RU2151850C1 - Radial support of face motor - Google Patents
Radial support of face motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2151850C1 RU2151850C1 RU99103396A RU99103396A RU2151850C1 RU 2151850 C1 RU2151850 C1 RU 2151850C1 RU 99103396 A RU99103396 A RU 99103396A RU 99103396 A RU99103396 A RU 99103396A RU 2151850 C1 RU2151850 C1 RU 2151850C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radial
- support
- sleeve
- yoke
- bushings
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к буровым гидравлическим забойным двигателям, а именно, к их опорным узлам, расположенным в двигательных и шпиндельных секциях. The invention relates to hydraulic downhole drilling motors, namely, to their support nodes located in the motor and spindle sections.
Известна радиальная опора забойного двигателя, включающая коаксиальные втулки корпуса и вала, расположенную между ними эластомерную прокладку, скрепленную по своей цилиндрической поверхности с одной из втулок, а рабочая пара трения образована второй, свободной цилиндрической поверхностью прокладки, и контактирующей (смежной) с ней поверхностью второй втулки (см., например, Шумова З.И., Собкина И.В., Справочник по турбобурам, Москва, "Недра", 1970, стр.35, рис.22, позиции 2 и 3). A radial bearing of a downhole motor is known, including coaxial bushings of a housing and a shaft, an elastomer gasket located between them, fastened along its cylindrical surface to one of the bushings, and a working friction pair is formed by a second, free cylindrical surface of the gasket, and a second surface in contact with (adjacent) to it bushings (see, for example, Shumova Z.I., Sobkina I.V., Handbook on turbodrills, Moscow, Nedra, 1970, p. 35, fig. 22,
Известны также радиальные опоры, в которых выполнены каналы для пропуска рабочей жидкости (см. там же, позиции 29 и 30). Radial bearings are also known in which channels for the passage of the working fluid are made (see ibid., Items 29 and 30).
Недостатком указанных опор является низкая их надежность и сравнительно невысокие допустимые рабочие температуры окружающей среды. The disadvantage of these supports is their low reliability and relatively low permissible operating ambient temperatures.
Известна также радиальная опора, включающая металлические втулки корпуса и вала, в которых рабочая пара трения образована контактирующими цилиндрическими поверхностями этих втулок (см., например, буклет-рекламу Navi-Drill, фиг. на стр. 6, позиция "Improved radial bearing"- "Улучшенная радиальная опора" - прототип). A radial bearing is also known, including metal bushings of the housing and shaft, in which the friction working pair is formed by the contacting cylindrical surfaces of these bushings (see, for example, the Navi-Drill advertising booklet, Fig. On page 6, the position "Improved radial bearing" - "Improved radial bearing" - prototype).
Недостатком указанной опоры является жесткость опоры, приводящая к повышенному, неравномерному, местному ее износу в процессе работы и даже к заклинке при перекосе и деформации вала. The disadvantage of this support is the stiffness of the support, leading to increased, uneven, local wear during operation and even to the wedge when the shaft is skewed and deformed.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, повышение надежности радиальной опоры, увеличение допустимых температур окружающей среды, уменьшение при необходимости протечки рабочей жидкости в зазоре рабочей пары трения. The objective of the invention is to remedy these disadvantages, increase the reliability of the radial bearings, increase the allowable ambient temperatures, reduce, if necessary, the leakage of the working fluid in the gap of the working pair of friction.
Поставленная задача достигается тем, что в радиальной опоре забойного двигателя, включающей коаксиальные втулки корпуса и вала, рабочую пару контактных поверхностей трения между втулками установлена промежуточная, коаксиальная обойма, скрепленная с одной из втулок посредством промежуточного упругого элемента с возможностью упругого перекоса и радиального смещения обоймы в пределах радиального зазора между упомянутыми обоймой и втулкой, а рабочая пара трения опоры образована взаимодействующими, смежными поверхностями вращения обоймы и второй втулки. The problem is achieved in that in the radial support of the downhole motor, including the coaxial bushings of the housing and the shaft, a working pair of contact surfaces of friction between the bushings is installed intermediate, coaxial cage, fastened to one of the bushes by means of an intermediate elastic element with the possibility of elastic skew and radial displacement of the cage in the radial clearance between the cage and the sleeve, and the working pair of the friction of the support is formed by interacting, adjacent surfaces of rotation of the wallpaper we and the second sleeve.
