ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЬ БУРОВОГО РАСТВОРА

Данное техническое решение относится к устройствам для обработки буровых растворов вне буровой скважины и используется для перемешивания бурового раствора с целью размыва донного осадка и поддержания однородных характеристик раствора по всему объему в емкостях циркуляционной системы буровой установки, периодически перевозимой к новой точке бурения автомобильным транспортом.
На новую точку бурения комплекс оборудования циркуляционной системы перевозится в виде транспортных модулей, установленных на стандартные прицепы - трейлеры, без демонтажа оборудования.
Каждый модуль представляет собой транспортную единицу со всем необходимым оборудованием, готовую к монтажу и эксплуатации, в том числе емкость бурового раствора с установленными на ней перемешивателями бурового раствора.
Учитывая, что на буровой для размещения необходимого запаса бурового раствора требуется большое количество емкостей, то использование емкостей с большим объемом ведет к снижению количества емкостей и улучшает компоновку буровой установки в целом.
Известен перемешиватель лопастной бурового раствора, который содержит установленные вертикально электродвигатель, передаточный механизм, выполненный в виде волнового редуктора, рабочий орган, содержащий вертикальный вал с крыльчаткой (см. Патент РФ №38353 от 2003.03.07 «Перемешиватель бурового раствора» опубл. 2004.06.10, МПК7 Е21В 21/06, B01F 13/04). Волновой редуктор включает промежуточные тела качения, профильный венец и сепаратор, жестко связанный с выходным валом, который соединен с рабочим органом. Перемешиватель снабжен основанием, посредством которого он крепится на емкость бурового раствора.
Недостатком известного перемешивателя бурового раствора при установке его на емкость циркуляционной системы является большой габарит выступающей над емкостью части перемешивателя из-за вертикального расположения электродвигателя и редуктора. Для обеспечения транспортных габаритов, при перевозке в виде транспортных модулей, возникает необходимость в снижении высоты емкости, что приводит к уменьшению полезного объема емкости циркуляционной системы. При этом для обеспечения определенного количества бурового раствора для бурения возникает необходимость в дополнительных емкостях.
Известен перемешиватель лопастной для бурового раствора, который много лет выпускается ОАО НПО «Бурение» и разработанный совместно с ВНИИнефтемаш (см. сайт
http://www.npoburenie.ru/eg/002/005/php.2006 г.). Перемешиватель лопастной для бурового раствора включает раму-основание, закрепленный на раме-основании посредством лап горизонтально расположенный электродвигатель с клеммной коробкой и редуктор, вал с крыльчаткой. Электродвигатель и редуктор соединены между собой муфтой.
Недостатком данного перемешивателя является большой габарит его выступающей части над емкостью циркуляционной системы при его установке на емкость, образованный высотой рамы-основания, и выступанием над корпусом электродвигателя клеммной коробки. Кроме того, наличие в перемешивателе бурового раствора рамы-основания, промежуточного вала и муфты приводит к увеличению массы перемешивателя бурового раствора и трудоемкости его изготовления.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности существенных признаков является перемешиватель бурового раствора, изготавливаемый ЗАО «Уралмаш - буровое оборудование», включающий сборную раму-основание, горизонтально расположенный и закрепленный на ней при помощи лап электродвигатель с клеммной коробкой, редуктор с элементами крепления к раме-основанию и рабочий вал с крыльчаткой (Комплекс оборудования циркуляционной системы БУ 3900/225 ЭК-БМ. Руководство по эксплуатации 44031.52.000 РЭ, 2004 г., стр.29, 30). Между электродвигателем и редуктором установлена соединительная муфта. Редуктор выполнен с полым шлицевым валом, в который установлен один конец промежуточного вала, закрепленного на раме-основании. К фланцу второго конца промежуточного вала прикреплен рабочий вал с крыльчаткой. Клеммная коробка электродвигателя, расположенная сверху.
Недостатком данного перемешивателя является большой габарит по высоте выступающей над емкостью части перемешивателя, образованный рамой-основанием, электродвигателем, закрепленным лапами к раме-основанию, и клеммной коробкой, расположенной сверху на корпусе электродвигателя.
