, привод вращения бурового рабочего органа установлен на ползуне и содержит электродвигатель, втулочно-пальцевую муфту, цилиндрический редуктор и соединительную муфту для передачи вращения буровой штанге, на которой установлен буровой рабочий орган, причем между буровой штангой и соединительной муфтой закреплено тензозвено для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а механизм перемещения ползуна с установленным на нем упомянутым буровым оборудованием содержит лебедку и полиспастную подвеску, установленную на каркасе, закрепленном на опорной раме, при этом ползун соединен с полиспастной подвеской, в которой встроено тензозвено для регистрации осевого усилия, а блочный элемент полиспастной подвески соединен с приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа.To solve this problem, a stand for the study of drilling working bodies is proposed, containing a support frame with guide racks fixed to it, a slider mounted on guide racks with the possibility of vertical movement, a rotary drive of the drilling working body and a slide moving mechanism. According to the invention, the support frame is made with a frame, the rotary drive of the drilling working body is mounted on a slider and contains an electric motor, a sleeve-finger coupling, a cylindrical gearbox and a connecting sleeve for transmitting rotation to the drill rod, on which the drilling working body is mounted, and between the drill rod and the connecting sleeve a tensor is fixed to register the torque transmitted to the drilling working body, and the mechanism for moving the slider with the said drilling equipment installed on it it contains a winch and a chain hoist mounted on a frame fixed to a support frame, the slider being connected to a chain hoist in which a tensor is integrated to record the axial force, and the block element of the chain hoist is connected to a device for detecting the speed of the slider corresponding to the speed of immersion drilling working body.

На фиг. 1 схематично показан стенд для исследования буровых рабочих органов; на фиг. 2 приведена кинематическая схема стенда.In FIG. 1 schematically shows a stand for the study of drilling working bodies; in FIG. 2 shows the kinematic diagram of the stand.

Стенд для исследования буровых рабочих органов содержит опорную раму 1 с каркасом 2. На опорной раме зафиксированы направляющие стойки 3, на которых установлен ползун 4 с возможностью вертикального перемещения с помощью механизма, состоящего из лебедки 5 и полиспастной подвески 6, установленной на каркасе 2. При этом ползун 4 соединен с полиспастной подвеской 6. На ползуне 4 установлено буровое оборудование, включающее привод вращения бурового рабочего органа, содержащий электродвигатель 7, втулочно-пальцевую муфту 8, цилиндрический редуктор 9 и соединительную муфту 10 для передачи вращения буровой штанге 11, на которой установлен буровой рабочий орган, например, в виде шнека 12 и буровой головки 13. Между буровой штангой 11 и соединительной муфтой 10 закреплено тензозвено 14 для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а в полиспастной подвеске встроено тяговое тензозвено 15 для регистрации осевого усилия. Ось шкива 16 полиспастной подвески соединена с реостатным приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа.The stand for research of drilling working bodies contains a supporting frame 1 with a frame 2. On the supporting frame are fixed rails 3 on which a slider 4 is mounted with the possibility of vertical movement using a mechanism consisting of a winch 5 and a chain hoist 6 mounted on the frame 2. When this slider 4 is connected to the pulley suspension 6. On the slider 4 is installed drilling equipment, including a rotary drive of the drilling working body, comprising an electric motor 7, a sleeve-pin clutch 8, a cylindrical gearbox 9 and a coupling 10 for transmitting rotation to the drill rod 11 on which the drilling tool is mounted, for example, in the form of a screw 12 and the drill head 13. A tensor 14 is fixed between the drill rod 11 and the coupling 10 to register the torque transmitted to the drilling worker an organ, and in the tackle suspension a traction tensor 15 is integrated to record the axial force. The axis of the pulley 16 polyspast suspension is connected to a rheostatic device for recording the speed of movement of the slide, corresponding to the speed of immersion of the drilling working body.

