DE2309521C3

DE2309521C3 - Turbo drill

Info

Publication number: DE2309521C3
Application number: DE19732309521
Authority: DE
Inventors: Ewgenij L Moskau; Olchow Wiktor S.; Kostyrja Ewgenij D.; Kungur; Derkatsch Nikolaj D. Perm; Iwanow (Sowjetunion)
Original assignee: Kungurskij Maschinostroitelnij Sawod, Kungur Permskoj Oblast (Sowjetunion)
Priority date: 1972-03-15
Filing date: 1973-02-26
Publication date: 1976-04-22

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Turbobohrer zur Herstellung von Bohrlöchern, der in seinem oberen Teil mit dem unteren Ende einer 3ohrrohrsäule und im unteren Teil mii einem Meißel verbunden ist, mit einem Gehäuse mit darin befestigten Ständern, die Laufbahnen und Schaufeln aufweisen, durch weiche Leitkanäle für den Durchlauf einer Spültrübe gebildet sind, mit Läufen, die Laufbahnen und Schaufeln aufweisen, die zä den Schaufeln lies Siänücis umgekehrt gerichtet und gegenüber diesem drehbar sind, mit einer Welle, an der die Läufer oder Ständer angebracht sind und die innerhalb des Gehäuses mittels Lagern abgestützt ist, mit einem Auflager, durch das die Belastung der Bohrrohr säule auf den Meißel übertragbar ist, mit Wälzkörpern, die sich in an die Welle gekoppelten Lenkern befinden, auf den läufer- und ständerseitigen Laufbahnen abrollen und mit den Lenkern, Ständern und Läufern Getriebestufen eines Reibungs-Reduziergetriebes bilden.The invention relates to a turbo drill for the production of boreholes, which is connected in its upper part to the lower end of a tubular column and in the lower part with a chisel, with a housing with uprights fastened therein, which have tracks and blades, through soft guide channels are formed for the passage of a Spültrübe having with runs, the raceways and blades zä the blades lies Siänücis inversely directed and are compared to this rotatable with a shaft on which the rotor or stator are mounted and within the housing by means of bearings is supported, with a support through which the load on the drill pipe column can be transferred to the chisel, with rolling elements that are located in links coupled to the shaft, roll on the rotor and stator-side raceways and with the links, columns and runners gear stages form a friction reduction gear.

Ein derartiger Turbobohrer ist Gegenstand des älteren deutschen Patents 21 41 866.Such a turbo drill is the subject of the older one German patent 21 41 866.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schlupf, der bei solchen mit Reibungsgetrieben versehenen Bohrturbinen auftritt und der nicht nur zu einer Leistungsverminderung, sondern auch zu einer Erhöhung des Verschleißes führt, zu vermindern.The present invention is based on the problem of the slip that occurs in those with friction gears provided drilling turbines occurs and which not only leads to a reduction in performance, but also to leads to an increase in wear and tear.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß oberhalb der als C-etriebestufen ausgebildeten Turbineristufen zusätzliche Turbinenstufen mit Läuferrad und Statorrad vorgesehen sind, von denen das Lauferrad axial beweglich mit der Welle verbunden ist.According to the invention, this is achieved by the fact that above the turbine stages, which are designed as C drive stages additional turbine stages with impeller and stator are provided, of which the impeller is axially movably connected to the shaft.

Durch diese zusätzlichen Turbinenstufen wird ein Axialdruck auf die Getriebestufen ausgeübt, durch den wiederum der Schlupf der Wälzkörper herabgesetzt wird.These additional turbine stages exert an axial pressure on the gear stages through which in turn, the slip of the rolling elements is reduced.

