Гидропривод к буровой головке. Новые Механизмы

30.03.12.

Вообще-то понятия не имея о буровой технике, пытаюсь лишь схематически как-то представить себе чуть поконкретнее конструкцию  своего такого гидропривода к буровой головке.



Полая буровая труба, - точнее, её составная часть, ближайшая к буровой головке, - имеет снаружи шлицевой профиль, полученный по технологии стального проката.
Ни точности размеров, ни высокой чистоты поверхности этого профиля здесь не требуется, кроме как по наружному диаметру, который должен быть шлифован под запрессовку по нему внутренних втулок от наших гидромоторов.

Некоторые шлицы этой трубы используется в качестве каналов высокого давления рабочей жидкости, другие - в качестве каналов низкого давления, и хотя бы один шлиц - в качестве фиксирующего, крепёжного, противодействующего провороту упомянутых втулок по цилиндрической поверхности прессования.

Гидронасосы посажены на таком участке буровой трубы вплотную друг к другу (разумеется, с соблюдением герметичности их стыковки, - любым подходящим для этого образом, например, при помощи резьбовых шпилек, попарно стягивающих наружные кольца этих наших гидравлических двигателей. Герметичность стыков обеспечивается эластичными прокладками на торцах).

Между составными из шариков плунжерами такой гидромашины образуются переменные объёмы рабочих полостей в таких блоках цилиндров.

Число этих гидромоторов задаётся достаточным для обеспечения суммарно необходимого крутящего момента в работе буровой головки.
____________________

Рисунок показывает эту общую концепцию лишь очень упрощённо-схематически.

Реально же шлицы на трубе, условно отмеченные лишь пунктиром на осевом продольном сечении трубы, чередуются через один и являются, таким образом, чередующимися так каналами высокого и низкого давления.
Внутреннее кольцо по глухой посадке запрессовано на эту трубу, шлифованную по её наружному  диаметру. Поэтому каналы высокого и низкого давления герметично изолированы друг от друга.

Наружная цилиндрическая поверхность этого кольца имеет соответствующий рельеф, выполняющий функцию окон высокого и низкого давления, расположенных соответственно на противоположных сторонах от каждого плунжера.

Рельефы "окон" высокого и низкого давления связаны радиальными отверстиями, проходящими сквозь стенку втулки, соответственно с каналами высокого и низкого давления, - то есть с продольно расположенными шлицами на трубе.

Наружное кольцо гидромотора, вращаясь на его внутреннем кольце, скользит по его внешней цилиндрической поверхности. Таким образом обеспечивается попеременное открытие и закрытие окон связи рабочих полостей гидроцилиндров с магистралями высокого и низкого давления.
 
Если канавки под шарики выполнены просто по эллипсам в косом сечении цилиндра, то на длине около половины каждого такого эллипса каждый шарик, скатываясь по канавке под усилием высокого давления жидкости в гидроцилиндре, вынуждает проворачиваться наружное кольцо такого гидравлического двигателя относительно внутреннего кольца этого механизма.

Другую такую же почти половину оборота блока цилиндров после этого обеспечивают таким же образом эти же шарики, но уже под действием усилия рабочей жидкости высокого давления теперь со стороны противоположно расположенных рабочих полостей в этих наших гидроцилиндрах. 
____________________

См.: Гидравлическая машина Зайцева-Ольшаницкого.