Aparato de perforación.

Un aparato de perforación para la perforación del subsuelo con:

- por lo menos un primer accionamiento hidráulico (11) y por lo menos un segundo accionamiento hidráulico(111),

- por lo menos una primera bomba hidráulica (12) y por lo menos una segunda bomba hidráulica (112) queestán conductivamente comunicadas para la transmisión de energía mediante un fluido hidráulico con elprimer accionamiento hidráulico (11) y el segundo accionamiento hidráulico (111), y

- un motor giratorio (2) con un árbol de salida (4) al que se aplica un momento de torsión para la emisión deuna capacidad preestablecida del motor, a través del cual se acciona la primera bomba hidráulica (12) y lasegunda bomba hidráulica (112), en donde la capacidad del motor giratorio (2) se distribuye entre la primerabomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112), caracterizado porque

- está previsto un primer control de bombeo (18) y un segundo control de bombeo (118) para el control de lacapacidad de bombeo que ha de ser entregada por la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bombahidráulica (112), respectivamente,

- está previsto un dispositivo de ajuste (6) para el ajuste de diferentes distribuciones de la capacidad delmotor giratorio (2) entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112), y

- el dispositivo de ajuste (6) presenta un elemento de control (70) con el que se puede ajustar una relación dedistribución de la capacidad del motor giratorio (2) entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bombahidráulica (112).

Aparato de perforación Descripción La invención se refiere a un aparato de perforación para la perforación del subsuelo de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 1 así como también a un procedimiento para la operación de un aparato de perforación de acuerdo con el concepto general de la reivindicación 12.

El aparato de perforación comprende por lo menos un primer accionamiento hidráulico y por lo menos un segundo accionamiento hidráulico, por lo menos una primera bomba hidráulica y por lo menos una segunda bomba hidráulica que para la transmisión de energía mediante un fluido hidráulico se encuentran conductivamente comunicadas con el primer accionamiento hidráulico y el segundo accionamiento hidráulico, respectivamente, un primer control de bombeo y un segundo control de bombeo para controlar la capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la primera bomba hidráulica y la segunda bomba hidráulica, respectivamente y un motor giratorio con un árbol de salida en el que para la emisión de una capacidad preestablecida del motor existe un momento de torsión a través del que se acciona la primera bomba hidráulica y la segunda bomba hidráulica.

En el procedimiento para la operación de un aparato para la perforación del subsuelo está previsto que se opera por lo menos un primer accionamiento y por lo menos un segundo accionamiento hidráulico, el primer accionamiento hidráulico es abastecido con fluido hidráulico mediante una primera bomba hidráulica que está conductivamente comunicada con el primer accionamiento hidráulico y el segundo accionamiento hidráulico es abastecido con fluido hidráulico mediante una segunda bomba hidráulica que está conductivamente comunicada con el segundo accionamiento hidráulico, una capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la primera bomba hidráulica es controlada mediante un primer control de bombeo y una capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la segunda bomba hidráulica es controlada mediante un segundo control de bombeo y las bombas hidráulicas son accionadas a través de un motor giratorio en común.

El aparato de perforación puede ser por ejemplo un aparato para la perforación con cabezal doble con un varillaje interior y un varillaje exterior. A modo de ejemplo, los varillajes pueden estar previstos para accionar una herramienta de perforación o un mecanismo de percusión o para servir como accionamiento de un mecanismo de desplazamiento del aparato de perforación.

Las bombas hidráulicas de acuerdo con la invención se accionan con un motor giratorio en común que es operado por ejemplo con un número de revoluciones nominal. A fin de limitar la capacidad total que ha de ser entregada por el motor giratorio a las dos bombas hidráulicas y proteger así al motor giratorio contra una sobrecarga, se debe limitar la capacidad total recibida por las bombas hidráulicas. Para este fin se conoce controlar las bombas hidráulicas accionadas conjuntamente por el motor giratorio de modo que cada bomba pueda recibir una capacidad máxima preestablecida, como por ejemplo el 50% de la capacidad del motor giratorio con velocidad nominal.

Por la DE 21 18 650 que se considera como el antecedente más próximo de la tecnología se conoce una máquina perforadora de fijación con un motor de accionamiento detrás del cual se conecta un conjunto de bomba hidráulica que está compuesto de un engranaje distribuidor y por lo menos dos bombas hidráulicas. Una primera bomba abastece a un mecanismo giratorio y una segunda bomba abastece a un mecanismo de percusión.

La EE.UU. 3.910.358 describe una máquina de perforación para la perforación del subsuelo que utiliza dos o más motores hidráulicos para hacer girar y avanzar un taladro, en donde los motores son abastecidos con fluido hidráulico de una sola bomba ajustable que está dispuesta en una ubicación remota de la máquina de perforación.