Целесообразно упругий элемент выполнять из эластомера. Как вариант исполнения эластомерный упругий элемент целесообразно выполнять в виде трубчатой цилиндрической проставки, а скрепление ее со смежными обоймой и втулкой осуществлять склейкой, вулканизацией или посредством напряженной посадки. It is advisable that the elastic element is made of elastomer. As an embodiment, the elastomeric elastic element is expediently made in the form of a tubular cylindrical spacer, and its fastening with adjacent holder and sleeve is carried out by gluing, vulcanization or by means of a tight fit.
Как другой вариант исполнения эластомерный упругий элемент целесообразно выполнять в виде набора эластомерных колец, установленных с напряженной посадкой в кольцевых канавках, выполненных в смежных втулке или обойме, обеспечивая их указанное ранее скрепление. As another embodiment, the elastomeric elastic element is expediently performed in the form of a set of elastomeric rings mounted with a tight fit in the annular grooves made in an adjacent sleeve or ferrule, ensuring their previously indicated fastening.
При высокой рабочей температуре окружающей среды целесообразно выполнять упругий элемент в виде осесимметричного набора металлических пружин, например, набора пластинчатых пружин, скрепленных между собой. At high operating ambient temperatures, it is advisable to perform an elastic element in the form of an axisymmetric set of metal springs, for example, a set of leaf springs fastened together.
Целесообразно в радиальной опоре устанавливать ограничительный диск, торец которого контактирует с торцом втулки, скрепленной с обоймой, и ограничивает возможность осевого перемещения обоймы за осевой габарит опоры. It is advisable to install a limiting disk in the radial support, the end of which is in contact with the end face of the sleeve fastened to the cage, and limits the possibility of axial movement of the cage beyond the axial dimension of the support.
Как вариант исполнения целесообразно устанавливать ограничительные диски с обоих торцов опоры, ограничивая возможность осевого перемещения опоры осевым габаритом втулки, скрепленной с обоймой. As an embodiment, it is advisable to install restrictive disks from both ends of the support, limiting the possibility of axial movement of the support with the axial dimension of the sleeve, fastened to the cage.
На фиг. 1,2,3 показаны продольные сечения различных вариантов предлагаемой опоры. In FIG. 1,2,3 shows longitudinal sections of various options for the proposed support.
Опора (фиг. 1) включает втулку корпуса 1, втулку вала 2, коаксиальные им обойму 3 и упругий элемент 4 в виде трубчатого цилиндра из эластомера, расположенный в этом варианте между втулкой вала 2 и обоймой 3. Упругий элемент 4 скреплен по своим боковым поверхностям вращения с контактирующими поверхностями 5 и 6 соответственно втулки вала 2 и обоймы 3 и таким путем скрепляет их между собой с возможностью упругого радиального смещения и перекоса обоймы 3 относительно втулки вала 2 в пределах радиального зазора δ между ними. Это скрепление может быть осуществлено, например, склейкой, привулканизацией или напряженной посадкой упругого элемента 4 между втулкой 1 и обоймой 3. Необходимая величина упругости упругого элемента 4 обеспечивается варьированием его осевой длины, радиальной толщины и свойств эластомера. The support (Fig. 1) includes a
Рабочая пара трения радиальной опоры составлена из упрочненной поверхности второй втулки, а именно поверхности 7 втулки вала 2 и смежной ей свободной (внутренней) поверхности 8 обоймы 3. The working pair of friction of the radial support is made up of the hardened surface of the second sleeve, namely the
Вариант опоры, представленной на фиг. 2, отличается от предыдущего тем, что с обоймой 3 скреплена втулка корпуса 1, а упругий элемент выполнен в виде набора эластомерных колец 9, установленных в канавках, выполненных в обойме 3. Скрепление обоймы 3 и втулки корпуса 1 обеспечивается их приклейкой к кольцам 9 и/или напряженной посадкой (сжатием в радиальном направлении) колец 9 в зазоре (пространстве) между втулкой корпуса 1 и обоймой 3. Как вариант исполнения канавки для эластомерных колец 9 могут быть выполнены не в обойме 3, а во втулке статора 1. A variant of the support shown in FIG. 2, differs from the previous one in that the sleeve of the