Стенд для испытания буровых рабочих органов работает следующим образом. Заглубление бурового рабочего органа в грунт осуществляется под собственным весом ползуна 4 с установленным на нем оборудованием 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. При этом крутящий момент от электродвигателя 7 передается через втулочно-пальцевую муфту 8, цилиндрический редуктор 9 и соединительную муфту 10 на буровую штангу 11 со шнеком 12, на котором установлена буровая головка 13, и регистрируется тензозвеном 14. Осевое усилие, возникающее на буровой штанге 11, регистрируется тяговым тензозвеном 15, встроенным в полиспастную подвеску. Величина осевого усилия может изменяться при помощи установки на ползун 4 дополнительных пригрузов. Масса ползуна с пригрузом также регистрируется тензозвеном 15. Скорость перемещения ползуна регистрируется реостатным приспособлением, соединенным с осью шкива 16. Подъем рабочего органа из скважины осуществляется лебедкой 5 через полиспастную подвеску 6 путем подъема ползуна 4.Stand for testing drilling working bodies works as follows. The drilling body is deepened into the soil under the own weight of the slider 4 with the equipment 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 installed on it. In this case, the torque from the electric motor 7 is transmitted through a sleeve-finger coupling 8, a cylindrical gearbox 9 and a coupling 10 to the drill rod 11 with the screw 12 on which the drill head 13 is mounted, and is registered by the tensor 14. The axial force arising on the drill rod 11 is registered by the traction tensor 15 integrated in the chain hoist. The magnitude of the axial force can be changed by installing on the slider 4 additional weights. The mass of the slider with the load is also recorded by the strain gauge 15. The speed of movement of the slider is recorded by a rheostatic device connected to the axis of the pulley 16. The lifting of the working body from the well is carried out by winch 5 through the chain hoist 6 by lifting the slider 4.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет проводить натурные исследования буровых рабочих органов в естественных условиях, регистрировать крутящий момент, осевое усилие, скорость погружения, использовать в эксперименте рабочие органы больших диаметров и значительно сократить время на проведение испытаний, что свидетельствует о высокой эффективности стенда.Thus, the present invention allows to conduct full-scale studies of drilling working bodies in natural conditions, to record the torque, axial force, immersion speed, to use large working diameters in the experiment and significantly reduce the time spent on testing, which indicates the high efficiency of the bench.

Claims (1)

Стенд для исследования буровых рабочих органов, содержащий опорную раму с закрепленными на ней направляющими стойками, ползун, установленный на направляющих стойках с возможностью вертикального перемещения, привод вращения бурового рабочего органа и механизм перемещения ползуна, отличающийся тем, что привод вращения бурового рабочего органа установлен на ползуне и содержит электродвигатель, втулочно-пальцевую муфту, цилиндрический редуктор и соединительную муфту для передачи вращения буровой штанге, на которой установлен буровой рабочий орган, причем между буровой штангой и соединительной муфтой закреплено тензозвено для регистрации крутящего момента, передаваемого на буровой рабочий орган, а механизм перемещения ползуна с установленным на нем упомянутым буровым оборудованием содержит лебедку и полиспастную подвеску, установленную на каркасе, закрепленном на опорной раме, при этом ползун соединен с полиспастной подвеской, в которой встроено тензозвено для регистрации осевого усилия, а блочный элемент полиспастной подвески соединен с приспособлением для регистрации скорости перемещения ползуна, соответствующей скорости погружения бурового рабочего органа. A bench for researching drilling working bodies, comprising a support frame with guide racks fixed to it, a slider mounted on the guide racks with the possibility of vertical movement, a rotation drive of the drilling working body and a slide moving mechanism, characterized in that the rotation working drive of the drilling working body is mounted on the slider and contains an electric motor, sleeve-finger coupling, a cylindrical gearbox and a coupling for transmitting rotation of the drill rod, on which the drill a side member, and between the drill rod and the coupler a strain grip is fixed to record the torque transmitted to the drilling member, and the slide moving mechanism with the said drilling equipment installed on it contains a winch and a chain hoist mounted on a frame mounted on a support frame, this, the slider is connected to the pulley suspension, in which a tensor is integrated to record the axial force, and the block element of the pulley suspension is connected to the registration device traction of the speed of movement of the slider corresponding to the speed of immersion of the drilling working body.
RU2015123711/03A 2015-06-18 2015-06-18 Stand for investigation of drilling work tools RU2593612C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123711/03A RU2593612C1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Stand for investigation of drilling work tools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015123711/03A RU2593612C1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Stand for investigation of drilling work tools

