каротажный подъемник

Формула изобретения

Каротажный подъемник, содержащий гидронасос, барабан лебедки с намотанным на него кабелем со скважинными приборами, привод с устройством регулирования скорости вращения барабана лебедки и пульт управления, отличающийся тем, что он снабжен вторым гидронасосом, привод выполнен в виде серводвигателя и соединенного с ним управляемого дроссельного устройства, а устройство регулирования скорости вращения барабана выполнено в виде двух планетарных механизмов, входные центральные шестерни которых соединены между собой зубчатой передачей, соединенной с ведущим валом, а выходные центральные шестерни через зубчатые колеса соединены с ведомым валом и звездочкой цепной передачи, передающей вращение на барабан лебедки, причем водила сателлитов каждого планетарного механизма соединены с гидронасосами, входные отверстия которых соединяются с внутренним объемом заполненного маслом корпуса устройства регулирования скорости вращения барабана лебедки, а выходные отверстия - с управляемым дифференциальным дроссельным устройством, выход которого также соединен с внутренним объемом корпуса устройства регулирования скорости вращения барабана лебедки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой геофизике и может быть использовано для спуска и подъема скважинных приборов.

Известен каротажный подъемник, содержащий раму, на одной части которой размещена кабина оператора, а на другой - лебедка с гидроприводом, укладчик кабеля с гидроцилиндром и тормоз [1] .

Недостатком известного устройства является сложность привода, содержащего гидронасос и гидромотор с изменяемой производительностью, а также невысокая точность регулирования скорости спуска и подъема скважинного прибора.

Наиболее близким к заявляемому по конструкции и достигаемым результатам является каротажный подъемник, принятый в качестве прототипа, содержащий гидронасос переменной производительности, связанный с приводным двигателем и гидромотором, соединенным с барабаном лебедки, усилитель мощности, связанный с шаговым электродвигателем, соединенным через редуктор с поворотным корпусом гидронасоса, кабель со скважинными приборами, намотанный на барабан лебедки и пульт управления [2] .

Недостатками этого устройства являются его сложность и недостаточная плавность и дискретный (шаговый) характер регулирования скорости движения кабеля.

Решаемая изобретением задача - упрощение устройства, повышение плавности и непрерывный (бесшаговый) характер изменения скорости движения каротажного кабеля.

Поставленная задача решается тем, что каротажный подъемник, содержащий гидронасос, барабан лебедки с намотанным на него кабелем со скважинными приборами, привод с устройством регулирования скорости вращения барабана лебедки и пульт управления, снабжен вторым гидронасосом, привод выполнен в виде серводвигателя и соединенного с ним управляемого дроссельного устройства, а устройство регулирования скорости вращения барабана выполнено в виде двух планетарных механизмов, входные центральные шестерни которых соединены между собой зубчатой передачей, соединенной с ведущим валом, а выходные центральные шестерни через зубчатые колеса соединены с ведомым валом и звездочкой цепной передачи, передающей вращение на барабан лебедки, причем водила сателлитов каждого планетарного механизма соединены с гидронасосами, входные отверстия которых соединяются с внутренним объемом заполненного маслом корпуса устройства регулирования, а выходные отверстия - с управляемым дифференциальным дроссельным устройством, выход которого также соединен с внутренним объемом корпуса устройства регулирования скорости вращения барабана лебедки.

На чертеже представлена схема каротажного подъемника, где:

1 - барабан лебедки;

2 - планетарные механизмы с водилами сателлитов;

3 - входные центральные шестерни планетарных механизмов;

4 - зубчатые передачи;

5 - ведущий вал устройства регулирования скорости вращения барабана;

6 - выходные центральные шестерни планетарных механизмов;

7 - зубчатые колеса;

8 - ведомый вал устройства регулирования скорости вращения барабана;

9 - звездочка цепной передачи;

10 - гидронасосы с входными и выходными отверстиями;

11 - корпус устройства регулирования;

12 - управляемое дифференциальное дроссельное устройство;

13 - серводвигатель.

14 - ведомая звездочка барабана лебедки.