На фиг. 3 показана опора, в которой упругий элемент выполнен в виде осесимметричного набора металлических пружин 10 радиального действия, т.е. пружин, допускающих под действием радиальной силы и перекашивающего момента упругое радиальное смещение и перекос обоймы в опоре и возвращение ее в коаксиальное втулкам положение при отсутствии этих силовых факторов. Пружины 10 могут быть скреплены между собой цилиндрическим тонкостенным цилиндром 11 или выполнены заодно с ним. In FIG. 3 shows a support in which the elastic element is made in the form of an axisymmetric set of
Скрепление обоймы 3 с втулкой корпуса 1 достигается напряженной посадкой (предварительной упругой деформацией) пружин 10 в пространстве между ними. Кроме того, во втулке корпуса 1 и обойме 3 выполнены углубления, соответственно 12 и 13, ограничивающие возможность осевого перемещения пружин, а, следовательно, и обоймы 3 относительно втулки 1. The fastening of the
Кроме указанных, в опоре могут быть применены пружины различной конфигурации, например, витые пружины, оси витков которых перпендикулярны оси опоры и которые установлены в углубления, выполненные во втулке или обойме. In addition to those indicated, springs of various configurations can be used in the support, for example, coil springs, the axis of the turns of which are perpendicular to the axis of the support and which are installed in recesses made in a sleeve or cage.
Кроме того, в опоре выполнен предохранительный диск 14, торец которого контактирует с торцом втулки корпуса 1, скрепленной с обоймой 3, и своим выступом 15 ограничивает возможность осевого перемещения обоймы 3 в этом направлении. Ограничительные диски 14 могут быть выполнены с обеих сторон опоры, как это показано на фиг. 2. In addition, a
На одной из поверхностей, образующих рабочую пару трения, могут быть выполнены осесимметричные промывочные канавки, например, (фиг. 3) канавки 16 на рабочей поверхности 7 втулки вала 2. On one of the surfaces forming the working pair of friction, axisymmetric flushing grooves can be made, for example, (Fig. 3)
В случае необходимости пропуска части или всей рабочей жидкости через опору, во втулке (или втулках) и/или обойме выполняются перепускные каналы (не показаны). Для их размещения увеличивается толщина соответствующих деталей. If it is necessary to pass part or all of the working fluid through the support, bypass channels (not shown) are made in the sleeve (or sleeves) and / or clip. To accommodate them, the thickness of the corresponding parts increases.
Таким образом, предложенная опора многовариантна в части конкретного конструктивного ее исполнения. Так, с обоймой может быть соединена посредством упругого элемента как втулка вала (фиг. 1), так и втулка корпуса (фиг. 2 и 3). При этом рабочая пара поверхностей трения образована свободной от скрепления боковой поверхностью обоймы и контактирующей с ней поверхностью второй втулки. Упругий элемент может быть заглублен в канавки, выполненные в обойме (фиг. 2), во втулке (фиг. 1), или в обоих скрепляемых упругим элементом деталях (фиг. 3). Ограничительные кольца 14 устанавливаются встык со втулкой, скрепленной с обоймой, т.е. со втулкой корпуса или со втулкой вала. Thus, the proposed support is multivariant in terms of its specific constructive implementation. So, both the shaft sleeve (Fig. 1) and the body sleeve (Fig. 2 and 3) can be connected to the clip by means of an elastic element. In this case, the working pair of friction surfaces is formed by the side surface of the cage free from fastening and the surface of the second sleeve contacting with it. The elastic element can be recessed into grooves made in the cage (Fig. 2), in the sleeve (Fig. 1), or in both parts fastened by the elastic element (Fig. 3). The
Преимущество предложенной опоры заключается в том, что, благодаря наличию упругого элемента в ней достигается равномерное по длине распределение нагрузки на поверхности рабочей пары трения, что особенно важно при наличии даже незначительной кривизны вала или его перекоса при бурении наклонных скважин под действием боковой силы на долоте. Это выравнивание нагрузки по длине рабочей пары трения опоры увеличивает ее стойкость, предотвращает местный износ, местный нагрев, аварийную заклинку ("спайку") поверхностей трения. The advantage of the proposed support is that, due to the presence of an elastic element in it, a load distribution is evenly distributed on the surface of the working pair of friction, which is especially important if there is even slight curvature of the shaft or its skew when drilling deviated wells under the influence of lateral force on the bit. This alignment of the load along the length of the working pair of the friction of the support increases its resistance, prevents local wear, local heating, emergency jamming ("adhesion") of the friction surfaces.
