DE2250415C2 - Axiallager für Bohrturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Axiallager für Bohrturbinen, bestehend aus 'eststehenden und drehbaren Teilen mit einander zugewandten, senkrecht zur Turbinenachse verlaufenden Reibflächen, die beide aus gehärtetem Stahl bestehen.

Bohrturbhen müssen bekanntlich mit Lagern ausgerüstet sein, welche die zwischen der sich drehenden Welle und dem Körper der Johrturbine auftretenden beträchtlichen Längsbtanspruchungen übertragen. In der Regel werden hierzu mehr; ufige Lager verwendet, die auf der Welle befestigte bewegliche Rei'oelemente bzw. bewegliche Scheiben aufweisen; die Flächen der beweglichen Scheiben reiben auf den zugeordneten Flächen von feststehenden Scheiben, die in den Körper der Bohrturbine eingebaut sind.

In der Frühzeit der Bohrtechnik wurden in Axiallagern die Reibflächen aus gehärtetem Stahl ausgebildet. Davon ist man aufgrund des hohen Verschleißes bald zugunsten von Gummigleitflächen abgekommen (The Oil and Gas Journal, Nov. 7, 1955, Seite 98). Heute werden also meist (siehe z.B. DE-AS 10 85 116) die Reibflächen der feststehenden Scheiben mit einer Elastomerschicht überzogen. Trotzdem läßt sich hierbei eine verhältnismäßig schnelle Abnutzung der Lager, insbesondere der beweglichen Scheiben und mitunter ebenfalls des auf den feststehenden Scheiben aufgebrachten Elastomers, nicht vermeiden. Ein weiterer Nachteil besteht in der Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften und in bestimmten Fällen in dem Verschleiß des aufgebrachten Elastomers aufgrund der in den Bohrlöchern auftretenden hohen Temperaturen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Axiallager der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Verschleiß der Reibflächen verringert wird und daß zugleich höhere Betriebstemperaturen das Lager nicht beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 definierten Maßnahmen gelöst. Bezüglich von Merkmalen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung wird auf die Unteransprüche verwiesen.

Das erfindungsgemäße Lager wird an Hand zweier Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen beschrieben.

F i g. 1 zeigt eine Teilansicht eines Axialschnitts eines erfindungsgemäßen Anschlags für einen Turbinenbohrer;

Fig.2 ist ein Teil der Draufsicht einer feststehenden Scheibe;

F i g. 3 ist eine Teilansicht eines Schnitts entsprechend der Ebene 1II-III nach Fig. 2;

ίο Fig.4 ist eine Teiiansicht eines Axials,4initts einer abgewandelten Ausführungsart eines erfindungsgemäßen Anschlags;

F i g. 5 ist eine Teilansicht eines Schnitts entsprechend der Ebene V-V nach F i g. 4.

In F i g. 1 ist ein Lager eines Turbinenbohrers gezeigt; dieser besteht aus feststehenden Scheiben 3 aus Stahl, die in dem Körper 2 des Turbinenbohrers angebracht und in diesem in Längsrichtung festgeklemmt sind, wobei rohrförmige Abstandsstücke 4 zwischengelegt sind. Das Lager besteht ferner aus beweglichen Stahlscheiben 5, die im Gleitsitz auf rohrförmigen Abstandsstücken 6 angebracht sind, welche auf der Welle 1 festgespannt sind; Anschlagringe 7 sind dazwischen angeordnet.

Die Reibflächen 10 der Scheibe 3 und die mit ihnen zusammenwirkenden Reibflächen der Scheibe 5 sind nach herkömmlichem Verfahren behandelt, um ihnen die erforderlichr-Härte zu verleihen.

Um die Beanspruchung zwischen den einzelnen Scheiben des Lagers zu verteilen und die Erschütterungen zwischen den starren Reibflächen der Scheiben zu dämpfen, sind zwischen den beweglichen Scheiben 5 elastische Teile 8 vorgesehen. Diese elastischen Teile 8 können als Elastomerringe oder als Metallringe, beispielsweise als Federringe aus Stahl ausgebildet sein.

In Fig. 2 weisen die feststehenden Scheiben 3

Öffnungen 9 zum Durchfluß der Bohrflüssigkeit auf. und ihre Reibflächen 10 sind mit Rillen 11 versehen, die im Schnitt in F i g. 3 veranschaulicht sind.

Fig.4 und 5 zeigen abgewandelte Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Lagers, bei dem die leststehenden Scheiben 12, die im Körper 2 des Turbinenbohrers befestigt sind, jeweils auf ihren beiden Flächen Sacklöcher aufweisen, in denen sich Stahlstücke 13 befinden. Die Flächen am Ende 14 dieser Stahlstücke, die auf den Flächen der beweglichen Scheiben 15 reiben, welche mit Hilfe von Abstandsstücken 16 auf der Welle 1 sitzen, sind entsprechend behandelt, um ihnen die erforderliche Härte zu verleihen; ferner sind elastische Teile 17, beispielsweise Elastomerstückc oder Metallfedern in den Sacklöchern untergebracht.

Die elastischen Teile 17 übertragen die in Längsrichtung auftretenden Beanspruchungen zwischen den Teilen 13 und den beweglichen Scheiben 15 wie im

γ, vorhergehenden Beispiel; sie dämpfen dabei Erschütterungen zwischen den Reibflächen und verteilen zwischen den einzelnen Stufen des Lagers in Längsrichtung auftretende Beanspruchungen.

Die feststehenden Scheiben 12 sind mit öffnungen 18 versehen, durch welche die Bohrflüssigkeit fließt und die ähnlich den Öffnungen 9 in den Scheiben 3 des vorhergehenden Beispiels ausgebildet sind.

Die Ausführung nach F i g. 4 und 5 bietet den Vorteil, daß lediglich die Stahlstücke 13, deren Abmessungen gering und die wenig kostspielig sind, anstatt der gesamten abgenutzten feststehenden Scheiben 12 auszuwechseln sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   t. Axiallager für Bohrturbinen, bestehend aus feststehenden und drehbaren Teilen mit einander zugewandten, senkrecht zur Turbinenachse verlaufenden Reibflächen, die beide aus gehärtetem Stahl bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eines der Teile (5, 13) in Axialrichtung elastisch verschiebbar gelagert ist.
2. 2. Axiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Reibflächen versehenen Teile als Scheiben (3,5) ausgebildet sind, von denen die Reibflächen der einen Scheibe (5) auf einem elastischen Ring (8) gelagert sind.
3. 3. Axiallager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das drehende Teil als Scheibe (15) ausgebildet ist und das feststehende aus mehreren Stahlstempeln (13) besteht, die in zur Turbinenachse parallelen Sacklöchern einer feststehenden Tragscheibe (18) auf Elastomerstücken (17) elastisch angeordnet sind.