Vorteilhaft sind bei jeder zusätzlichen Turbinenstufe die Schaufeln des Läuferrades gegen die Schaufeln des Siatorrades gerichtetThe blades of the impeller against the blades of the are advantageous for each additional turbine stage Siatorrades directed

Vorzugsweise sind zwischen den Läuferrädern der Getriebestufen und den Läuferrädern der zusätzlichen Turbinenstufen Ringe aus elastischem Werkstoff vorgesehen. Preferably between the impellers are the Gear stages and the impellers of the additional turbine stages rings made of elastic material are provided.

im folgenden wird die Erfindung an Hand eine- Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigtin the following the invention is based on a description of exemplary embodiments with reference to the drawings explained. It shows

F i g. I einen erfindungsgemäßen Turbobohrer im Längsschnitt, der im oberen Teil seiner Gehäuses mit dem unteren Ende der B-.hrrohrsäule verbunden ist,F i g. I a turbo drill according to the invention in longitudinal section, which in the upper part of its housing with is connected to the lower end of the tubular column,

F i g. 2 die Schaufeln des Ständers und des Läufers der Getriebestufen und die Schaufeln der zusätzlichen Turbinenstufen im Schnitt durch einen abgewickelten Zylinder,F i g. 2 the blades of the stator and rotor of the gear stages and the blades of the additional turbine stages in the section through an unwound Cylinder,

F i g. 3 das Anordnungsschema der Wäizkörpei und der Laufbahnen von den Ständern und Läufern innerhalb der Getriebestufen,F i g. 3 the arrangement of the Wäizkörperei and the raceways of the stator and rotor inside the gear stages,

F i g. 4 die Getriebestufen, in welchen die Lenker und die Walzkörper unterhalb der Schaufeln des Läufers angeordnet sind, und dazwischen liegende zusätzliche Turbinenstufen im Längsschnitt,F i g. 4 the gear stages in which the links and the rolling elements below the blades of the rotor are arranged, and intermediate additional turbine stages in longitudinal section,

F i g. 5 einen erfindungsgemäßen Turbobohrer im Längsschnitt, der durch das obere Wellenende mittels eines Auflagers mit dem unteren Ende der Bohrrohrsäule gekoppelt ist,F i g. 5 a turbo drill according to the invention in Longitudinal section through the upper shaft end by means of a support with the lower end of the drill pipe column is coupled,

F i g. 6 die Getriebestufen, innerhalb deren die Lenker und die Wälzkörper zwischen den Schaufeln des Ständers und des Läufers und aer Welle angeordnet sind, und die zwischen diesen Getriebestufen liegenden zusätzlichen Turbinenstufen im Längsschnitt,F i g. 6, the gear stages are arranged within which the handlebar and the rolling elements between the blades of the stator and the rotor and aer shaft, and the gear stages between these additional turbine stages in longitudinal section;

F i g 7 die Anordnung der Läuferräder der zusätzlichen Turbinenstufen zwischen den Getriebestufen im Längsschnitt, wobei das Getriebe mehrstufig ist,F i g 7 the arrangement of the rotor wheels of the additional turbine stages between the gear stages in the Longitudinal section, with the gearbox being multi-stage,

Fig.8 einen Teil eines erfindungsgemäßen Turbobohren, bei dem die Stander der Getriebestüfen und der zusätzlichen Turbinenstufen sich gegenüber dem Gehäuse axial bewegen können.8 shows a part of turbo drilling according to the invention, in which the stander of the gear stages and the additional turbine stages are opposite to the Can move the housing axially.

Der in F i g. 1 dargestellte Turbobohrer besitzt: ein Gehäuse 1, welches in seinem oberen Teil mitteis eines Gewindes 2 mii der nicni drehbaren Bohrrohrsaule verbunden ist, eine Welle 3, die innerhalb des Gehäuses 1 mittels Wälzlagern 4 axial abgestützt ist und sich relativ zum Gehäuse 1 drehen kann, Ständer 5, wekhe im Gehäuse ! befestigt und mit Schaufeln 6 und Laufbahnen 7 versehen sind, Läufer 8, die mit Schaufeln 9 und Laufbahnen 10 versehen und an der Welle 3 derart angebracht sind, daß sich die Läufer drehen und sich axial gegenüber der Welle 3 bewegen können. Lenker 11 mit darin eingelegten Kugeln 12, die zwischen den Laufbahnen 7, 10 der Ständer 5 und der Läufer 8 dergestalt angeordnet sind, daß sich die oberhalb der Laufbahnen 7 der Ständer 5 liegenden Laufbahnen 10 der Läufer 8 mittels der Kugeln 12 auf die Laufbahnen 7 der Ständer 5 stützen.The in F i g. 1 has: a housing 1, which is connected in its upper part by means of a thread 2 mii the nicni rotatable Bohrrohrsaule, a shaft 3 which is axially supported within the housing 1 by means of roller bearings 4 and can rotate relative to the housing 1, Stand 5, wekhe in the housing! are fixed and provided with blades 6 and raceways 7, runners 8, which are provided with blades 9 and raceways 10 and are attached to the shaft 3 in such a way that the runners rotate and can move axially with respect to the shaft 3. Handlebars 11 with balls 12 inserted therein, which are arranged between the raceways 7, 10 of the stator 5 and the rotor 8 in such a way that the raceways 10 of the runners 8 lying above the raceways 7 of the stator 5 move onto the raceways 7 by means of the balls 12 the stand 5 support.

