RU40791U1 - STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES - Google Patents
STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES Download PDFInfo
- Publication number
- RU40791U1 RU40791U1 RU2004115537/22U RU2004115537U RU40791U1 RU 40791 U1 RU40791 U1 RU 40791U1 RU 2004115537/22 U RU2004115537/22 U RU 2004115537/22U RU 2004115537 U RU2004115537 U RU 2004115537U RU 40791 U1 RU40791 U1 RU 40791U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- shaft
- brake device
- axial load
- stand
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД) и предназначено для обкатки и проведения испытаний ГЗД. Техническая задача полезной модели - создание стенда, моделирующего работу ГЗД в условиях, приближенных к естественным. Поставленная задача осуществляется за счет известного стенда, содержащего установочную базу, зажимные приспособления для закрепления ГЗД, емкость для сбора энергетической жидкости, насос, датчик, тормозное устройство, согласно полезной модели тормозное устройство содержит два диска, подвижный и неподвижный, установленные с зазором в пределах от 10 мм до 15 мм с возможностью контакта при осевой нагрузке, подвижный диск, задающий осевую нагрузку, установлен на валу тормозного устройства, а неподвижный диск, получающий осевую нагрузку и передающий при этом крутящий момент установлен на валу ГЗД, причем датчик, вал и корпуса гидроцилиндров жестко закреплены на установочной базе. В заявленном стенде тормозное устройство позволяет создавать осевую нагрузку на вал шпинделя ГЗД с одновременным получением на валу шпинделя тормозного крутящего момента, имитируя при этом работу ГЗД, наиболее приближенную к естественным условиям.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to equipment for servicing hydraulic downhole motors (HGDs) and is intended for running-in and testing of GDZs. The technical task of the utility model is the creation of a stand simulating the operation of a hydraulic manifold under conditions close to natural. The task is carried out at the expense of the well-known stand containing the installation base, clamping devices for fastening the hydraulic valve, a container for collecting energy fluids, a pump, a sensor, a brake device, according to a utility model, the brake device contains two disks, movable and fixed, installed with a gap ranging from 10 mm to 15 mm with the possibility of contact with axial load, a movable disk that sets the axial load is mounted on the shaft of the brake device, and a fixed disk that receives axial load and thus giving torque HDDM mounted on the shaft, the sensor shaft and the housing of hydraulic cylinders are fixedly attached to the mounting base. In the claimed stand, the brake device allows you to create an axial load on the spindle shaft of the hydraulic drive with simultaneous receipt of braking torque on the spindle shaft, simulating the operation of the hydraulic drive, which is closest to natural conditions.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД) и предназначено для обкатки и проведения испытаний ГЗД как новых, так и после проведения ремонта.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, equipment for servicing hydraulic downhole motors (HGDs) and is intended for running-in and testing of GDZs both new and after repairs.
Известен стенд для обкатки и проведения испытаний ГЗД, включающий установочную базу, зажимные приспособления для закрепления корпуса ГЗД, два тормозных устройства в виде электромагнитных порошковых тормозов, емкость для приема энергетической жидкости, насос (заявка №2003106201, дата приоритета 05.03.03 г., авторы Садырев П.Н. и др.)A well-known stand for running in and conducting tests of hydraulic breakdown, including the installation base, clamping devices for securing the hydraulic breaker body, two braking devices in the form of electromagnetic powder brakes, a container for receiving energy fluid, a pump (application No. 2003106201, priority date 05.03.03, authors Sadyrev P.N. and others.)
Недостатком стенда является невысокий уровень точности результатов испытаний ГЗД, т.к. на этом стенде не модулируется осевая нагрузка на ГЗД и не учитывается ее влияние при определении рабочих характеристик.The disadvantage of the stand is the low level of accuracy of the results of the tests of gas-pressure distribution, on this stand, the axial load on the hydraulic drive is not modulated and its influence is not taken into account when determining the performance characteristics.
Известен стенд для обкатки и проведения испытаний ГЗД, включающий установочную базу, зажимные приспособления для закрепления A well-known stand for running and testing of hydraulic breakdown, including the installation base, clamping devices for fixing
корпуса ГЗД, емкость для принятия энергетической жидкости, насос, датчик тормозного момента, тормозное устройство (заявка №2003126783, дата приоритета 01.09.03 г., авторы Назаров А.Н. и др.). Этот аналог является наиболее близким, поэтому взят за прототип заявленного изобретения.GZD cases, capacity for receiving energy fluid, pump, brake torque sensor, brake device (application No. 2003126783, priority date 09/01/03, authors Nazarov A.N. et al.). This analogue is the closest, therefore, taken as a prototype of the claimed invention.
