Positiivse töömahuga mootorid (PDM)

Positive Displacement Motor (PDM), üldtuntud kui mudamootor võiPositiivse töömahuga mootor (PDM), on mahuline puurimistööriist, mis muudab puurimisvedeliku hüdraulilise energia mehaaniliseks pöörlemiseks. Laialdaselt kasutatav suundpuurimises, horisontaalsetes kaevudes ja sirge{1}}avade rakendustes võimaldab PDM-d täpselt juhtida puuri pöörlemist ilma kogu puurjada pinnalt pööramata.

PDM-i toiteallikaks on pinnamudapumpadest pumbatav puurimisvedelik (muda). Kui vedelik voolab läbi möödavooluklapi ja siseneb mootori sektsiooni, tekib mootori sisse- ja väljalaskeavale rõhuerinevus. See rõhulang paneb rootori staatoris ekstsentriliselt pöörlema. Pöörlemiskiirus ja pöördemoment edastatakse universaalliigendi (paindvõlli) ja veovõlli sõlme kaudu puurile, võimaldades puurimist.

PDM koosneb neljast peamisest komplektist:

1. Möödavooluklapp
2. Hüdraulikamootor (staator ja rootor)
3. Universaalliigend (paindvõll)
4. Veovõlli koost

1. Möödavooluklapp

Möödaviikventiil koosneb ventiili korpusest, klapihülsist, klapi südamikust ja vedrust. Vedeliku rõhu toimel libiseb klapi südamik hülsi sees, muutes vooluteed. Klapil on kaks olekut:

• Möödasõidu olek (avatud):Sisse- või väljalülitamise ajal (kui mudavool on madal või peatunud) surub vedru südamiku üles, avades möödaviigu pordid. Puurnööris olev muda möödub mootorist ja väljub rõngasavasse.
• Suletud olek:Kui muda voolukiirus ja rõhk saavutavad seatud väärtuse, nihkub südamik allapoole, sulgedes möödaviigu pordid. Seejärel voolab kogu muda läbi mootori, muutes rõhuenergia mehaaniliseks pöörlemiseks.

2. Mootori sektsioon (staator ja rootor)

Mootor on PDM-i põhikomponent.

Staator:Elastomeerist (kummist) voodriga terastoru, mis on vormitud kindlate geomeetriliste parameetritega spiraalseks kujuks.

Rootor:Kõva-kattega terasest spiraalne kruvi (tavaliselt kroomitud-kattega või kõva{2}}pinnaga), mis haakub staatoriga.

Rootor ja staator moodustavad rea suletud õõnsusi. Kuna muda surve sunnib rootorit staatori sees ekstsentriliselt pöörlema, kandub pöörlemine üle otsakule. Üks spiraalne samm (üks täielik keerme) võrdub ühe etapiga. Tõhusaks tööks ei tohiks rõhulang astme kohta ületada 0,8 MPa (ligikaudu 116 psi); peale selle suureneb sisemine leke (libisemine), rootori kiirus langeb järsult ja võib tekkida mootorikahjustus.

Toimivusomadused:

• Teoreetiline väljundmoment on võrdeline mootori rõhulangusega.
• Väljundi pöörlemiskiirus (RPM) on võrdeline sisendmuda voolukiirusega.
• Kui koormus (biti pöördemoment) suureneb, väheneb mootori kiirus.

Pinnapumba rõhku ja voolukiirust jälgides saab puur tõhusalt juhtida puurimismomenti ja pöörete arvu.

Rootori labad (keermed):Rootorid võivad olla ühe-sagara või mitme-sagaraga.

• Vähem labasid (nt 1:2)→ Suurem pöörete arv, väiksem pöördemoment.
• Rohkem labasid (nt 7:8)→ Madalam pöörete arv, suurem pöördemoment (ideaalne suure pöördemomendiga{0}}rakenduste jaoks, nagu horisontaalne puurimine).

3. Universaalliigend (paindvõll)

Universaalliigend muudab rootori planetaarse (ekstsentrilise) liikumise veovõlli kontsentriliseks (aksiaalseks) pöörlemiseks. Enamik kaasaegseid PDM-e kasutavad töökindluse ja kompaktsuse tagamiseks painduva võlli (flex{1}}shaft) konstruktsiooni.

4. Ajamivõlli koost

Veovõll edastab pöörlemise ja pöördemomendi universaalliigendilt puurile. Samuti kannab see puurimisel tekkivat aksiaalset (raskus-otsale-) ja radiaalset koormust. Seetõttu nõuavad veovõllid suurt kõvadust, suurepärast kulumiskindlust ja pikka kasutusiga. Tavaliselt kasutatakse kuumtöötlust (karastamist ja karastamist), et pikendada oluliselt veovõlli komponentide kasutusiga.

Tegevusjuhised

• Voolukiirus:Muda tegelik voolukiirus peab jääma tootja soovitatud vahemikku. Liigne vool võib kiirendada kulumist; ebapiisav vool vähendab mootori efektiivsust.
• Rõhu langus:Jälgige rõhulangust mootoris. Järsk tõus või ebaühtlane käitumine võib viidata mootori seiskumisele või sisemisele kahjustusele.
• Käivitusmoment:Esialgne pöördemoment võib olla suurem kui töömoment; operaatorid peaksid koormust rakendama aeglaselt.

Rakendused

PDM-id on olulised:

• Suund- ja horisontaalpuurimine (painutatud korpusega).
• Sidetracking ja uuesti{0}}sisenemise puurimine.
• Rulltorude puurimine.
• Sirge{0}}aukude puurimine kohtades, kus soovitakse reguleeritud puurimiskiirust.

Positive Displacement Motor on välja töötatud ja usaldusväärne puuraukude tööriist, mis muudab hüdraulilise jõu mehaaniliseks pöörlemiseks, võimaldades tõhusat puurimist vertikaalsetes, kõrvalekalduvates ja horisontaalsetes kaevudes. Selle komponentide -möödaviikklapi, mootori (staator/rootor), kardaanliigendi ja veovõlli-, samuti voolukiiruse, rõhulanguse, pöördemomendi ja kiiruse vaheliste seoste mõistmine on puurimise jõudluse optimeerimise ja puuraukude tõrgete ärahoidmise jaoks ülioluline. Elastomeertehnoloogia edusammud, rootori katmine ja ajamivõllide kuumtöötlemine laiendavad jätkuvalt PDM-ide tööpiirkonda kõrgel-temperatuuril, suure-pöördemomendil ja nõudlikes puurimiskeskkondades. Täpsema teabe saamiseks võtke palun ühendust Vigori meeskonnaga, et saada täpsemat teavet toote kohta.