Die Läufer» mit den Lenkern 11, die Kugeln 12 und die Ständer 5 bilden Getriebestufen 13 der Turbine 14.The rotors with the links 11, the balls 12 and the stands 5 form gear stages 13 of the turbine 14.

Zwischen den Läufern 8 der Getriebestufen 13 sind an der Welle 3 Laufräder 15 angebracht, die Schaufeln 16 und Naben 17 haben. Hierbei sind die Läuferräder 15 an der Welle 3 so angebracht, daß sie sich axiai in bezug auf die Welle 3 versetzen können. Zwischen den Ständern 5 der Getriebestufen 13 sind innerhalb des Gehäuses 1 Statorräder 18 befestigt, die Schaufeln 19 und Naben 20 besitzen.Between the rotors 8 of the gear stages 13 are on the shaft 3 impellers 15 attached, the blades 16 and 17 have hubs. Here, the rotor wheels 15 are attached to the shaft 3 so that they are axiai with respect to each other can move on the shaft 3. Between the stands 5 of the gear stages 13 are within the Housing 1 fixed stator wheels 18, which have blades 19 and hubs 20.

Das Läuferrad 15 mit seinen Schaufeln 16 und der Nabe 17 sowie das Statorrad 18 mit den Schaufeln 19 und der Nabe 20 bilden eine zusätzliche Turbinenstufe 21.The impeller 15 with its blades 16 and the hub 17 and the stator wheel 18 with the blades 19 and the hub 20 form an additional turbine stage 21.

An das untere Ende des Gehäuses < Jer Tür!. :.- 14 ist ein Auflager 22 gekoppelt, das sich ans eintu, auswechselbaren mit dem Gehäuse 1 der Ts"-bine 14 ver- ,_s bundenen Gehäuse 23. einer Weile ?- die an ihrem oberen Ende mittels einer Kupp¹ -„ig 25, die das Drehmoment der Welle 24 überträgt, n.. der Welle 3 der Turbine 14 verbunden ist, und Lagern 26 'usammensetzt. At the lower end of the housing <Jer Tür !. : .- 14 a support 22 is coupled which extends to the eintu replaceable with the housing 1 of the Ts "-bine comparable 14, _s-bound casing 23 a while - at its upper end by a Kupp ¹ -?" Ig 25, which transmits the torque of the shaft 24, n .. the shaft 3 is connected to the turbine 14, and bearings 26 'usammensetzt.

Zwischen de.i oberen Stirnflächen der Läufer 8 der Getriebestufen 13 und den unteren St.rnfiächen der Naben V der Läufenäder 15 der zusätzlichen Turbinenstufen 21 sind auf der Welle 3 Ringe 27 aus elastischem Werkstoff vorgesehen, durch welche der Verschleiß der Läufer 8 und der Naben 17 vermindert wird.Between the upper end faces of the rotors 8 of the gear stages 13 and the lower surfaces of the hubs V of the impellers 15 of the additional turbine stages 21, rings 27 made of elastic material are provided on the shaft 3, through which the wear of the rotors 8 and the hubs 17 is reduced.

Mit dem unteren Ende der Welle 24 dci Auflagers 22 ist ein Meißel 28 verbunden.With the lower end of the shaft 24 dci support 22 a chisel 28 is connected.