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2593612C1 true RU2593612C1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56612913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015123711/03A RU2593612C1 (en) 2015-06-18 2015-06-18 Stand for investigation of drilling work tools

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2593612C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106769143A (en) * 2016-12-26 2017-05-31 西南石油大学 Track-type multi-function drilling experiment stand
CN109297740A (en) * 2018-11-12 2019-02-01 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 A kind of torsion impact device ground performance test macro
RU2746680C1 (en) * 2020-10-28 2021-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» Stand for complex testing of drilling rigs and drill pipes
WO2021128072A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 唐山哈船科技有限公司 Sampling drilling implement used for seabed exploration, and method for use

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU524910A1 (en) * 1974-11-29 1976-08-15 Test bench for drilling tools and drilling processes
SU582392A2 (en) * 1976-03-12 1977-11-30 Фрунзенский политехнический институт Stend for investigating drilling tools and process
SU613092A1 (en) * 1976-09-21 1978-06-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства Stand for testing drilling machines
RU52478U1 (en) * 2005-10-26 2006-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Горно-техническая компания" STAND FOR DIAGNOSTIC OF ROTATING DRILLING MACHINES

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU524910A1 (en) * 1974-11-29 1976-08-15 Test bench for drilling tools and drilling processes
SU582392A2 (en) * 1976-03-12 1977-11-30 Фрунзенский политехнический институт Stend for investigating drilling tools and process
SU613092A1 (en) * 1976-09-21 1978-06-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства Stand for testing drilling machines
RU52478U1 (en) * 2005-10-26 2006-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Горно-техническая компания" STAND FOR DIAGNOSTIC OF ROTATING DRILLING MACHINES

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106769143A (en) * 2016-12-26 2017-05-31 西南石油大学 Track-type multi-function drilling experiment stand
CN109297740A (en) * 2018-11-12 2019-02-01 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 A kind of torsion impact device ground performance test macro
WO2021128072A1 (en) * 2019-12-25 2021-07-01 唐山哈船科技有限公司 Sampling drilling implement used for seabed exploration, and method for use
RU2746680C1 (en) * 2020-10-28 2021-04-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Оренбургский государственный университет» Stand for complex testing of drilling rigs and drill pipes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2593612C1 (en) Stand for investigation of drilling work tools
CN109374418B (en) Method for testing tangential and normal resistance of anchor chain and soil under equivalent elastic boundary
CN109281626B (en) Core sampling drilling machine
CN106017888B (en) A kind of semifloating axle shaft rotary bending fatigue bench test device
CN203732351U (en) Shaft torsion impact fatigue tester
CN104502006B (en) On a kind of iron driller, break-out torque method of testing
CN102636397B (en) Device and method for rapidly testing comprehensive mechanical properties of anchor bolt
CN104359671B (en) Testing device for ball eye flexural vibration fatigue characteristic in power transmission line
CN109238673B (en) Performance testing device for operation power device and external force loading device thereof
CN106501075A (en) A kind of electric armour clamp wear test fixture and electric armour clamp abrasion tester
CN103206202A (en) Deep-sea pipe-in-pipe mechanical transfer characteristic analysis experiment device
US8641272B1 (en) System for performing dilatometer tests on the seafloor
CN207439846U (en) Extra large cable abrasion tester
CN210802890U (en) Testing device
CN204495522U (en) Composite insulator dynamic loading torsional test machine
CN103822834A (en) Hydraulic pendulum-type universal testing machine structure with torque measuring function
CN104833469B (en) Composite insulator dynamic load torsional vibration testing machine
CN106194157B (en) Giant magnetostrictive drilling variable-mode measuring probe and measuring method
RU176860U1 (en) Torsion Tester
CN106194151B (en) Self-balancing type with bit pressure real time monitoring function creeps into drawing mechanism
CN102435511B (en) Straw torque measurement device
CN110702391B (en) Agricultural machinery rotating part vibration soil box experiment testing arrangement
CN204924604U (en) Rig derrick and base system vibration test model
CN211877642U (en) Oil casing full-size bending loading test system
CN104634490A (en) Three-axis adjustable combined type dynamometer loading and driving device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180619