Устройство для регулирования скорости вращения

367236

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

t Lñ

БАЛТ:;. т

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.1К1971 (Ю 1648268 22-3) с присоединением заявки _#_

Приоритет

Опубликовано 23.1.1973. Бюллетень № 8 Дата опубликования описания 27.111.1973

М. Кл. Е 21Ь 45100

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 622.243.92.05(088.8) Автор изобретения

В. П. Варламов

Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

ВАЛА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ С НАКЛОННОЙ

ЛИНИЕЙ ДАВЛЕНИЯ.Изобретение относится к области бурения скважин с использованием гидравлических двигателей с наклонной линией давления.

Известны устройства для регулирования скорости вращения вала гидравлического двигателя с наклонной линией давления, содержащие буровой насос с приводом и регулятор расхода жидкости в скважину.

Предложенное устройство отличается тем, что регулятор расхода жидкости выполнен в виде установленной между буровым насосом ,и его приводом электромагнитной муфты, обмотка возбуждения которой подключена через регулятор тока к датчику давления, связанному с нагревательной линией скважины.

Такое выполнение устройства позволяет повысить надежность регулирования.

На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство.

Оно включает буровой насос 1, привод 2, электромагнитную муфту 8 .и турбобур 4 с наклонной линией давления. Обмотка возбуждения 5 электромагнитной муфты 8 связана с датчиком давления б через регулятор тока 7.

На фиг. 2, а и б представлены соответственно график изменения перепада давления в зависимости от изменения расхода жидкости и график изменения перепада давления на турбобуре и момента на его валу в функции оборотов.

Устройство работает следующим образом.

В зоне оборотов, близких к тормозному режиму турбобура 4, ток возбуждения электромагнитной муфты 8 имеет номинальную величину, обеспечивающую полное сцепление муфты 8, в связи с чем производится максимальная подача жидкости в скважину. С уменьшением момента на .валу турбобура 4 и .ростом скорости вращения его вала возрастает

1р (или уменьшается) давление на устье скважины (за счет наклонной линии давления турбобура), что воспринимается датчиком давления б. Давление, развиваемое насосами в устье скважины P„, слагается из перепадов

1s давления в наземной обвязке нагнетательной линии, в бурильных трубах, в турбобуре (Р,), как это показано на фиг. 2, а.

Расход жидкости Q пропорционален скорости вращения привода насосов и частоте дви2р жения поршней насосов, а давление на устье скважины и на турбобуре (при п=сопМ) растет в квадратной зависимости.

Для ограничения скорости вращения вала турбобура зоной значений оборотов n< —. та, 25 на к это показано,на ф т. 2,б, на|пример, при изменении осевой нагрузки на долото необходимо изменить производительность насосов от до Яь

При этом для обеспечения нового значения

Зр разгонных чисел оборотов п2=п давление P„

367236 (или Р„на устье скважины) не должно превышать значения, указанного на фиг. 2.

Область регулирования значения КР,,и соответственно ЛЯ, а следовательно, крутизна моментной характеристики в этой зоне в случае необходимости могут легко изменяться с помощью регулятора 7 (фиг. 1).

Регулятор тока 7 уменьшает ток возбуждения в обмотке муфты 8, в связи с чем в ней возникает скольжение между входным и выходным валами и подача жидкости в скважину уменьшается до значения, обеспечивающего поддержание необходимой скорости .вращения вала турбобура в зоне n< — n>.

Действие устройства в этой зоне, крутизна и характер наклона моментной характеристи5

15 ки, начальная точка действия обусловливаются соответствующей схемой регулятора тока

7 и поддаются легкой регулировке (зона ХР,).

Предмет изобретения

Устройство для регулирования скорости вращения вала гидравлического двигателя с наклонной линией давления, содержащее буровой насос с приводом и регулятор расхода жидкости в скважину, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности регулирования, регулятор расхода жидкости выполнен в виде установленной между буровым насосом и его приводом электромагнитной муфты, обмотка возбуждения которой подключена через,регулятор тока к датчику давления, связанному с нагнетальной линией скважины.

367236

Фиг.1 и) x) nr пг

@uz,.2

Редактор В. ЛевятовЗаказ 542/6 Изд. № 1148 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Нозаретова

Техред Л. Грачева

Корректоры: А. Николаева и Е. Давыдкина