Als treibende Kraft der Turbine 14 des Turbobohrers tritt die Syültrübe auf, welche von über Tag her durch die Bohrr^hrsäule in den Turbobohrer gepumpt wird, dabei bewegt sich die Spültrübe innerhalb des Turbobohrers über seine ganze Länge von oben nach unten, d. h, sie bewegt jich über alle Stufen der Turbine 14, seien es die Getriebestufen 13 oder die zusätzlichen Turbinenstufen °1, weiter durch die Fenster 29 der Kupplung 25, über den Kina! 30 der Welle 24 des Auflagers und über die Kanäle des MeiCels 28 nach vor Ort 31 und dann im Ringraum 32, im Raum zwischen der Bohrlochwandung 33 und dem Turbobohrer nach übertage. As the driving force of the turbine 14 of the turbo drill, the syrup, which comes through from above, occurs the drilling column is pumped into the turbo drill, the mud moving within the turbo drill over its entire length from top to bottom, d. h, she moves over all stages of the turbine 14, be it the gear stages 13 or the additional turbine stages ° 1, further through the window 29 of the Coupling 25, over the Kina! 30 of the shaft 24 of the support and via the channels of the MeiCels 28 to the site 31 and then in the annular space 32, in the space between the Borehole wall 33 and the turbo drill to the surface.

Die Schaufeln 6 (F i g. 2) des Ständers 5 der Getriebestufe sind gegenüber der zu der Achse des Turbohohrers senkrechten Ebene geneigt und bilden Leitkanäle 34. Die Schaufeln 9 des Laufers 8 der Getriebestufe sind in der Richtung geneigt, welche der Neigungsrichtung der Schaufeln 6 der Ständer 5 entgegengesetzt ist. so daß sich dadurch die Bewegungsrichtung der Spültrübe bei deren Durchlauf in der Getriebestufe ändert und sich die Läufer gegenüber den Ständern zu dh bi Di bi d ShflThe blades 6 (Fig. 2) of the stator 5 of the gear stage are inclined with respect to the plane perpendicular to the axis of the turbo hearing aid and form guide channels 34. The blades 9 of the rotor 8 of the gear stage are inclined in the direction opposite to the inclination direction of the blades 6 of the stands 5 is. so that as a result the direction of movement of the wash slurry changes as it passes through the gear stage and the runners opposite the uprights to dh bi Di bi d Shfl

drehen beginne"start turning "

DiTuesday

Anbringung derAttachment of the

(F i g. 2) des Ständerrades IS, durch welche Leitkanäle 35 ausgebildet werden, und die der Schaufeln 16 des Läuferrades 15 der zusätzlichen Turbinenstufe 21 sowie der Mechanismus der Umwandlung der fortschreitenden Bewegung der Spültrübe in eine Drehbewegung ,der Läufer sind ähnlich wie bei den Ständern 5 und den Läufern 8 der Getriebestufe 13.(F i g. 2) of the stator wheel IS, through which guide channels 35 are formed, and those of the blades 16 of the impeller 15 of the additional turbine stage 21 and the mechanism of converting the advancing movement of the wash slurry into a rotary movement , the rotors are similar to the stator 5 and the rotors 8 of gear stage 13.

Die Laufbahnen 10 (F i g. 3) der Läufer 8 der Getriebestufen 13 befinden sich in ihrer Arbeitsstellung oberhalb der entsprechenden Laufbahnen 7 der Ständer 5 der Getriebestufen 13. Weil der Durchmesser BB (Fig.3) des Kontaktkreises der Laufbahn 10 mit den Kugeln 12 kleiner als der "durchmesser AA des Kontaktkreises der Laufbahn 7 mit den Kugeln 12 ist. bilden die durch die Punkte A, B und die Mittelpunkte der Kugeln verlaufenden Linien AF mit der zu der Achse des Turbobohrers senkrechten und durch die MittenThe raceways 10 (FIG. 3) of the runners 8 of the gear stages 13 are in their working position above the corresponding raceways 7 of the stands 5 of the gear stages 13. Because the diameter BB (FIG. 3) of the contact circle of the raceway 10 with the balls 12 is smaller than the "diameter AA of the contact circle of the raceway 7 with the balls 12. The lines AF running through the points A, B and the centers of the balls form with the lines AF perpendicular to the axis of the turbo drill and through the centers

