Инерционный привод бурового инструмента

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 1787609(53) УД К 622.233. .62-83.002.51 (088.8) по делам нвобретеннй н открытийДата опубликования описания 25.12.80(54) ИНЕРЦИОННЪИ ПРИВОД БУРОВОГО ИНСГРУ.ЧЕНТА Изобретение относится к буровой технике, в частности к приводним устройствам буровьх машин с импульсным вращением ведомого вала.Известен инерционный привод, включающий в себя приводный вал, соединенный упругой муфтой с водилом, выполненным в качестве ведомого вала рабочего инструмента и несущим свободно посаженные, неуравновешенные конические колеса, введенные в зубчатое зацепление с промежуточным коническим колесом, закрепленным в 1 о корпусе 1.Недостаток данного устройства состоит в том, что создаваемые коническим импульсатором крутильные колебания ограничиваются возможностями упругой муфты, поэтому разработка горных пород ведется в основном только за счет малоизменяемого вращающего момента и периодических вертикальных мягких импульсов.Известен также инерционный привод, включающий ведущий вал с солнечной шестерней, введенный в зацепление со свободно посаженными на водило неуравновешенными сателлитами планетарного импульса- тора, соединенный с рабочим инструментом ведомый вал и замкнутый на корпус автолог 2.Недостаток устройства состоит в том, что полезно не используется энергия, которая разряжается на корпус с помогцью авто. лога, чем снижается эффективность бурения В целом.Цель изобретения - повышение эффективности бурения за счет придания рабочему инструменту продольных импульсов. преимущественно ударного характера. Это достигается тем, что привод снабжен дополнительным автологом. зубчатыми секторами и промежуточным валом, установленными в корпусе неподвижными кремальерами и трехзвенной конической зубчатой передачей, связывающей водило с ведомым валом, промежуточное колесо которой посредством дополнительного автолога установлено на промежуточном валу, причем корпус подпружинен относительно рабочего инструмента, а также тем, что рабочий инструмент снабжен наковальней, а корпус - бойком.На фиг. 1 изображена принципиальная кинематическая схема привода; на фиг. 2 -сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1.Привод состоит из двигателя 1, установленного на неподвижной раме 2, несущей зафиксированный в подшипнике рабочий инструмент 3, связанный посредством подвижного шлицевого соединения с ведомым валом 4, который через автолог 5 соединен с ведомым коническим колесом 6. В свою очередь вал двигателя 1 также через шлицевое подвижное соединение соединен с ведушим валом 7 с закрепленной на нем солнечной шестерней 8, введенной в зубчатое зацепление с попарно и диаметрально расположенными на водиле 9 неуравновешенными сателлитами 10. Водило 9 несет закрепленное на нем ведущее коническое колесо 11, введенное в зубчатое зацепление с промежуточным коническим колесом 12, а через него и с коническим колесом 6. Колесо 12 посредством дополнительного автолога 13 соединено с промежуточным валом 14 с зубчатыми секторами 15, введенными в зацепление с закрепленными на раме 2 неподвижными кремальерами 16. Ведущий вал 7, ведомый вал 4 и промежуточный вал 14 установлены в подшипниках корпуса 17, соединенного с рамой 2 и рабочим инструментом 3 подпружиненными стяжными болтами 18. Кроме того, корпус 17 оборудован бойком 19, законтактированным с наковальней 20, скрепленной с рамой 2 и рабочим инструментом 3.Устройство работает следуюшим образ.ом.От двигателя 1 через ведущий вал 7 вращение получает солнечная шестерня 8, а с ней и сателлиты 10, создающие на водиле 9 за счет своей противофазной неуравновешенности знакопеременный вращающий момент - двусторонние крутильные колебания. Указанные крутильные колебания испытывают и конические колеса 12 и 6. Колесо 6, вращаясь против часовой стрелки (см, фиг, 2), через автолог 5 увлекает за собой ведомый вал 4 и инструмент 3, В это время промежуточное коническое колесо 12 врашается против часовой стрелки (см. фиг. 3), не воздействуя на вал 14. Через полоборота сателлита 10 на водиле 9 воздействует момент, обеспечивающий вращение по часовой стрелке колеса 12, а через аналог 13 - вала 14. При этом за счет кремальерной передачи 15 - 16 вал 14 совместно с корпусом 17 начинает перемещаться вверх относительно рамы 2. Это перемещение продолжается до тех пор, пока суммарная сила от веса корпуса 17 со всей его начинкой и силы упругости пружин 18 не станет больше окружного усилия на секторах 15, равного Р =М:г, где М - крутящий момент на валу 14; г - радиус сектора (колеса) 15. Элемент 15 выбран в качестве сектора, так как его вращение не бывает полнооборотным. Как только упомянутое сопротивление подъему корпуса 17 станет больше уменьшаюшегося Р, корпус 17 начинает двигаться вниз, в результате чего инструмент 3 получает одновременно продольный и крутильный импульсы. Продольные вертикальные перемещения корпуса 1 относительно рамы 2 поддерживаются подвижными шлицевыми связями ь- дущего вала 8 с валом двигателя 1 и ведомого вала 4 с инструментом 3. С целью усиления продольного перемешения всей рассматриваемой конструкции вниз, целесообразно импульс в этом направлении д . лять ударным, для чего корпус 1/ обору- дуется бойком 19, а рама 2 - наковальней 20,Технико-экономический эффект устройс- ва состоит в полезном использовании крутильного импульса, действуюшего на водило в направлении, противоположном вращению рабочего инструмента, и в преобразовании его в продольное, преимуцественно ударное, воздействие.Формула изобретекия1. Инерционный привод бурового инструмента, включающий ведущий вал с солнечной шестерней, введенный в зац"пление со свободно посаженными на води;о неуравновешенными сателлитами планетарно о импульсатора, соединенный с рабочим инструментом ведомый вал и замкнутый на корпус автолог, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения, при" вод снабжен дополнительным автологом, зубчатыми секторами с промежуточным валом, установленными в корпусе неподвижными крем альерами и трехзвенной конической зубчат ой передачей, связывавшей водило с ведомым валом, промежуточное колесо которой посредством допол; ительного авто- лога установлено на промежуточном валу, причем корпус подпружинен относительно рабочего инструмента.2. Привод по и. 1, отличающийся тем, что, с целью передачи на инструмент продольных ударных импульсов, рабочий инстру. мент снабжен наковальней, а корпус - боиком.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 564894, кл. В 06 В 1/16 29,04,75.2. Авторское свидетельство ССР М 422610, кл. ".8 3 ,.0, 07,06.72 (прототип).Составитель Л. Се т Техрсд А. Бойкас Тираж 626 ИГ 1 И Государственного комит по делам изобретений и от Москва, Ж - 35, Раушская ППП Патент, г. Ужгород, у