RU2052096C1 - Hydraulic drive of drilling rig - Google Patents
Hydraulic drive of drilling rig Download PDFInfo
- Publication number
- RU2052096C1 RU2052096C1 RU93035773A RU93035773A RU2052096C1 RU 2052096 C1 RU2052096 C1 RU 2052096C1 RU 93035773 A RU93035773 A RU 93035773A RU 93035773 A RU93035773 A RU 93035773A RU 2052096 C1 RU2052096 C1 RU 2052096C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydraulic
- hydraulic machine
- additional
- machine
- shaft
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному машиностроению, в частности к гидроприводам бурильных установок. The invention relates to mining, in particular to hydraulic drives of drilling rigs.
Известен гидропривод бурильной установки, содержащий основной насос, гидромотор, кинематически связанный через зубчатую передачу с исполнительным органом установки, насос компенсации утечек и гидроаппаратуру управления [1]
Известен гидропривод бурильной установки, содержащий приводной двигатель, первую гидравлическую машину регулируемой производительности, соединенную с приводным двигателем, вторую гидравлическую машину, кинематически связанную через планетарный редуктор с исполнительным органом установки, насос компенсации утечек.A well-known hydraulic drive of the drilling rig, containing the main pump, a hydraulic motor kinematically connected through a gear with the actuator of the installation, a compensation pump for leaks and hydraulic control [1]
A hydraulic drive of a drilling installation is known, comprising a drive motor, a first hydraulic machine of variable output connected to a drive motor, a second hydraulic machine kinematically connected via a planetary gearbox to the actuator of the installation, a leakage compensation pump.
Недостатком указанных изобретений является низкий КПД во всем диапазоне (кроме максимального значения) частот вращения исполнительного органа, так как при уменьшении частоты вращения исполнительного органа расход рабочей жидкости в основном контуре уменьшается, а расход рабочей жидкости в контуре подпитки остается постоянным. The disadvantage of these inventions is the low efficiency over the entire range (except the maximum value) of the rotational speed of the actuator, since when the rotational speed of the actuator decreases, the flow rate of the working fluid in the main circuit decreases, and the flow rate of the working fluid in the make-up circuit remains constant.
Задачей изобретения является увеличение КПД гидропривода во всем диапазоне частот вращения исполнительного органа бурильной установки. The objective of the invention is to increase the efficiency of the hydraulic drive in the entire range of frequencies of rotation of the Executive body of the drilling rig.
Для решения поставленной задачи известный гидропривод, содержащий приводной двигатель, первую гидромашину регулируемой производительности, соединенную с приводным двигателем, вторую гидромашину, кинематически связанную через планетарный редуктор с исполнительным органом буровой установки, насос компенсации утечек и гидроаппаратуру управления, снабжен двумя дополнительными гидромашинами, каждая из которых гидравлически соединена с линиями высокого и низкого давления, а их валы кинематически связаны с валом второй гидромашины, причем величина объемной постоянной каждой из дополнительных гидромашин определяется следующим cоотношением
q1,2= q м3/рад где q объемная постоянная второй гидромашины, м3/рад;
k коэффициент обмена рабочей жидкости, 0 < k ≅ 1;
q1,2 объемная постоянная каждой из дополнительных гидромашин, м3/рад;
i передаточное отношение кинематической связи от вала одной дополнительной гидромашины ко второй гидромашине;
i1= передаточное отношение кинематической связи от вала другой дополнительной гидромашины ко второй гидромашине; здесь: ω1 частота вращения одной дополнительной гидромашины, с-1;
ω2 частота вращения другой дополнительной гидромашины, с-1;
ω частота вращения второй гидромашины, с-1.To solve this problem, the known hydraulic actuator containing a driving motor, a first variable-speed hydraulic machine connected to a driving motor, a second hydraulic machine kinematically connected through a planetary gearbox to the drilling rig executive unit, a leak compensation pump and control hydraulic equipment, are equipped with two additional hydraulic machines, each of which hydraulically connected to the lines of high and low pressure, and their shafts are kinematically connected to the shaft of the second hydraulic machine, with I eat a constant volume of each quantity of additional hydraulic defined as the ratios
q 1,2 = q m 3 / rad where q is the volumetric constant of the second hydraulic machine, m 3 / rad;
k is the fluid exchange coefficient, 0 <k ≅ 1;
q 1.2 volumetric constant of each of the additional hydraulic machines, m 3 / rad;
i gear ratio of the kinematic connection from the shaft of one additional hydraulic machine to the second hydraulic machine;
i 1 = gear ratio of the kinematic connection from the shaft of another additional hydraulic machine to the second hydraulic machine; here: ω 1 frequency of rotation of one additional hydraulic machine, s -1 ;
ω 2 frequency of rotation of another additional hydraulic machines, s -1 ;
ω rotation frequency of the second hydraulic machine, s -1 .