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65 der Kugeln Yl verlaufenden Ebene einen Kontaktwtnke! ß, dadurch werden unter der Einwirkung der nach unten gerichteten Ax^;alkraft P, die sich bei den Läufern 8 im Verlaufe der fortschreitenden Bewegung der Spültrübe über die Stufen 13 des Getriebes bildet, die Wälzkörper gegen die Laufbahnen der Läufer und Ständer gedrückt, so daß Kor.taktreibungskräfte erzeugt werden. 65 of the spheres Yl running plane a contact angle! ß, thereby under the action of the downward Ax ^; Alkraft P, which forms in the runners 8 in the course of the progressive movement of the washing slurry over the stages 13 of the transmission, the rolling elements pressed against the raceways of the runners and stator, so that Kor.taktreibungswellen are generated.

Die Kugeln 12 (F i g. 4) rollen unter der Einwirkung der Kontaktreibungskräfte während der Rotation der Läufer 8 zwischen den Laufbahnen ?0 der sich drehenden Läufer 8 und den Laufbahnen 7 der nicht drehbaren Ständer 5, wobei sie eine Planetenbewegung um die Drehachse der Läufer ausüben und die Lenker 11 sowie die damit gekuppelte Welle 3 der Turbine rotieren lassen. Wf»il aber der Durchmesser BB (F i g. 3) des Kontaktkreises der Kugeln 12 mi! der Laufbahn 10 geringer bemessen ist als der Durchmesser A/. des Kontaktkreises der Kugeln 12 mit der Laufbahn 7, g t die D^hgeschwindigkeit des an die Lenker 11 mitteis der Wellen 3, 24 und der Kupplung 25 gekoppelten Meißels 28 gegenüber der Drehgeschwindigkeit der Läufer 8 zurück. Die Lenker 11 (F i g. 4) haben, um das Drehmoment der Welle 3: zu übertragen. Naben 36, welche mittels eines Keils 37 mit der Welle verbunden sind und sich axial gegenüber der Welle 3 und umgekehrt bewegen können.The balls 12 (Fig. 4) roll under the action of the contact frictional forces during the rotation of the rotors 8 between the raceways? 0 of the rotating rotors 8 and the raceways 7 of the non-rotatable stator 5, with a planetary motion around the axis of rotation of the Exercise runner and let the link 11 and the shaft 3 of the turbine coupled thereto rotate. But if the diameter BB (Fig. 3) of the contact circle of the balls 12 mi! the raceway 10 is smaller than the diameter A /. of the contact circle of the balls 12 with the raceway 7, the speed of rotation of the chisel 28 coupled to the handlebars 11 in the middle of the shafts 3, 24 and the coupling 25 compared to the rotational speed of the rotor 8. The link 11 (Fig. 4) have to transmit the torque to the shaft 3 :. Hubs 36 which are connected to the shaft by means of a wedge 37 and can move axially with respect to the shaft 3 and vice versa.

Z-vecks Übertragung des Drehmoments auf die Welle 3 sind die Läuferräder 15 mittels eines Keils 33 mit de! Welle 3 verbunden, der eine axiale Versetzung des Läuferrades 15 gegenüber der Welle 3 und umgekehrt ermöglicht, dabei drücken sich unter der Einwirkung der nach unten gerichteten Axialkraft, die sich an den Schaufeln der Läufer im Verlaufe der fortschreitenden Bewegung der Spültrübe über die zusätzlichen Turbinenstufen 21 der Turbine !4 bildet, die Nabe " der Läufprräder 15 gegen die Naben 17 der darunter befindlichen Läuferräder 15, und jedes untere Läuferrad 15 drückt mit der unteren Stirnfläche der Nabe 17 durch den Ring 27 gegen die obere Stirnfläche des Läufers 8 der Getriebestufe, so daß dadurch die Kugeln 12 gegen die Laufbahnen 7,10 der Ständer 5 und der Läufer 8 der Getriebestufen stärker gepreßt werden.Z-vecks transmission of the torque to the shaft 3 are the rotor wheels 15 by means of a wedge 33 de! Shaft 3 connected, which is an axial offset of the impeller 15 relative to the shaft 3 and vice versa allows to push themselves under the action of the downward axial force that is applied to the Shoveling of the rotor in the course of the progressive movement of the wash slurry over the additional turbine stages 21 of the turbine! 4 forms the hub "of the Running wheels 15 against the hubs 17 of the running wheels 15 underneath, and each lower running wheel 15 presses with the lower end face of the hub 17 through the ring 27 against the upper end face of the rotor 8 of the gear stage, so that the balls 12 against the raceways 7,10 of the stand 5 and the rotor 8 of the gear stages are pressed more strongly.