Недостатком прототипа является невысокий уровень точности результатов испытаний вследствие того, что измерение рабочих характеристик ГЗД на стенде происходит за счет создания тормозными устройствами тормозного крутящего момента на валу шпинделя ГЗД без учета осевой нагрузки, которая возникает в естественных условиях работы ГЗД.The disadvantage of the prototype is the low level of accuracy of the test results due to the fact that the measurement of the performance of the hydraulic drive on the stand is due to the creation of braking devices braking torque on the spindle shaft of the hydraulic drive without taking into account the axial load that occurs in natural conditions of operation of the hydraulic drive.
При работе ГЗД в естественных условиях наряду с радиальными нагрузками возникают осевые нагрузки от давления рабочей жидкости, веса ГЗД, долота и обсадных труб, причем именно осевые нагрузки являются основными нагрузками, действующими на осевые опоры шпинделя ГЗД (В.А.Добкин и др. «Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей» г.Москва, Недра, 1983 г. стр.23).During the operation of hydraulic drives in natural conditions, along with radial loads, axial loads arise from the pressure of the working fluid, the weight of the hydraulic lift, bit and casing, and axial loads are the main loads acting on the axial bearings of the hydraulic spindle (V.A.Dobkin et al. " Maintenance and repair of downhole hydraulic motors ”, Moscow, Nedra, 1983, p.23).
Для восприятия радиальных и осевых нагрузок в шпиндельной секции ГЗД предусмотрены осевые и радиальные опоры. В качестве осевых опор в зависимости от диаметра ГЗД, скорости его вращения, условий бурения (вида бурового раствора, его плотности и температуры, глубины бурения) используются подшипники скольжения (резино-металлические опоры) или подшипники качения. Допустимая нагрузка на осевые опоры For the perception of radial and axial loads, axial and radial bearings are provided in the spindle section of the GZD. As axial bearings, depending on the diameter of the hydraulic control valve, its rotation speed, drilling conditions (type of drilling fluid, its density and temperature, drilling depth), sliding bearings (rubber-metal bearings) or rolling bearings are used. Permissible axial load
является расчетной паспортной характеристикой ГЗД и имеет разные значения в зависимости от диаметра и конструктивного исполнения ГЗД. Величина допустимой осевой нагрузки определяется исходя из конструкции двигательной секции ГЗД и осевых опор шпинделя ГЗД.is the rated passport characteristic of the hydraulic valve and it has different values depending on the diameter and design of the hydraulic valve. The magnitude of the permissible axial load is determined based on the design of the engine section of the hydraulic valve and axial bearings of the spindle of the hydraulic valve.
Величина потерь вращающего момента на трение в осевых опорах значительно выше, чем сумма потерь момента в радиальных опорах и потерь на трение роторов о статоры (В.А.Добкин «Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей», Москва, Недра, 1983 г. стр.25). Например, потери вращающего момента на трение в резино-металлических опорах могут достигать существенной величины, более 20%, энергетического ресурса двигателя (В.А.Добкин «Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей», Москва, Недра, 1983 г., стр.24, рис.10), что никак не учитывается при получении рабочих характеристик ГЗД на стенде прототипа.The magnitude of the frictional torque loss in the axial bearings is much higher than the sum of the moment losses in the radial bearings and the friction losses of the rotors on the stators (V. A. Dobkin “Maintenance and repair of hydraulic downhole motors”, Moscow, Nedra, 1983 p. 25). For example, friction torque losses in rubber-metal bearings can reach a significant value, more than 20%, of the engine’s energy resource (V. A. Dobkin “Maintenance and repair of hydraulic downhole motors”, Moscow, Nedra, 1983, p. 24 , Fig. 10), which is not taken into account in any way when obtaining the performance characteristics of the gas distribution valve at the prototype stand.