Установка такого перемешивателя на емкость модульной циркуляционной системы приводит к необходимости применения емкости с меньшим габаритом по высоте, и, как следствие, с меньшим полезным объемом для соблюдения автотранспортного габарита по высоте при перевозке на новую точку бурения комплекса оборудования циркуляционной системы без демонтажа оборудования.
Кроме того, наличие в перемешивателе бурового раствора большого числа элементов, помимо электродвигателя и редуктора, а именно: рамы-основания, промежуточного вала между редуктором и рабочим валом, муфты между электродвигателем и редуктором увеличивает массу перемешивателя и приводит к высокой трудоемкости его изготовления.
Технический результат настоящей полезной модели заключается в уменьшении по высоте габаритных размеров части перемешивателя, располагаемой над емкостью циркуляционной системы, за счет упрощения конструкции перемешивателя бурового раствора и, как следствие, в снижении массы и трудоемкости изготовления перемешивателя бурового раствора.
Указанный технический результат достигается тем, что в перемешивателе бурового раствора, содержащем горизонтально расположенный электродвигатель с клеммной коробкой, редуктор с элементами крепления, рабочий вал с крыльчаткой, согласно полезной модели, на корпусе электродвигателя и редуктора со стороны их соединения выполнены фланцы, корпус электродвигателя жестко закреплен на фланце редуктора, при этом клеммная коробка расположена с боку электродвигателя, редуктор содержит выходной вал, на котором установлен рабочий вал с крыльчаткой.
Выполнение фланцев, расположенных соответственно на корпусе электродвигателя и редуктора со стороны их соединения, закрепление корпуса электродвигателя жестко на фланце редуктора с расположением клеммной коробки с боку электродвигателя, позволяет уменьшить по высоте габаритные размеры части перемешивателя, располагаемой над емкостью циркуляционной системы.
Кроме того, крепление электродвигателя на фланце редуктора обеспечивает необходимую степень соосности валов, позволяет исключить соединительную муфту и раму, что приводит к упрощению конструкции, уменьшению массы перемешивателя бурового раствора, снижению трудоемкости его изготовления.
Применение редуктора с выходным валом, на котором установлен рабочий вал с крыльчаткой, позволяет исключить промежуточный вал и элементы его крепления, что также приводит к уменьшению массы перемешивателя бурового раствора и снижению трудоемкости его изготовления.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - общий вид перемешивателя бурового раствора, установленного на емкость циркуляционной системы;
на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.
Перемешиватель бурового раствора включает горизонтально расположенный электродвигатель 1 с клеммной коробкой 2, редуктор 3 с лапами 4, рабочий вал 5 с крыльчаткой 6.
На корпусе электродвигателя 1 и редуктора 3 со стороны их соединения выполнены фланцы 7 и 8. Электродвигатель 1 жестко закреплен на фланце 8 редуктора 3, выполняющего роль опоры для электродвигателя 1. При этом корпус электродвигателя 1 закреплен на редукторе 3 с расположением клеммной коробки 2 с боку электродвигателя 1.
Редуктор 3 содержит выходной вал 9, на котором посредством фланца 10 установлен рабочий вал 5 с крыльчаткой 6.
При сборке перемешивателя бурового раствора на емкости циркуляционной системы лапы 4 редуктора 3 крепятся к верхним элементам 11 емкости 12 при помощи болтового соединения 13. Внутри емкости 12 располагается рабочий вал 5 с крыльчаткой 6, который крепится на фланце 10 выходного вала 9.
Работает перемешиватель бурового раствора следующим образом.
При включении перемешивателя бурового раствора вращение от вала электродвигателя 1 через редуктор 3, выходной вал 9 передается рабочему валу 5 с крыльчаткой 6, который перемешивает буровой раствор в емкости 12, препятствуя осаждению твердой фазы бурового раствора и поддерживая однородные характеристики раствора по всему объему емкости.
Таким образом, заявляемая в качестве полезной модели конструкция перемешивателя бурового раствора позволяет устанавливать его на емкости с максимально полезным объемом с соблюдением автотранспортных габаритов в случае монтажа и демонтажа циркуляционной системы.
Кроме того, благодаря креплению электродвигателя на фланце редуктора, исключается применение рамы-основания и соединительной муфты, при этом применение редуктора, содержащего вал, упрощает конструкцию перемешивателя бурового раствора, что приводит к снижению массы перемешивателя и трудоемкости его изготовления.