Die Idee, auf welcher der oben beschriebene Turbobohrer beruht, hegt auch den weiteren Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Turbobohrers mit Getriebestufen und /usai/.iichen Turbinenstufen zugrunde, die in F i g. 5 bis 8 gezeigt sind.The idea on which the turbo drill described above is based, also cherishes the other exemplary embodiments of the turbo drill according to the invention with gear stages and / common /. turbine stages are based, the in F i g. 5-8 are shown.

'η Γ ι g. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Turboboiir;rs veranschaulicht. Im Unterschied zu dem in F i g. 1 dargestellten Turbobohrer verbindet sich hier das Gehäuse 23 des Auflagers 22 mit dem oberen Enae des Gehäuses 1 der Turbine 14, während die Welle 24 des Auflagers 22 i"it der nicht drehbaren Bohrrohrsäule gekuppelt ist. Der Meißel 28 ist in diesem Falle mittels eines Stellwerks 39 an das untere Ende des Gehäuses 1 der Turbine 14 gekoppelt. Bei dieser Ausführung des Turbobohrers drehen sich die Welle 3 und die damit verbundenen Lenker 11 der Getriebestufen 13 und die Ständerräder 14 der zusätzlichen Turbinenstufen 41 nicht, sondern die Ständer 5 der Getriebestufen 13 die Läuferräder 42 der zusätzlichen Turbinenstufen 41 und das damit verbundene Gehäuse 1 mit dem Stellwerk 39 und dem Meißel 28. Beim Arbeiten des gemäß diesem Beispiel ausgeführten Turbobohrers drehen sich die Läufer 8, die das innere treibende Rad des Getriebes bilden, in einer Richtung, dagegen die Statorräder 42 wegen der fot'schreitenden Bewegung der Spültrübe'η Γ ι g. 5 another embodiment of the turbo door is illustrated. In contrast to that in FIG. 1, the housing 23 of the support 22 connects to the upper end of the housing 1 of the turbine 14, while the shaft 24 of the support 22 is coupled to the non-rotatable drill pipe column. The bit 28 is in this case by means of an interlocking 39 is coupled to the lower end of the housing 1 of the turbine 14. In this embodiment of the turbo drill, the shaft 3 and the associated links 11 of the gear stages 13 and the stator wheels 14 of the additional turbine stages 41 do not rotate, but the stator 5 of the gear stages 13 die Rotor wheels 42 of the additional turbine stages 41 and the associated housing 1 with the interlocking 39 and the chisel 28. When working the turbo drill carried out according to this example, the rotors 8, which form the inner driving wheel of the transmission, rotate in one direction, on the other hand Stator wheels 42 because of the stepping motion of the wash slurry

