СКВАЖИННЫЙ ТРАКТОР
BOREHOLE TRACTOR

Изобретение относится к гидрогеологическим исследованиям наклонно-направленных или горизонтальных скважин и предназначено для перемещения кабеля или колонны из труб, а также геофизических приборов, жестко связанных с ним вдоль скважины.
Известно устройство (патент RU №2034140, МПК E21B 47/00, от 30.04.1995 г.), включающее корпус, привод, редуктор, трансмиссию, приводные колеса, амортизатор. Оси приводных колес связаны через шатуны и амортизатор, расположенный вдоль оси устройства, со штоком силового органа, в частности гидроцилиндра, а приводные колеса установлены с возможностью обкатывания ведущих колес по окружностям, радиусы которых равны их межосевым расстояниям, и выдвижения в диаметрально противоположные стороны.
Недостатками данного изобретения являются наличие редуктора и трансмиссии, снижающие коэффициент полезного действия устройства, а также увеличивающие его массогабаритные характеристики. В устройстве также отсутствует механизм активатора с пружинно-возвратным механизмом, который раскладывает или складывает приводные колеса при отсутствии электрического сигнала.
Известен скважинный трактор (патент RU №2354801, МПК E21B 23/00, от 10.05.2009 г.), включающий корпус, механизмы для прижатия или отжатия колес к стенкам скважины, колеса, прижимаемые к стенкам скважины, вибровозбудитель, один узел упругого механического и эластичного электрического соединения с транспортируемыми устройствами. Колеса снабжены механизмами, блокирующими вращение колес в сторону, не соответствующую направлению движения по скважине.
Недостатками данного изобретения является отсутствие механизмов, которые разблокируют колеса в случае неисправности вибровозбудителя с целью извлечения трактора из скважины, отсутствие двигателя, который создает высокий крутящий момент на колесах.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является скважинный трактор (заявка RU №2011117813, МПК E21B 23/14, от 10.11.2012 г.), содержащий цилиндрический корпус с установленным в нем электродвигателем, шарнирно установленными расклинивающими опорами и по крайней мере одну секцию с движителем, выполненным в виде установленных в корпусе колес с радиусом закругления, равным радиусу исследуемой скважины. Скважинный трактор снабжен насосом с приводом от электромотора и гидравлическим мотором с цепным приводом на колеса, а также активатором расклинивающих опор. В корпусе установлен дополнительный электродвигатель для активатора расклинивающих опор.
К недостаткам ближайшего аналога можно отнести наличие между гидравлическим мотором и колесами цепного привода, на котором возникают потери мощности, а также усложнение конструкции прибора за счет использования дополнительного электродвигателя для активатора расклинивающих опор. Также в системе скважинного трактора отсутствуют элементы, позволяющие складывать опоры в случае отказа электромотора с целью извлечения прибора из скважины.
Задача изобретения - повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей скважинного трактора посредством системы измерения контрольных параметров прибора.
Технический результат - увеличение коэффициента полезного действия скважинного трактора, усовершенствование гидравлического колесного привода за счет применения малогабаритных гидравлических моторов и клапанов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в скважинном тракторе, состоящем из цилиндрического корпуса с установленным в нем электродвигателем, соединенным с насосом и с шарнирно установленными расклинивающимися опорами с колесами и с активатором, согласно изобретению насос связан с первым фильтром тонкой очистки, вторым фильтром тонкой очистки, соединенным с предохранительным клапаном, которые вместе с первым датчиком давления подключены к обратному клапану, соединенному через первый распределитель с активатором расклинивающихся опор, в каждое колесо которых вмонтированы первый, второй, третий и четвертый гидравлические моторы, при этом к каждому гидравлическому мотору насос подключен через второй распределитель и первый, второй и третий делители потока, каждый из которых связан со вторым, третьим, четвертым и пятым датчиками давления, которые связаны с аналогово-цифровым преобразователем и процессором, при этом в состав гидравлической системы входит бак с уравнительным клапаном, причем бак связан с первым, вторым и третьим фильтрами тонкой очистки, при этом первый датчик давления соединен со вторым распределителем, а третий фильтр тонкой очистки подключен к обратному клапану, первому распределителю, второму распределителю и каждому гидравлическому мотору.
Повышение надежности скважинного трактора достигается использованием активатора с пружинно-возвратным механизмом, который складывает расклинивающиеся опоры при отсутствии электрического сигнала, а также наличием уравнительного клапана, который уравнивает рабочее давление гидравлической системы с давлением в скважине.