Como un objetivo de la invención se puede considerar la especificación de un aparato de perforación y un procedimiento para operar el aparato de perforación, los cuales se pueden adaptar de manera flexible a los diferentes tipos de operación.

El objetivo se logra de acuerdo con la invención a través de un aparato de perforación con las características de la reivindicación 1 y a través de un procedimiento con las características de la reivindicación 12. Las formas de realizaciones preferidas se especifican en las reivindicaciones dependientes.

El aparato comprende un dispositivo de ajuste para ajustar una distribución de la capacidad del motor giratorio entre la primera bomba hidráulica y la segunda bomba hidráulica.

En el procedimiento está previsto que se ajustan diferentes distribuciones de la capacidad del motor giratorio entre la primera bomba hidráulica y la segunda bomba hidráulica.

Se puede ver una idea básica de la invención en dividir la capacidad total del motor giratorio de manera flexible entre las bombas hidráulicas. De esta manera, la primera bomba hidráulica puede recibir por ejemplo una capacidad máxima del 60% y la segunda bomba hidráulica una capacidad máxima del 40% de la capacidad total del motor giratorio. Esta relación de distribución puede ser cambiada mediante el dispositivo de ajuste por un operador del

aparato de perforación en forma variable, en donde la suma de las capacidades máximas de las bombas hidráulicas permanece constante y puede corresponder particularmente a la capacidad máxima que ha de ser entregada por el motor giratorio. Con esto se puede adaptar la capacidad de las bombas hidráulicas desde el exterior a los cambios de las condiciones operativas y se puede ajustar por ejemplo la capacidad de una de las bombas a un valor preestablecido.

Los controles de bombeo de las bombas hidráulicas se configuran preferentemente para la regulación de la capacidad de la primera bomba hidráulica y la segunda bomba hidráulica, respectivamente. La primera bomba hidráulica comprende por lo tanto preferentemente un primer dispositivo de regulación de la capacidad y la segunda bomba hidráulica un segundo dispositivo de regulación de la capacidad con la que se puede ajustar o regular la capacidad preestablecida de la bomba. Por lo tanto, las bombas hidráulicas pueden ser controladas preferentemente de manera individual por su respectivo control de bombeo.

En una realización preferida de la invención está previsto que el primer control de bombeo presenta un dispositivo de ajuste y el segundo control de bombeo presenta un segundo dispositivo de ajuste, que el primer dispositivo de ajuste está configurado para ajustar una corriente de extracción de la primera bomba hidráulica dependiendo de una presión de trabajo en una línea de presión de la primera bomba hidráulica y que el segundo dispositivo de ajuste está configurado para ajustar una corriente de extracción de la segunda bomba hidráulica dependiendo de una presión de trabajo en una línea de presión de la segunda bomba hidráulica. El dispositivo de ajuste puede presentar un cilindro de ajuste para ajustar la bomba hidráulica.

Los dispositivos de ajuste están realizados preferentemente de modo que se realiza una regulación de la capacidad a lo largo de una curva de capacidad hiperbólica en un diagrama de presión-volumen que también se designa como diagrama de capacidad de la bomba. Para este fin se ajusta la corriente de extracción de la bomba dependiendo de la presión de trabajo reinante en la línea de presión de la bomba o una diferencia de presión entre la línea de presión y una línea de succión, de modo que se mantiene constante el producto de corriente de extracción y presión y así la capacidad de la bomba.

Además, de acuerdo con la invención se prefiere que el primer dispositivo de ajuste pueda ser controlado con una primera presión de ajuste correspondiente a la presión de trabajo de la primera bomba hidráulica y que el segundo dispositivo de ajuste pueda ser controlado con una segunda presión de ajuste correspondiente a la presión de trabajo de la segunda bomba hidráulica. A través de la presión de ajuste que actúa sobre el dispositivo de ajuste, en particular sobre el cilindro de ajuste, que corresponde a la presión en la línea de presión, se puede ajustar o regular la corriente de extracción dependiendo de la presión de trabajo.

La distribución de la capacidad del motor entre las bombas hidráulicas se provee preferentemente gracias a que el primer control de bombeo presenta un primer dispositivo de control que puede ser controlado para la limitación de la capacidad y/o para el aumento de la capacidad de la primera bomba hidráulica con una primera señal de control del dispositivo de ajuste y que el segundo control de... [Seguir leyendo]

1. Un aparato de perforación para la perforación del subsuelo con:

- por lo menos un primer accionamiento hidráulico (11) y por lo menos un segundo accionamiento hidráulico (111) ,

- por lo menos una primera bomba hidráulica (12) y por lo menos una segunda bomba hidráulica (112) que están conductivamente comunicadas para la transmisión de energía mediante un fluido hidráulico con el primer accionamiento hidráulico (11) y el segundo accionamiento hidráulico (111) , y

- un motor giratorio (2) con un árbol de salida (4) al que se aplica un momento de torsión para la emisión de una capacidad preestablecida del motor, a través del cual se acciona la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) , en donde la capacidad del motor giratorio (2) se distribuye entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) , caracterizado porque

- está previsto un primer control de bombeo (18) y un segundo control de bombeo (118) para el control de la capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) , respectivamente,

- está previsto un dispositivo de ajuste (6) para el ajuste de diferentes distribuciones de la capacidad del motor giratorio (2) entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) , y

- el dispositivo de ajuste (6) presenta un elemento de control (70) con el que se puede ajustar una relación de distribución de la capacidad del motor giratorio (2) entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) .

2. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los controles de bombeo (18, 118) de las bombas hidráulicas (12, 112) están configurados para la regulación de la capacidad de la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) .

3. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque

- el primer control de bombeo (18) presenta un dispositivo de ajuste (19) y el segundo control de bomba (118) presenta un segundo dispositivo de ajuste (119) ,

- el primer dispositivo de ajuste (19) está configurado para ajustar una primera corriente de extracción de la primera bomba hidráulica (12) dependiendo de una presión de trabajo en una línea de presión (14) de la primera bomba hidráulica (18) y

- el segundo dispositivo de ajuste (119) está configurado para ajustar una corriente de extracción de la segunda bomba hidráulica (112) dependiendo de una presión de trabajo en una línea de presión (114) de la segunda bomba hidráulica (112) .

4. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque

- al primer dispositivo de ajuste (19) se puede aplicar una primera presión de ajuste que corresponde a la presión de trabajo de la primera bomba hidráulica (12) y

- al segundo dispositivo de ajuste (19) se puede aplicar una segunda presión de ajuste que corresponde a la presión de trabajo de la segunda bomba hidráulica (112) .

5. Un aparato de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque

- el primer control de bombeo (18) presenta un primer dispositivo de control (60) al que para la limitación de la capacidad y/o para el aumento de la capacidad de la primera bomba hidráulica (12) se puede aplicar una primera señal de control del dispositivo de ajuste (6) y

- el segundo control de bombeo (118) presenta un segundo dispositivo de control (160) al que para la limitación de la capacidad y/o para el aumento de la capacidad de la segunda bomba hidráulica (112) se puede aplicar una segunda señal de control del dispositivo de ajuste (6) .

6. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque las señales de control son señales de control eléctricas, hidráulicas y/o neumáticas.

7. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque el dispositivo de ajuste

(6) está configurado para proveer como primera señal de control una primera presión de control y como segunda señal de control una segunda presión de control.

8. Un aparato de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (6) está configurado para ajustar la segunda señal de control dependiendo de la primera señal de control.

9. Un aparato de perforación de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (6) está configurado para proveer en el primer y el segundo control de bombeo (18, 118) señales de control de la misma magnitud, pero con una dirección de acción en sentido contrario.

10. Un aparato de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado porque el dispositivo

de ajuste (6) está configurado para disminuir la segunda señal de control en caso de un aumento de la primera señal de control y para aumentarla en caso de una disminución de la primera señal de control.

11. Un aparato de perforación de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizado porque el dispositivo de ajuste (6) está configurado para proveer señales de control iguales al primer control de bombeo (18) y

al segundo control de bombeo (118) , en donde la señal de control actúa en la primera bomba hidráulica (12) en el sentido de una disminución de la capacidad de bombeo y en la segunda bomba hidráulica (112) en el sentido de un aumento de la capacidad de bombeo o viceversa.

12. Un procedimiento para la operación de un aparato de perforación para la perforación del subsuelo, en particular de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, en donde - se opera por lo menos un primer accionamiento hidráulico (11) y por lo menos un segundo accionamiento hidráulico (111) ,

- el primer accionamiento hidráulico (11) se abastece con fluido hidráulico mediante una primera bomba hidráulica (12) que está conductivamente comunicada con el primer accionamiento hidráulico (11) y el segundo accionamiento hidráulico (111) se abastece con fluido hidráulico mediante una segunda bomba

hidráulica (112) que está conductivamente comunicada con el segundo accionamiento hidráulico (111) ,

- las bombas hidráulicas (18, 118) son accionadas a través de un motor giratorio en común (2) y

- se distribuye una capacidad del motor giratorio (2) entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) , caracterizado porque

- se controla una capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la primera bomba hidráulica (12)

mediante un primer control de bombeo (18) y una capacidad de bombeo que ha de ser entregada por la segunda bomba hidráulica (112) mediante un segundo control de bombeo (118) y

- para la distribución variable de la capacidad del motor giratorio (2) se ajusta una relación de distribución de la capacidad del motor entre la primera bomba hidráulica (12) y la segunda bomba hidráulica (112) con un elemento de control (70) .