Таким образом, при моделировании работы ГЗД на стенде для получения рабочих характеристик, наиболее точно соответствующих естественным условиям работы ГЗД, необходимо моделировать работу на валу шпинделя ГЗД тормозной крутящий момент и осевую нагрузку, что обеспечит повышение точности снимаемых характеристик работы ГЗД, повышение качества изготовления ГЗД и увеличение ресурса работы ГЗД.Thus, when simulating the operation of the hydraulic drive on the bench to obtain the operating characteristics that most closely match the natural conditions of the hydraulic drive, it is necessary to simulate the braking torque and axial load on the shaft of the hydraulic drive spindle, which will increase the accuracy of the characteristics of the hydraulic drive, improve the quality of manufacturing of hydraulic drives increase in the resource of work
Технической задачей полезной модели является создание стенда, моделирующего работу ГЗД в условиях, приближенных к естественным.The technical task of the utility model is to create a stand that simulates the operation of the hydraulic valve under conditions close to natural.
Решение поставленной технической задачи осуществляется за счет известного стенда, содержащего установочную базу, зажимные приспособления для закрепления ГЗД, емкость для сбора энергетической жидкости, насос, датчик, тормозное устройство, снабженное валом, согласно полезной модели тормозное устройство содержит два диска, подвижный и неподвижный, установленные с зазором в пределах от 10 мм до 15 мм с возможностью контакта при осевой нагрузке, подвижный диск, задающий осевую нагрузку, установлен на валу тормозного устройства с возможностью перемещения вдоль вала с помощью не менее двух гидроцилиндров, которые расположены симметрично относительно продольной оси вала, и связан с датчиком через рычаг, а неподвижный диск, получающий осевую нагрузку и передающий при этом крутящий момент на подвижный диск, установлен на валу ГЗД, причем датчик, вал и корпуса гидроцилиндров жестко закреплены на установочной базе.The solution of the technical problem is carried out at the expense of a well-known stand that contains the installation base, clamping devices for fastening the hydraulic drive, a container for collecting energy fluids, a pump, a sensor, a brake device equipped with a shaft, according to a utility model, the brake device contains two disks, movable and fixed, installed with a gap in the range from 10 mm to 15 mm with the possibility of contact with axial load, a movable disk that sets the axial load is mounted on the shaft of the brake device with the possibility of displacements along the shaft with at least two hydraulic cylinders that are located symmetrically with respect to the longitudinal axis of the shaft and are connected to the sensor via a lever, and a fixed disk, which receives axial load and transmits torque to the movable disk, is mounted on the valve shaft, and the sensor the shaft and housing of the hydraulic cylinders are rigidly fixed to the installation base.
На фиг.1 изображен стенд для моделирования работы ГЗД - общий видIn Fig.1 shows a stand for modeling the operation of the hydraulic valve - a General view
На фиг.2 изображено тормозное устройство - вид сбоку Figure 2 shows the brake device - side view
На фиг.3 изображен зазор «S» между подвижным и неподвижным дисками тормозного устройстваFigure 3 shows the gap "S" between the movable and stationary disks of the brake device
На фиг.4 изображено тормозное устройство - вид А Figure 4 shows the brake device - type A
Стенд (фиг.1) включает насос 1, буровой рукав 2, всасывающий трубопровод 3, блок датчиков 4 для контроля производительности насоса и The stand (figure 1) includes a pump 1, a drill sleeve 2, a suction pipe 3, a sensor unit 4 for monitoring pump performance and
и давления развиваемого насосом, пульт управления 5 с компьютером и установочную базу 6.and pressure developed by the pump, control panel 5 with a computer and installation base 6.
Установочная база 6 (фиг.1) включает зажимные устройства 7, гидроотбойник 8, предотвращающий разбрызгивание энергетической жидкости, раму 9, датчик оборотов 10, датчик момента 11, переводник 12, тормозное устройство 13.The installation base 6 (Fig. 1) includes clamping devices 7, a hydraulic pick-up device 8, which prevents splashing of energy fluids, a frame 9, a speed sensor 10, a torque sensor 11, a sub 12, a brake device 13.
