Przegląd wiertła PDM

Wiertarka PDM (wiertarka z silnikiem o progresywnym wyporności) to rodzaj narzędzia do wiercenia mechanicznego w odwiercie, które wykorzystuje płyn wiertniczy do przekształcania energii hydraulicznej w energię mechaniczną. Zasada działania polega na wykorzystaniu pompy płuczącej do transportu błota przez zawór obejściowy do silnika, gdzie na wlocie i wylocie silnika powstaje różnica ciśnień. Ten mechanizm różnicowy napędza wirnik, aby obracał się wokół osi stojana, ostatecznie przenosząc prędkość obrotową i moment obrotowy przez przegub uniwersalny i wał napędowy na wiertło, ułatwiając wydajne operacje wiercenia.

Główne komponenty

Wiertło PDM składa się z czterech podstawowych elementów:

1. Zawór obejściowy: Składający się z korpusu zaworu, tulei zaworu, rdzenia zaworu i sprężyny, zawór obejściowy może przełączać się między stanem obejściowym a stanem zamkniętym, aby zapewnić przepływ błota przez silnik i efektywną konwersję energii. Kiedy przepływ błota i ciśnienie osiągną wartości standardowe, rdzeń zaworu przesuwa się w dół, zamykając port obejściowy; jeśli przepływ jest zbyt mały lub pompa się zatrzyma, sprężyna wypycha rdzeń zaworu do góry, otwierając obejście.
2. Silnik: Składa się ze stojana i wirnika, stojan jest wyłożony gumą, a wirnik jest śrubą z twardą skorupą. Połączenie wirnika i stojana tworzy spiralną komorę uszczelniającą, umożliwiającą konwersję energii. Liczba głowic na wirniku wpływa na zależność między prędkością a momentem obrotowym: wirnik z pojedynczą głowicą zapewnia wyższą prędkość, ale niższy moment obrotowy, podczas gdy wirnik z wieloma głowicami działa odwrotnie.
3. Złącze uniwersalne: Ten element przekształca ruch planetarny silnika w stały obrót wału napędowego, przenosząc wygenerowany moment obrotowy i prędkość na wał napędowy, zwykle zaprojektowany w elastyczny sposób.
4. Wał napędowy: Przenosi moc obrotową silnika na wiertło, wytrzymując obciążenia osiowe i promieniowe generowane przez ciśnienie wiercenia. Nasza konstrukcja wału napędowego została opatentowana, zapewniając dłuższą żywotność i większą nośność.

Wymagania dotyczące użytkowania

Aby zapewnić prawidłowe działanie wiertarki PDM należy przestrzegać następujących wymagań:

1. Wymagania dotyczące płynu wiertniczego: Wiertło PDM może wydajnie pracować z różnymi rodzajami płuczek wiertniczych, w tym na bazie oleju, emulgowanymi, gliniastymi, a nawet słodkowodnymi. Lepkość i gęstość szlamu mają minimalny wpływ na sprzęt, ale bezpośrednio wpływają na ciśnienie w układzie. Zawartość piasku w błocie powinna być utrzymywana poniżej 1%, aby zapobiec negatywnemu wpływowi na wydajność narzędzia. Każdy model wiertnicy ma określony zakres przepływu wejściowego, a optymalną wydajność zwykle można znaleźć w środku tego zakresu.
2. Wymagania dotyczące ciśnienia błota: Gdy siewnik jest zawieszony, spadek ciśnienia w błocie pozostaje stały. Gdy wiertło styka się z dnem, ciśnienie wiercenia wzrasta, co prowadzi do wzrostu ciśnienia cyrkulacji płuczki i ciśnienia pompy. Operatorzy mogą używać następującego wzoru do sterowania:

Ciśnienie pompy bitowej = ciśnienie pompy obiegowej + spadek ciśnienia obciążenia narzędzia

Ciśnienie pompy obiegowej odnosi się do ciśnienia pompy, gdy wiertło nie styka się z dnem, zwanego ciśnieniem pompy poza dnem. Gdy ciśnienie pompy wiertniczej osiągnie maksymalne zalecane ciśnienie, wiertło generuje optymalny moment obrotowy; dalszy wzrost ciśnienia wiercenia spowoduje wzrost ciśnienia pompy. Jeśli ciśnienie przekracza maksymalny limit projektowy, niezwykle ważne jest zmniejszenie ciśnienia wiercenia, aby zapobiec uszkodzeniu silnika.

Wniosek

Podsumowując, wymagania projektowe i operacyjne wiertła PDM są ze sobą ściśle powiązane. Skutecznie kontrolując przepływ płuczki, ciśnienie i charakterystykę płuczki, można zapewnić wydajne i bezpieczne operacje wiertnicze. Zrozumienie i opanowanie tych kluczowych parametrów może znacząco zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo prac wiertniczych.