В корпусе 11 устройства регулирования скорости вращения барабана, заполненном маслом, размещены два планетарных механизма с водилами сателлитов 2, соединенных с ведущим валом 5 устройства регулирования скорости вращения барабана, получающим вращение от двигателя машины (на фигуре не показана). Входные центральные шестерни планетарных механизмов 3 соединяются зубчатыми передачами; выходные центральные шестерни планетарных механизмов 6 через зубчатые передачи соединены с ведомым валом 8 устройства регулирования скорости вращения барабана со звездочкой 9 цепной передачи. С помощью цепной передачи звездочки 9 вращение передается на звездочку 14 барабана лебедки 1. Сателлиты планетарных механизмов через водила соединены с гидронасосами 10. Входные отверстия гидронасосов 10 соединены с внутренним объемом корпуса 11 устройства регулирования скорости вращения барабана, а выходные отверстия гидронасосов соединены с управляемым дифференциальным дроссельным устройством 12, вращаемым серводвигателем 13. Выход управляемого дифференциального дроссельного устройства 12 также соединен с внутренним объемом корпуса 11 устройства регулирования скорости вращения барабана.

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени управляемое дифференциальное дроссельное устройство 12 открыто, а ведущий вал 5 через шестерни вращает входные центральные шестерни 3 планетарных механизмов 2. Одновременно вращаются сателлиты и водила планетарных механизмов, при этом их вращение передается на валы гидронасосов 10, которые перекачивают масло из корпуса устройства регулирования 11 через управляемое дифференциальное дроссельное устройство 12, возвращая масло обратно в корпус 11 устройства регулирования скорости вращения барабана без какого-либо сопротивления. В этот момент ведомый вал устройства регулирования скорости вращения барабана не вращается, и барабан лебедки 1 не получает вращения от цепной передачи.

Для того чтобы ведомый вал 8 устройства регулирования скорости вращения барабана и звездочка 9 цепной передачи начали вращаться, необходимо с пульта управления (на фигуре не показан) с помощью серводвигателя 13 начать плавно закрывать управляемое дифференциальное дроссельное устройство 12, поворачивая вентиль в одном из направлений, в зависимости от того, необходимо поднять или опустить скважинные приборы. Тогда на одном из гидронасосов возникает гидросопротивление, приводящее к появлению тормозного момента на валу гидронасоса. Тогда водило соответствующего планетарного механизма замедляет свое вращение, а шестерня планетарного механизма под действием его сателлитов начинает вращаться и приводит во вращение ведомый вал 8 устройства регулирования скорости вращения барабана и звездочку 9 цепной передачи, а вместе с ней через цепную передачу - ведомую звездочку 14 барабана лебедки. По мере закрытия управляемого дифференциального дроссельного устройства 12 скорость вращения барабана лебедки 1 растет, а при полном закрытии управляемого дифференциального дроссельного устройство 12 скорость вращения барабана лебедки 1 достигает максимального значения, т. к. соответствующий гидронасос останавливает соответствующие водила планетарного механизма и передаточное число планетарного механизма становится равным единице.

Для изменения направления вращения барабана лебедки 1 достаточно закрывать управляемое дифференциальное дроссельное устройство в направлении, противоположном описанному выше.

Причем скорость вращения пропорциональна сопротивлению потоку масла на выходе насоса, т. е. гидронасосы используются по новому назначению - в качестве тормозного устройства.

Эффективность предлагаемого устройства связана с тем, что при достаточно простой конструкции оно обладает возможностью плавного регулирования скорости и реверсом без расцепления кинематической цепи.

По сравнению с известными устройствами аналогичного назначения предлагаемое техническое решение обладает также следующими преимуществами:

- высокой надежностью, обусловленной простотой конструкции;

- повышенным диапазоном бесступенчатого регулирования скорости вращения барабана лебедки.

Источники информации

1. Авт. св. 1596096, Е 21 В 47/00, БИ 36, 1990.

2. Авт. св. 1654557, Е 21 В 47/00, БИ 21, 1991.