Borehulsmotor med positiv fortrængning (PDM-bor)

Et PDM-bor (Positive Displacement Motor) er en positiv fortrængningsmotor nede i borehullet, der bruger borevæske som kraft til at omdanne hydraulisk energi til mekanisk energi. Når mudderet, der pumpes af mudderpumpen, strømmer gennembypassventilog kommer ind i motoren, dannes der en vis trykforskel mellem motorens indløb og udløb. Dette presser rotoren til at rotere omkring statorens akse, hvorved hastighed og drejningsmoment overføres gennem universalleddet og drivakslen til borekronen, hvilket muliggør boreoperationer.

Primære komponenter

En PDM-boremaskine består hovedsageligt af fire hovedenheder: bypassventilen,muddermotor, universalkobling og drivaksel.

Skruemotoren er værktøjets hovedkomponent. Ifølge praksis og teoretisk analyse bør trykfaldet pr. motortrin ikke overstige 0,8 MPa for at en motor kan fungere effektivt. Ellers kan motoren lække, hvilket forårsager et hurtigt fald i hastighed eller et fuldstændigt stop, hvilket kan beskadige motoren.

En motors tilledning defineres som ét trin. Den anvendte mudderstrømningshastighed på stedet skal holdes inden for det anbefalede område; ellers vil det påvirke motorens effektivitet og kan øge sliddet. Skruemotorens ydeevneparametre er de primære ydeevneparametre for PDM-boremaskinen.

Motorens teoretiske udgangsmoment er proportionalt med trykfaldet, mens udgangshastigheden er proportional med den indgående mudderstrømningshastighed. Når belastningen stiger, falder værktøjets rotationshastighed. Derfor kan man ved at styre trykmåleraflæsningen og pumpens strømningshastighed på overfladen styre borehullets moment og rotationshastighed.

Bypassventilsektion

Bypassventilen består af et ventilhus, en ventilhylster, en ventilspole, en fjeder og andre komponenter. Under trykpåvirkning glider ventilspolen inden i ventilhylsteret. Ventilspolens bevægelse ændrer væskestrømmens retning, hvilket kan bringe bypassventilen i enten bypass-tilstand eller lukket tilstand.

Under ind- og udkobling er passagerne i ventilhylsteret og ventilhuset ikke forseglede, så bypassventilen er i bypass-tilstand. Dette tillader mudder fra borestrengen at omgå motoren og trænge ind i ringrummet.

Når slammets strømningshastighed og tryk når de standardindstillede værdier, bevæger ventilspolen sig nedad og lukker bypassventilportene. Derefter strømmer slammet gennem motoren og omdanner hydraulisk energi til mekanisk energi.

Når slamstrømmen er for lav, eller pumpen er stoppet, skubber fjederen ventilspolen op, hvilket åbner bypass-portene og sætter ventilen i bypass-tilstand.

Motor (effektsektion)

Motoren består af en stator og en rotor. Statoren er dannet ved sprøjtestøbning af en gummiforing i et stålrør. Dens indvendige boring har en spiralform med specifikke geometriske parametre. Rotoren er en skruestang med en hærdet overflade.

Rotoren og statoren er i indgreb med hinanden. Forskellen i deres føringer skaber forseglede spiralformede hulrum, som letter energiomdannelsen.

Motorrotorens spiraler kan være enkelt- eller fler-lappede. Jo færre rotorlapper, desto højere hastighed og desto lavere drejningsmoment; jo flere lapper, desto lavere hastighed og desto højere drejningsmoment.

Universalkobling

Universalleddets funktion er at omdanne motorens planetbevægelse til en fast akse for drivakslen og at overføre det drejningsmoment og den hastighed, der genereres af motoren, til drivakslen og derefter til borekronen. Universalledd af fleksibel akseltype anvendes almindeligvis.

Drivaksel

Drivakslens funktion er at overføre motorens rotationskraft til borekronen, samtidig med at den modstår de aksiale og radiale belastninger, der genereres af vægten på borekronen. Derfor kræver drivakslen høj hårdhed, slidstyrke og lang levetid. Hærdebehandling kan forlænge drivakslens levetid betydeligt.

Kontakt: Jessie Zhou

Mobil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com