Благодаря амортизирующему действию упругого элемента и небольшой массе обоймы существенно снижаются поперечные ударные нагрузки на опору от вибраций, что способствует увеличению стойкости опоры. Due to the cushioning action of the elastic element and the small mass of the casing, the transverse shock loads on the support from vibrations are significantly reduced, which helps to increase the resistance of the support.
Наличие в опоре упругого элемента позволяет при необходимости значительно уменьшить зазор в рабочей паре трения опоры, не опасаясь ее заклинки от перекоса, и таким путем придать опоре функцию эффективного щелевого уплотнения. The presence of an elastic element in the support allows, if necessary, to significantly reduce the gap in the working pair of friction of the support, without fear of jamming it from skew, and thus give the support the function of an effective gap seal.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103396A RU2151850C1 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Radial support of face motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103396A RU2151850C1 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Radial support of face motor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2151850C1 true RU2151850C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=20216170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103396A RU2151850C1 (en) | 1999-02-16 | 1999-02-16 | Radial support of face motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2151850C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130056443A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Julien Ramier | Plasma treatment in fabricating directional drilling assemblies |
-
1999
- 1999-02-16 RU RU99103396A patent/RU2151850C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Проспект фирмы BAKER HUGNES INCORPORATED, 10. 1995. * |
Шумова З.И. и др. Справочник по турбобурам. - М.: НЕДРА, 1970, с.35. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130056443A1 (en) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | Julien Ramier | Plasma treatment in fabricating directional drilling assemblies |
US9540545B2 (en) * | 2011-09-02 | 2017-01-10 | Schlumberger Technology Corporation | Plasma treatment in fabricating directional drilling assemblies |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2114756B1 (en) | Track joint seal system | |
KR101239553B1 (en) | Tensioner for a timing chain | |
KR100715921B1 (en) | Journal bearing | |
US20020125777A1 (en) | Vibration damping system for ESP motor | |
EP0439279A1 (en) | Drill pipe/casing protector | |
MX9307638A (en) | SPRING CLUTCH ASSEMBLY WITH REDUCED RADIAL BEARING FORCES. | |
US3858668A (en) | Stop arrangement for drill turbines | |
KR20130135863A (en) | Exhaust-gas turbocharger | |
CN109268303B (en) | Magnetic drive pump sliding bearing assembly and magnetic drive pump | |
US9995342B2 (en) | Self-adjusting bushing bearing with shaft seal | |
RU2151850C1 (en) | Radial support of face motor | |
RU2265728C1 (en) | Turbomachine rotor thrust-damper support | |
US4574922A (en) | Pin assembly for a caliper disc brake | |
EP4103866A1 (en) | Shaft mounting assembly | |
RU2263194C1 (en) | Radial bearing for downhole motor | |
AU2003267018B2 (en) | Element that defines a gap and is to be mounted on a shaft | |
RU2319823C2 (en) | Bottomhole drive spindle | |
SU200352A1 (en) | DAMPING BEARING SLIDING | |
SU1083001A1 (en) | Plain bearing | |
RU2231706C1 (en) | Sealing device for cylinder pairs of hydropneumatic machines | |
JP7394148B2 (en) | Support rollers for vehicle tracks | |
KR100412865B1 (en) | A heavy motor's suspension | |
KR100604725B1 (en) | Heavy torsional vibration damper with intermediate elements and method of replacing component therof | |
RU2413832C1 (en) | System of oil protection in downhole motor | |
RU1794175C (en) | Radial support of downhole motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100217 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110227 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120217 |