Тормозное устройство 13 состоит из неподвижного диска 14 (фиг.2, 4), установленного на валу шпинделя ГЗД, подвижного диска 15 и вала тормозного устройства 16, расположенного на рамной конструкции 17, которая жестко соединена с рамой стенда 9, двух симметрично расположенных гидроцилиндров 18, имеющих поршни 19, которые взаимодействуют с подвижным диском 15, а корпуса 20 жестко соединены с рамной конструкцией 17. Подвижный диск 15 установлен на валу тормозного устройства 16 с возможностью вращения вокруг оси вала и перемещения вдоль оси вала во время торможения ГЗД. С подвижным диском 15 соединен рычаг 21 таким образом, что при вращении подвижного диска, свободный конец рычага имеет возможность контактирования с датчиком момента 11. Гидроцилиндр 18 через трубки 22 соединен с насосом 23, в котором создается гидравлическое давление, задающее осевую нагрузку на подвижный диск 15.The brake device 13 consists of a fixed disk 14 (figure 2, 4) mounted on the spindle shaft of the hydraulic drive, the movable disk 15 and the shaft of the brake device 16 located on the frame structure 17, which is rigidly connected to the frame of the stand 9, two symmetrically located hydraulic cylinders 18 having pistons 19, which interact with the movable disk 15, and the housing 20 is rigidly connected to the frame structure 17. The movable disk 15 is mounted on the shaft of the brake device 16 with the possibility of rotation around the axis of the shaft and movement along the axis of the shaft during braking Genesis of the Ministry of Labor. The lever 21 is connected to the movable disk 15 in such a way that when the movable disk rotates, the free end of the lever is able to contact the torque sensor 11. The hydraulic cylinder 18 is connected through a tube 22 to a pump 23 in which hydraulic pressure is created that sets the axial load on the movable disk 15 .
Моделирование работы ГЗД на стенде происходит следующим образом. В ГЗД устанавливается переводник 12, а на вал шпинделя ГЗД The simulation of the work of the gas-tight separator at the stand is as follows. In GZD installed sub 12, and on the spindle shaft of GZD
крепится неподвижный диск 14. Испытуемый ГЗД жестко устанавливается на стенде с помощью зажимных устройств 7, обеспечив при этом гарантированный зазор «S» (фиг.3) в пределах от 10 мм до 15 мм между неподвижным 14 и подвижным 15 дисками. В ГЗД под давлением подается энергетическая жидкость. Поток энергетической жидкости передает гидравлическую энергию на вал шпинделя ГЗД и раскручивает его, и вместе с валом начинает вращаться неподвижный диск 14.the fixed disk 14 is attached. The test hydraulic drive is rigidly mounted on the bench using clamping devices 7, while ensuring a guaranteed clearance "S" (Fig. 3) in the range from 10 mm to 15 mm between the fixed 14 and the movable 15 disks. Energetic fluid is supplied to the gas pressure distributor under pressure. The flow of energy fluid transfers hydraulic energy to the spindle shaft of the hydraulic spindle and spins it, and together with the shaft, the fixed disk 14 begins to rotate.
При достижении необходимого числа оборотов в режиме холостого хода ГЗД производится постепенное торможение вала шпинделя ГЗД тормозным устройством до полной остановки вала шпинделя ГЗД.When the required number of revolutions is reached in the engine idle, the gradual braking of the spindle of the gas spindle is performed by the braking device until the spindle shaft of the gas spindle is completely stopped.
Торможение производится воздействием гидравлического давления на поршни 19 гидроцилиндров 18 с помощью насоса 23. Поршни 19 гидроцилиндров 18 воздействуют на подвижный диск 15, который перемещается вдоль вала тормозного устройства 16.Braking is effected by the action of hydraulic pressure on the pistons 19 of the hydraulic cylinders 18 using the pump 23. The pistons 19 of the hydraulic cylinders 18 act on the movable disk 15, which moves along the shaft of the brake device 16.
Подвижный диск 15, взаимодействуя с неподвижным диском 14, передает через него на вал шпинделя ГЗД осевую нагрузку, воспринимая при этом крутящий момент от ГЗД, который через рычаг передается датчику момента 11. При этом происходит торможение ГЗД. Таким образом, моделируется работа ГЗД при бурении скважины.The movable disk 15, interacting with the stationary disk 14, transfers the axial load through it to the spindle shaft of the hydraulic drive, while absorbing the torque from the hydraulic drive, which is transmitted to the torque sensor 11 through the lever. This causes the brake to brake. Thus, the work of the hydraulic fracturing during well drilling is simulated.