Усовершенствование колесного привода достигается за счет того, что гидравлический мотор непосредственно вставлен в каждое колесо, что позволит увеличить коэффициент полезного действия, а делители потока позволят реализовать одинаковую скорость вращения каждого гидравлического мотора.
Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена принципиальная гидравлическая схема скважинного трактора, на фиг.2 изображен активатор с пружиной и гидравлическим мотором.
Скважинный трактор содержит бак 1 (фиг.1), который подсоединен к первому фильтру тонкой очистки 2. Первый фильтр тонкой очистки 2 подключен к насосу 3 с электродвигателем 4, который подключен ко второму фильтру тонкой очистки 5 и предохранительному клапану 6. Второй фильтр тонкой очистки 5 подключен к обратному клапану 7 и к первому датчику давления 8, который связан с первым распределителем 9 и активатором 10. Второй фильтр тонкой очистки 5 также связан со вторым распределителем 11, который подключен к первому 12, второму 13 и третьему 14 делителю потока. Второй делитель потока 13 связан с первым гидравлическим мотором 15 и со вторым датчиком давления 16, а также со вторым гидравлическим мотором 17 и с третьим датчиком давления 18. Третий делитель потока 14 связан с третьим гидравлическим мотором 19 и с четвертым датчиком давления 20, а также с четвертым гидравлическим мотором 21 и с пятым датчиком давления 22. Первый гидравлический мотор 15, второй гидравлический мотор 17, третий гидравлический мотор 19 и четвертый гидравлический мотор 21 вмонтированы соответственно в каждое колесо расклинивающихся опор (на чертеже не показаны). Бак 1 также подключен к третьему фильтру тонкой очистки 23 и к уравнительному клапану 24. Бак 1 с уравнительным клапаном 24 образует гидравлическую систему. Первый гидравлический мотор 15, второй гидравлический мотор 17, третий гидравлический мотор 19 и четвертый гидравлический мотор 21 соединены с третьим фильтром тонкой очистки 23. Также с третьим фильтром тонкой очистки 23 соединены предохранительный клапан 6, обратный клапан 7 и второй распределитель 11. Между активатором 10 (фиг.2) и третьим гидравлическим мотором 19 установлена пружина 25 пружинно-возвратного механизма. Второй датчик давления 16, третий датчик давления 18, четвертый датчик давления 20 и пятый датчик давления 22, подключенные к аналогово-цифровому преобразователю 26, который подсоединен к процессору 27, образуют систему измерения контрольных параметров прибора.
Предлагаемый скважинный трактор работает следующим образом: электрический сигнал подается на электродвигатель 4, приводящий в действие насос 3, который всасывает рабочую жидкость из бака 1 через первый фильтр тонкой очистки 2 и подает ее через второй фильтр тонкой очистки 5 к обратному клапану 7 и первому распределителю 9. Первый распределитель 9 распределяет рабочую жидкость по команде оператора в активатор 10, приводя его в действие. Давление в активаторе контролируется первым датчиком давления 8 и предохранительным клапаном 6. Также через второй фильтр тонкой очистки 5 рабочая жидкость попадает во второй распределитель 11, который распределяет ее в первый делитель потока 12. Первый делитель потока 12 направляет один поток рабочей жидкости во второй делитель потока 13, а другой поток жидкости в третий делитель потока 14. Второй делитель потока 13 распределяет поровну рабочую жидкость в первый гидравлический мотор 15 и во второй гидравлический мотор 17, давление в которых регистрируется вторым 16 и третьим 18 датчиками давлений. Третий делитель потока 14 распределяет поровну рабочую жидкость в третий гидравлический мотор 19 и в четвертый гидравлический мотор 21, давление в которых регистрируется четвертым 20 и пятым 22 датчиками давления. В сливной магистрали предусмотрен третий фильтр тонкой очистки 23, а для работы на больших глубинах скважин предусмотрен уравнительный клапан 24. Пружинно-возвратный механизм с пружиной 25 складывает расклинивающиеся опоры при отсутствии электрического сигнала, обеспечивает возврат активатора 10. Измерительный сигнал от первого 8, второго 16, третьего 18 четвертого 20 и пятого 22 датчиков давления поступает в аналогово-цифровой преобразователь 26, который передает обработанный сигнал в процессор 27.
Итак, заявленное изобретение обеспечивает высокую надежность работы скважинного трактора, за счет применения делителей потока и уравнительного клапана с подпружиненным активатором. Преимущество такого скважинного трактора является высокий крутящий момент, развиваемый малогабаритным гидравлическим мотором, который контролируется с помощью системы измерения контрольных параметров прибора.