Silnik wyporowy do otworów wiertniczych (wiertarka PDM)

Wiertnica PDM (silnik wyporowy) to silnik wyporowy montowany w otworze wiertniczym, który wykorzystuje płyn wiertniczy jako napęd do przekształcania energii hydraulicznej w energię mechaniczną. Gdy płuczka wiertnicza pompowana przez pompę płuczkową przepływa przezzawór obejściowyi wpływa do silnika, między wlotem a wylotem silnika powstaje pewna różnica ciśnień. Powoduje to obrót wirnika wokół osi stojana, przenosząc prędkość i moment obrotowy przez przegub uniwersalny i wał napędowy na wiertło, umożliwiając w ten sposób wiercenie.

Podstawowe składniki

Wiertarka PDM składa się głównie z czterech głównych zespołów: zaworu obejściowego,silnik błotny, przegub uniwersalny i wał napędowy.

Silnik śrubowy jest głównym elementem narzędzia. Zgodnie z praktyką i analizą teoretyczną, aby silnik działał efektywnie, spadek ciśnienia na każdym etapie pracy nie powinien przekraczać 0,8 MPa. W przeciwnym razie silnik może przeciekać, powodując gwałtowny spadek prędkości lub całkowite zatrzymanie, co może doprowadzić do jego uszkodzenia.

Jeden przewód silnika definiuje się jako jeden stopień. Natężenie przepływu płuczki stosowane na miejscu powinno mieścić się w zalecanym zakresie; w przeciwnym razie wpłynie to na wydajność silnika i może zwiększyć jego zużycie. Parametry pracy silnika śrubowego są podstawowymi parametrami pracy wiertnicy PDM.

Teoretyczny moment obrotowy silnika jest proporcjonalny do spadku ciśnienia, a prędkość obrotowa silnika jest proporcjonalna do natężenia przepływu płuczki wiertniczej. Wraz ze wzrostem obciążenia zmniejsza się prędkość obrotowa narzędzia. Kontrolując odczyt manometru i natężenie przepływu pompy na powierzchni, można regulować moment obrotowy i prędkość obrotową w odwiercie.

Sekcja zaworu obejściowego

Zawór obejściowy składa się z korpusu zaworu, tulei zaworu, szpuli zaworu, sprężyny i innych elementów. Pod wpływem ciśnienia szpula zaworu przesuwa się w tulei zaworu. Ruch szpuli zaworu zmienia kierunek przepływu cieczy, co może spowodować, że zawór obejściowy znajdzie się w stanie obejścia lub stanie zamkniętym.

Podczas wchodzenia i wychodzenia, kanały w tulei zaworu i korpusie zaworu nie są uszczelnione, więc zawór obejściowy znajduje się w trybie obejścia. Pozwala to płuczce z przewodu wiertniczego ominąć silnik i przedostać się do pierścienia.

Gdy natężenie przepływu i ciśnienie płuczki osiągną zadane wartości, suwak zaworu przesuwa się w dół, zamykając otwory zaworu obejściowego. Następnie płuczka przepływa przez silnik, przekształcając energię hydrauliczną w energię mechaniczną.

Gdy natężenie przepływu płuczki jest zbyt niskie lub pompa jest zatrzymana, sprężyna wypycha szpulę zaworu do góry, otwierając porty obejściowe i przełączając zawór w tryb obejściowy.

Silnik (sekcja mocy)

Silnik składa się ze stojana i wirnika. Stojan jest formowany metodą wtryskową, w której gumowa wkładka jest wtłaczana do stalowej rury. Jego otwór wewnętrzny ma kształt spirali o określonych parametrach geometrycznych. Wirnik to pręt śrubowy o utwardzonej powierzchni.

Wirnik i stojan zazębiają się ze sobą. Różnica w ich wyprowadzeniach tworzy uszczelnione wnęki śrubowe, które ułatwiają konwersję energii.

Ślimaki wirnika silnika mogą być jedno- lub wielopłatowe. Im mniej płatów wirnika, tym wyższa prędkość i niższy moment obrotowy; im więcej płatów, tym niższa prędkość i wyższy moment obrotowy.

Przegub uniwersalny

Funkcją przegubu krzyżakowego jest przekształcenie ruchu planetarnego silnika w ruch obrotowy wału napędowego w osi stałej oraz przeniesienie momentu obrotowego i prędkości generowanej przez silnik na wał napędowy, a następnie na wiertło. Powszechnie stosuje się przegub krzyżakowy z wałkiem giętkim.

Wał napędowy

Zadaniem wału napędowego jest przenoszenie mocy obrotowej silnika na wiertło, przy jednoczesnym przenoszeniu obciążeń osiowych i promieniowych generowanych przez ciężar wiertła. Dlatego wał napędowy wymaga wysokiej twardości, odporności na zużycie i długiej żywotności. Obróbka cieplna z hartowaniem może znacznie wydłużyć żywotność wału napędowego.

Kontakt: Jessie Zhou

Telefon komórkowy/WhatsApp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com