В стенде прототипа применены тормозные устройства в виде электромагнитного порошкового нагрузочного тормоза, типа ПТ-250М, и в виде расположенных на свободно вращающейся планшайбе двух The prototype booth used braking devices in the form of an electromagnetic powder load brake, type PT-250M, and in the form of two located on a freely rotating faceplate
тормозных суппортов, которые тормозят вал шпинделя ГЗД. На валу шпинделя ГЗД получают тормозной крутящий момент, моделирующий реальные условия работы ГЗД и производят измерение рабочих характеристик ГЗД. Но при этом уровень точности снимаемых характеристик недостаточно высок. Это объясняется тем, что в прототипе не моделируется осевая нагрузка на вал шпинделя ГЗД и, соответственно, не учитывается ее влияние при определении рабочих характеристик ГЗД.brake calipers that brake the spindle shaft of the hydraulic valve. The braking torque is obtained on the spindle shaft of the hydraulic drive, which simulates the actual working conditions of the hydraulic drive and measure the operating characteristics of the hydraulic drive. But at the same time, the level of accuracy of the recorded characteristics is not high enough. This is because the prototype does not simulate the axial load on the spindle shaft of the hydraulic drive and, accordingly, its influence is not taken into account when determining the operating characteristics of the hydraulic drive.
В предлагаемой полезной модели тормозное устройство позволяет создавать осевую нагрузку на вал шпинделя ГЗД с одновременным получением на валу шпинделя ГЗД тормозного крутящего момента, что обеспечивает моделирование работы ГЗД приближенное к естественным условиям, при этом повышается уровень точности снимаемых характеристик.In the proposed utility model, the braking device allows the axial load to be created on the spindle shaft of the hydraulic drive with simultaneous receipt of braking torque on the spindle shaft of the hydraulic drive, which simulates the operation of the hydraulic drive close to natural conditions, while increasing the level of accuracy of the recorded characteristics.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115537/22U RU40791U1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004115537/22U RU40791U1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU40791U1 true RU40791U1 (en) | 2004-09-27 |
Family
ID=36655837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004115537/22U RU40791U1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU40791U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476847C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЗИТРОН" | Test bench for hydraulic bottomhole motor |
-
2004
- 2004-05-25 RU RU2004115537/22U patent/RU40791U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476847C1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-02-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЗИТРОН" | Test bench for hydraulic bottomhole motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108106847B (en) | Water lubrication rubber bearing performance test bench and test method thereof | |
| CN106525429B (en) | A kind of angular contact bearing birotor testing machine | |
| CN102879189B (en) | Non-metallic O-shaped ring performance testing device | |
| CN101915676B (en) | Test method for testing working performances of rotation control head | |
| CN202166578U (en) | Testing machine for frictional wear between drill rod and sleeve | |
| CN108801635A (en) | A kind of experimental provision and method for the variable diameter of axle sliding bearing dynamic characteristic test of series | |
| CN102628747A (en) | Multifunctional tribology performance test system | |
| CN107860581B (en) | Unbalanced vibration comprehensive test bed for modularized engine rotor | |
| CN107121286A (en) | A kind of vertical water lubricating radial bearing test device and its test simulation method | |
| CN206362559U (en) | A kind of angular contact bearing birotor testing machine | |
| CN105445025A (en) | Water-lubricated radial thrust combined sliding bearing performance test bench | |
| CN106092533B (en) | A kind of balanced type monometallic seal test device | |
| CN109975006A (en) | A kind of vertical low speed machine connecting rod bearing shell fatigue test platform machine | |
| US9921117B2 (en) | Dynamometer for measuring power output of a prime mover driving a rotating shaft having plural torque drive bars arranged around an outer periphery of a stator plate | |
| CN208125544U (en) | A kind of multi-functional piston-cylinder System friction-wear test test machine | |
| CN106644479A (en) | Test bed of vertical bearing | |
| RU40791U1 (en) | STAND FOR MODELING THE WORK OF HYDRAULIC BOTTOM BOTTOM ENGINES | |
| De Santiago et al. | Imbalance response of a rotor supported on open-ends integral squeeze film dampers | |
| CN102749195A (en) | High-speed water bearing performance test device with air seal | |
| CN105628600A (en) | Experiment apparatus and experiment method for evaluating lubricating performance of deep well drilling fluid | |
| Vanhaelst et al. | A systematic analysis of the friction losses on bearings of modern turbocharger | |
| CN206410970U (en) | A kind of lubricating oil viscosity of testing influences the experimental provision of torque output | |
| CN107063687A (en) | Bearing is lubricated under a kind of ring and receives oil test machine | |
| Xia et al. | Experimentally validated models of O-ring seals for tiny hydraulic cylinders | |
| CN211954697U (en) | Testing device for wet brake of drive axle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD1K | Correction of name of utility model owner | ||
| MZ1K | Utility model is void |
Effective date: 20100407 |