Наличие двух дополнительных гидромашин и их соответствующие гидравлические и кинематические связи с линиями высокого и низкого давления жидкости, а также с валом второй гидромашины обеспечивает одинаковую величину отношения расходов рабочей жидкости в основном контуре (гидролиниях первой и второй гидромашин) и в контуре подпитки (линиях низкого давления и слива дополнительных гидромашин), что позволяет получить высокий КПД привода во всем диапазоне частот вращения вала второй гидромашины. The presence of two additional hydraulic machines and their corresponding hydraulic and kinematic connections with the high and low pressure lines of the liquid, as well as with the shaft of the second hydraulic machine, provide the same ratio of the flow rate of the working fluid in the main circuit (hydraulic lines of the first and second hydraulic machines) and in the make-up circuit (low pressure lines and drainage of additional hydraulic machines), which allows to obtain a high drive efficiency in the entire range of rotational speeds of the shaft of the second hydraulic machine.
Таким образом, все отличительные признаки предлагаемого изобретения взаимосвязаны между собой, и только их совокупность обеспечивает решение поставленной задачи. При проведении патентного поиска не выявлено известных технических решений, имеющих указанные по сравнению с прототипом отличия. Thus, all the distinguishing features of the invention are interconnected, and only their combination provides a solution to the problem. When conducting a patent search, no known technical solutions having the differences indicated in comparison with the prototype were found.
На чертеже изображена принципиальная схема гидропривода бурильной установки. The drawing shows a schematic diagram of the hydraulic drive of the drilling rig.
Гидропривод бурильной установки содержит приводной двигатель 1, первую гидромашину 2 регулируемой произво- дительности, соединенную с приводным двигателем, вторую гидромашину 3, вал 4 которой связан через входное звено 5 планетарного редуктора 6 с исполнительным органом 7 буровой установки, дополнительные гидромашины 8, 9. Рабочие полости гидромашин 2 и 3 гидравлически связаны между собой гидролиниями 10 и 11. Дополнительные гидромашины 8 и 9 своими нагнетательными линиями 12 и 13 через соответственно клапаны "И" 14 и 15 гидравлически связаны с гидролиниями 10 и 11, а своими линиями 16 и 17 через охладители 18 и 19 со сливом 20. Валы каждой дополнительной гидромашины 8 и 9 кинематически связаны с валом 4 второй гидромашины 3, посредством, например, зубчатой передачи 21. Насос компенсации утечек 22 через гидролинии низкого давления 23 связан через обратные клапаны 24 и 25, установленные по направлению потока рабочей жидкости, с гидролиниями 10 и 11, а через напорный золотник 26 со сливом 20. Предохранительные клапаны 27 и 23 установлены между гидролиниями 10 и 11. The hydraulic drive of the drilling rig contains a
Гидропривод бурильной установки работает следующим образом. Вторая гидромашина 3 и связанные кинематически с ней дополнительные гидромашины 8 и 9 получают вращение в зависимости от величины производительности и направления потока рабочей жидкости первой гидромашины 2. При направлении вращения вала 4 гидромашины 3, соответствующем высокому давлению в гидролинии 11, первая гидромашина 2 работает в режиме насоса, а вторая гидромашина 3 в режиме мотора, при этом клапан "И" 15 соединяет гидролинию 10 со стороны гидромашины 3 через гидролинии 13, дополнительную гидромашину 9, гидролинии 17, охладитель рабочей жидкости 19 со сливом 20, причем дополнительная гидромашина 9 работает в режиме мотора. Одновременно клапан "И" 14 соединяет гидролинии 10 со стороны гидромашины 2 через гидролинии 12, дополнительную гидромашину 8, гидролинии 16, охладитель рабочей жидкости 18 со сливом 20, причем дополнительная гидромашина 8 работает в режиме насоса. При направлении вращения вала 4, соответствующем высокому давлению в гидролинии 10, дополнительная гидромашина 9 работает в режиме насоса, а гидромашина 8 соответственно в режиме мотора. Для обеспечения одинакового по величине отношения расходов рабочей жидкости в основном контуре и в контуре подпитки при заданных величинах коэффициента обмена рабочей жидкости k, объемной постоянной второй гидромашины 3 q, а также передаточных отношений зубчатой передачи 21 i величина объемной постоянной каждой из дополнительных машин составляет
q1,2= q , м3/рад; в результате чего КПД привода равен
η где Рн величина номинального давления жидкости в основном контуре, Па;
Рпод величина давления жидкости в контуре подпитки, Па.The hydraulic drive of the drilling rig operates as follows. The second
q 1,2 = q , m 3 / rad; whereby the drive efficiency is
η where P n the value of the nominal fluid pressure in the main circuit, Pa;
P under the magnitude of the fluid pressure in the make-up circuit, Pa.