durch die zusätzlichen Turbinenslufen 41 und die Ständer 5, die das äußere Rad des Getriebes bilden, unier der Einwirkung der während der fortschreitenden Bewegung der Spültrübe durch die Getriebestufen 13 des Getriebes entstehenden Reaktionskräfte sowit- unter der Einwirkung des Drehmoments der sich drehenden Läufer 3, welches mittels der im nicht drehbaren Lenker befindlichen Kugeln 12 übertragen wird, in der an deren, entgegengesetzten Richtung. Um eine normale (Rechts-)Drehung des Meißels 28 zu erreichen, sind die Schaufeln 6 des Ständers 5 und die Schaufeln 43 des Statorrades 42 in ähnlicher Weise geneigt, wie das bei den Schaufeln 9 (F i g. 2) der Läufer 8 und dm Schaufeln 16 der Läuferräder .5 der Fall ist, wahrend die Schaufeln 9 (F i g. 5) des Läufers 8 und die Schaufeln 44 des Läuferrades 40 ähnlich geneigt wie die Scnaufeln 6 (F i g. 2) des Ständers 5 und die Schaufeln 19 des Statorrades ί8 sind. Die übrigen Teile und Einheiten des in F i g. 5 veranschaulichten Turbobohrers sind ähnlich wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Turbobohrer.by the additional turbine runner 41 and the stand 5, which form the outer wheel of the transmission, under the action of the progressive movement reaction forces arising from the rinsing slurry through the gear stages 13 of the gear unit, as well as under the action of the torque of the rotating rotor 3, which by means of the non-rotating handlebars located balls 12 is transferred in the at their opposite direction. To achieve normal (right) rotation of the chisel 28, the Blades 6 of the stator 5 and the blades 43 of the stator wheel 42 inclined in a similar manner, as in the blades 9 (FIG. 2), the runners 8 and the blades 16 of the rotor wheels 5 is the case, while the blades 9 (FIG. 5) of the rotor 8 and the blades 44 of the impeller 40 inclined similarly to the blades 6 (FIG. 2) of the stator 5 and the blades 19 of the stator wheel ί8 are. The remaining parts and units of the in F i g. The turbo drill illustrated in Figure 5 are similar as in the case of FIG. 1 shown turbo drill.

Beim Betrieb dieses Turbobohrers (F i g. 5) wird die bei der Turbine 14 anfallende Leistung zum Teil dem Meißel 28 mittels des Gehäuses 1 und des Stellwerks 39 von den rotierenden Statorrädern 42 der zusätzlichen Turbinenstufen und den Ständer 5 des Getriebes und zum Teil mittels der in den nicht drehbaren Lenkern 11 befindlichen Kugeln 12 von den rotierenden Läufern 8 der Getriebestufen 13 übertragen.During the operation of this turbo drill (FIG. 5), the power generated by the turbine 14 is partly the Chisel 28 by means of the housing 1 and the positioner 39 from the rotating stator wheels 42 of the additional Turbine stages and the stator 5 of the transmission and partly by means of the non-rotatable links 11 The balls 12 located are transferred from the rotating rotors 8 of the gear stages 13.

In F i g. 6 ist ein Ausführungsbeispiel des Turbobohrers wiedergegeben, bei welchem die zusätzlichen Türbinenstufen 45 zwischen den Getriebestufen 46 liegen, in denen die Lenker 47 mit den Kugeln 48 zwischen der Welle 53 und den Schaufeln 49 und 50 der Ständer 51 und der Läufer 52 angeordnet sind.In Fig. 6 shows an exemplary embodiment of the turbo drill in which the additional door hinge steps 45 lie between the gear stages 46, in which the link 47 with the balls 48 between the Shaft 53 and the blades 49 and 50 of the stator 51 and the rotor 52 are arranged.

In F i g. 7 ist ein Ausführungsbeispiel des Turbobohrery gezeigt, bei welchem die Läuferräder 54 der zusätzlichen Turbinenstufen 55 gegen den Läufer 56 der Getriebestufe 57 gedruckt werden, in welcher zwecks einer Erhöhung der Übersetzungszahl des Getriebes der Lenker 58 mit dem Läufer 8 der darunter befindlichen Getriebestufe 53 verbunden ist, deren Lenker 11 mit der Welle 3 gekuppelt ist.In Fig. 7 is an embodiment of the turbo drill shown, in which the rotor wheels 54 of the additional turbine stages 55 against the rotor 56 of the Gear stage 57 are printed in which, in order to increase the gear ratio of the gear the link 58 is connected to the rotor 8 of the gear stage 53 below, the link 11 of which is coupled to the shaft 3.

