нагрузочное устройство для тестирования гидравлического забойного двигателя

Формула изобретения

Нагрузочное устройство для тестирования гидравлического забойного двигателя (ГЗД), содержащее станину, порошковый тормоз, кинематическую цепочку между выходным валом ГЗД и ротором порошкового тормоза, гидроотбойник, контрольно-измерительный блок и блок управления и обработки данных, отличающееся тем, что кинематическая цепочка выполнена в виде шестеренного конического мультипликатора со сцепными муфтами в соединениях его валов с выходным валом ГЗД и ротором порошкового тормоза, а гидроотбойник выполнен на крышке мультипликатора в виде кольцевого резервуара, охватывающего с уплотнением нижнюю часть корпуса ГЗД.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и используется при обкатке и испытаниях гидравлических забойных двигателей.

Известно нагрузочное устройство для тестирования гидравлического забойного двигателя (ГЗД), содержащее станину, порошковый тормоз, кинематическую цепочку между выходным валом ГЗД и ротором порошкового тормоза, гидроотбойник, контрольно-измерительный блок и блок управления и обработки данных - патент RU № 2410662 C2 на изобретение «Стенд для обкатки и испытаний гидравлических забойных двигателей», опубликовано 27.01.2011.

По своим признакам и достигаемому результату это нагрузочное устройство наиболее близко к заявляемому и принято за прототип.

Известное нагрузочное устройство является стационарной составной частью названного стенда, монтируется отдельными узлами на общем основании (станине) стенда с узлами крепления ГЗД, расположенными в горизонтальной плоскости на одной оси с порошковым тормозом. Эксплуатация известного нагрузочного устройства ведется в специализированном испытательном цехе.

Недостаток такого нагрузочного устройства заключается в малой точности, узости диапазона нагружения ГЗД и невозможности его автономного использования.

Технический результат от использования предлагаемого нагрузочного устройства заключается в повышении точности, расширении диапазона нагружения ГЗД при тестировании и возможности автономного (вне стенда) использования.

Названный технический результат достигается тем, что в нагрузочном устройстве для тестирования ГЗД, содержащем станину, порошковый тормоз, кинематическую цепочку между выходным валом ГЗД и ротором порошкового тормоза, гидроотбойник, контрольно-измерительный блок и блок управления и обработки данных, согласно изобретению кинематическая цепочка выполнена в виде шестеренного конического мультипликатора со сцепными муфтами в соединениях его валов с выходным валом ГЗД и ротором порошкового тормоза, а гидроотбойник выполнен на крышке мультипликатора в виде кольцевого резервуара, охватывающего с уплотнением нижнюю часть корпуса ГЗД.

Изобретение поясняется нижеприведенным описанием со ссылкой на прилагаемый чертеж, где тонкими линиями показан ГЗД и используемые вместе с нагрузочным устройством агрегаты одной из буровых установок.

Нагрузочное устройство для тестирования ГЗД1 содержит станину 2, порошковый тормоз 3, кинематическую цепочку А между выходным валом Б ГЗД1 и ротором 4 порошкового тормоза 3, гидроотбойник 5, контрольно-измерительный блок 6 и блок управления и обработки данных 7.

Кинематическая цепочка А выполнена в виде шестеренного конического мультипликатора 8 со сцепными муфтами 9, 10 в соединениях его валов соответственно 11 и 12 с выходным валом Б ГЗД1 и ротором 4 порошкового тормоза 3, а гидроотбойник 5 выполнен на крышке 13 мультипликатора 8 в виде кольцевого резервуара, охватывающего с уплотнением 14 нижнюю часть корпуса В ГЗД1.

Сцепная муфта 9 между выходным валом Б ГЗД1 и входным валом 11 мультипликатора 8 может быть выполнена, например, в виде штатного долота 15 ГЗД1 и сопряженной с ним полумуфтой 16 (на чертеже показано слева от оси ГЗД1; справа от оси показано исполнение с обыкновенной кулачковой муфтой), закрепленной на входном валу 11 мультипликатора 8.

При подготовке к работе нагрузочное устройство в сборе на станине 2 перевозят, например, на буровую, тестирование ГЗД1 которой требуется выполнить.

Нагрузочное устройство закрепляют станиной 2, например, на роторном столе Г буровой установки 17. Затем подлежащий тестированию ГЗД1 устанавливают в отвесном положении выходным валом Б на входном валу 11 мультипликатора 8 посредством сцепной муфты 9 и закрепляют с использованием бурового ключа 18 буровой установки 17. После чего на верхнем конце ГЗД1 закрепляют переводник 19 с датчиками давления и расхода рабочей жидкости контрольно-измерительного блока 6 и соединяют переводник 19 с напорной магистралью 20 насосной станции 21 буровой установки 17.

При работе нагрузочного устройства поток рабочей жидкости от насосной станции 21 под давлением подается через переводник 19 в ГЗД1, и через его выходной вал Б, сцепную муфту 9 приводит во вращение мультипликатор 8, и от его выходного вала 12 через сцепную муфту 10 - ротор 4 порошкового тормоза 3 (что обеспечивает вращение ротора порошкового тормоза с оборотами, превышающими обороты выходного вала ГЗД пропорционально передаточному числу мультипликатора).

При включении на порошковом тормозе 3 нагрузочного момента величина последнего оказывается меньше, чем на порошковом тормозе прототипа, что позволило повысить точность и расширить диапазон нагружения ГЗД1.

В процессе эксплуатации нагрузочного устройства поток рабочей жидкости, поступающий под давлением в ГЗД1, выходит из него в гидроотбойник 5, от которого отводится (показано стрелками), например, в канализацию (что позволило в совокупности с вышеописанными свойствами нагрузочного устройства использовать его в качестве автономного - пригодного к применению, например, на любой буровой).

При эксплуатации нагрузочного устройства все контролируемые параметры: давление и расход рабочей жидкости на входе ГЗД1, число оборотов и момент нагружения ротора 4 порошкового тормоза 3 контролируются контрольно-измерительным блоком 6, а управление работой нагрузочного устройства и документирование процесса тестирования ГЗД1 осуществляется блоком управления и обработки данных 7.

Выполнение нагрузочного устройства по изобретению позволяет комплектовать им действующие буровые установки.

Нагрузочное устройство по сравнению с прототипом характеризуется повышенной точностью и расширенным диапазоном нагружения ГЗД при тестировании и возможностью автономного его использования.