После преобразований вышеуказанного равенства получим
η
Таким образом, гидропривод имеет одинаково высокий КПД во всем диапазоне частот вращения исполнительного органа независимо от направления вращения вала 4 гидромашины 3.After transformations of the above equality, we obtain
η
Thus, the hydraulic drive has an equally high efficiency in the entire range of frequencies of rotation of the executive body, regardless of the direction of rotation of the shaft 4 of the
Claims (2)
где q - объемная постоянная второй гидромашины, м3/рад;
K - коэффициент обмена рабочей жидкости, 0 < K ≅ 1;
Q1 , 2 - объемная постоянная каждой из дополнительных гидромаши, м3/рад;
- передаточное отношение кинематической связи от вала одной дополнительной гидромашины к второй гидромашине;
- передаточное отношение кинематической связи от вала другой дополнительной гидромашины к второй гидромашине, где w1 - частота вращения одной дополнительной гидромашины, с- 1; ω2 - частота вращения другой дополнительной гидромашины, с- 1, ω - частота вращения второй гидромашины, с- 1.2. The hydraulic actuator according to claim 1, characterized in that the volume constant of each of the additional hydraulic machines is determined by the following ratio:
where q is the volume constant of the second hydraulic machine, m 3 / rad;
K is the exchange coefficient of the working fluid, 0 <K ≅ 1;
Q 1 , 2 is the volume constant of each of the additional hydromash, m 3 / rad;
- gear ratio of the kinematic connection from the shaft of one additional hydraulic machine to the second hydraulic machine;
- the gear ratio of the kinematic connection from the shaft of another additional hydraulic machine to the second hydraulic machine, where w 1 is the rotation frequency of one additional hydraulic machine, s - 1 ; ω 2 is the rotational speed of another additional hydraulic machine, s - 1 , ω is the rotational speed of the second hydraulic machine, s - 1 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93035773A RU2052096C1 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Hydraulic drive of drilling rig |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93035773A RU2052096C1 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Hydraulic drive of drilling rig |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2052096C1 true RU2052096C1 (en) | 1996-01-10 |
RU93035773A RU93035773A (en) | 1996-05-27 |
Family
ID=20144875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93035773A RU2052096C1 (en) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | Hydraulic drive of drilling rig |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2052096C1 (en) |
-
1993
- 1993-07-09 RU RU93035773A patent/RU2052096C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гавриленко Б.А., Минин В.А., Рождественский С.Н. Гидравлический привод., м.; Машиностроение, 1968, 503 с. с илл. стр.478, рис.298 а. Авторское свидетельство СССР N 1657581, кл. E 21B 3/02, E 21C 1/00, 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1597496A1 (en) | Four mode hydro-mechanical transmission | |
DE69507595D1 (en) | CONTINUOUSLY ADJUSTABLE, HYDROSTATIC GEARBOX | |
DE69604551D1 (en) | HYDROSTATIC, CONTINUOUSLY GEARBOX | |
US2541292A (en) | Hydraulic power transmission system | |
CN102695895B (en) | With the transmission device of power dividing | |
CN102762895B (en) | With the transmission device of power dividing | |
RU2052096C1 (en) | Hydraulic drive of drilling rig | |
GB1593750A (en) | Power coupling transmission | |
CN207111873U (en) | Hydraulic machinery stepless speed change device mechanical gear box | |
US2405546A (en) | Well drilling plant | |
CN206297406U (en) | A kind of land leveller traveling fluid pressure drive device of low-speed big output | |
US7299891B2 (en) | Hydraulic drive mechanism for mobile vehicles | |
US2541291A (en) | Rotary pump and motor hydraulic transmission | |
JP4782108B2 (en) | Hydraulic drive system for self-propelled vehicles | |
CN107131277A (en) | Machine liquid composite transmission based on Stress control | |
US2286485A (en) | Hydraulic gear transmission | |
US4191018A (en) | Fluid transmission | |
CN2142895Y (en) | Mechanical speed-changing drive device for slurry pump of drilling machine | |
CN106740082B (en) | A low-speed high-torque output motor grader driving hydraulic drive device | |
SU1289705A1 (en) | Vehicle hydrostatic transmission | |
DK9700074U3 (en) | Hydraulic infinitely variable gear with minimal power loss | |
SU903227A1 (en) | Hydromechanical transmission of vehicle | |
RU2049010C1 (en) | Crawler vehicle transmission | |
SU819285A1 (en) | Hydromechanical stroke reducer for earth-moving machine | |
SU691318A1 (en) | Hydromechanical stepless transmission |