Der verminderte Verschleiß der Kugeln ist in erster Linie darauf zurückzuführen, daß die Kugeln in den Laufbahnen nicht mehr rutschen. Dies wird im einzelnen dadurch erreicht, daß die. Kugeln mit einer größeren Kraft gegen die Laufbahnen gepreßt werden Eines der möglichen Verfahren, durch welches diese Kraft vergrößert wird, ist die Übergabe der hydraulischen Axialkraft, die sich währenJ de Arbeit bei den Ständern 59 und 60 (F i g. 8) der Getriebestufen des Getriebes und der zusätzlichen Turbinenstrfen 6⁷ bildet, an den Läufer. Zu diesem Zweck sind die Ständer bzw. Statorräder 59 und 60 zusammensetzbar ausgeführt. Die Schaufeln 63 und 64 sind getrennt von den Naben gefertigt und werden mit diesen mittels Keilen 67 und 68 verbunden, und unter der Einwirkung der sich fortschreitend bewegenden Spültrübe drücken sie sich gegen die oberen Stirnflächen der Läufer 8 bzw. Läuferräder 69 durch elastische Elemente 70 und 71 die an den Stirnflächen der Läufer 8 bzw. Läuferräder 68 angebracht sind.The reduced wear of the balls is primarily due to the fact that the balls no longer slip in the raceways. This is achieved in detail in that the. Balls are pressed against the raceways with a greater force One of the possible methods by which this force is increased is the transfer of the hydraulic axial force that is generated during work on the stands 59 and 60 (Fig. 8) of the gear stages of the Transmission and the additional Turbinenstrfen 6 ⁷ forms on the rotor. For this purpose, the stator or stator wheels 59 and 60 can be assembled. The blades 63 and 64 are manufactured separately from the hubs and are connected to them by means of wedges 67 and 68, and under the action of the progressively moving wash slurry they press against the upper end faces of the rotors 8 and rotor wheels 69 by elastic elements 70 and 71 which are attached to the end faces of the rotors 8 or rotor wheels 68.

Diese ν ?hnischen Lösungen gestatten einen konstruktiv einfachen und kompakten Turbobohrer zu schaffen, der sich durch Betriebssicherheit und einen hohen Wirkungsgi ad auszeichnetThese ν? Hnischen solutions allow to create a structurally simple and compact turbo drills, the ad is characterized by reliability and high Wirkungsgi

Mit den erfindungsgemäß ausgabildeten Turbobohrern von VIi" werden erfolgreich Bohrlöcher unter verschiedenen geologischen Verhältnissen hergestellt. The VIi " turbo drills designed according to the invention are used to successfully produce boreholes under different geological conditions.

In allen Gebieten, in welchen der erfindungsgemäße Turbobohrer mit Getriebestufen und zusätzlichen Turbinenstufen eingesetzt wurde, vergrößerte sich das Reparaturintervall um mehr als das Zweifache im Vergleich zum Reparaturintervall von Turbobohrern mit Getriebestufen, jedoch ohne zusätzliche Turbinenstufen. Die Abtragsleistung je Meißel hat ebenfalls zugenommen. In all areas in which the turbo drill according to the invention with gear stages and additional turbine stages was used, the repair interval increased by more than twice compared to the repair interval of turbo drills with Gear stages, but without additional turbine stages. The removal rate per chisel has also increased.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Turbo drill for the production of boreholes, which in its upper part with the lower end of a drill pipe column and in the lower part! is connected to a chisel, with -inem housing with stator fastened therein, which have raceways and blades, through which ducts are formed for the passage of a rinsing slurry , with runners, which have raceways and blades that are reversed to the blades of the stator directed and opposite this are rotatable with a shaft on which the rotor or stator are mounted and which is supported within the housing Mitteis bearings, with a support through which the load de ^r Bohrrohrsäule on the bit can be transmitted, with rolling elements in steering coupled to the shaft ;; are located, roll on the rotor and stator-side raceways and form gear stages of a friction reduction gear with the links, stator and runners, characterized in that above the turbine stages designed as gear stages (13) additional turbine stages (21; 41, with impeller (15; 40 } and Staiorrad (18; 42) are provided, of which the rotor wheel (15: 40) is axially movably connected to the shaft (3).

2. Turbo drill according to claim 1, characterized in that at each additional turbine stage (21; 41) the blades (16; 44) de ₃ impeller (15; 40) against the blade * (19,43) d_s Siatorrades (18,42 ) are directed.

3. Tiirbobohrer according to claims 1 and 2, characterized characterized in that between the rotor wheels (8) of the transmission stiffener (13) and the rotor wheels (15, 40) of the additional turbine stages (21) rings (27) made of elastic material are provided are.

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