RU2232860C2 - Gyrator hydraulic motor - Google Patents
Gyrator hydraulic motor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2232860C2 RU2232860C2 RU2002123258/03A RU2002123258A RU2232860C2 RU 2232860 C2 RU2232860 C2 RU 2232860C2 RU 2002123258/03 A RU2002123258/03 A RU 2002123258/03A RU 2002123258 A RU2002123258 A RU 2002123258A RU 2232860 C2 RU2232860 C2 RU 2232860C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- teeth
- stator
- stages
- damper
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к героторным гидравлическим приводам, включающим многозаходные многоступенчатые героторные механизмы, в частности к устройствам для бурения наклонно-направленных скважин.The invention relates to gerotor hydraulic drives, including multi-start multistage gerotor mechanisms, in particular to devices for drilling directional wells.
Известен героторный механизм винтовой забойной гидромашины, содержащий статор с внутренними винтовыми зубьями, выполненными из упругоэластичного материала, ротор с наружными винтовыми зубьями, число которых на единицу меньше числа зубьев статора, причем ходы винтовых линий статора и ротора пропорциональны их числам зубьев, ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, равную половине радиальной высоты зубьев, профиль зубьев статора в торцевом сечении выполнен как огибающая исходного контура циклоидальной рейки, очерченной эквидистантой укороченной циклоиды с радиусом эквидистанты RC1 [1].Known gerotor mechanism of a downhole screw hydraulic machine, comprising a stator with internal helical teeth made of an elastic material, a rotor with external helical teeth, the number of which is one less than the number of stator teeth, and the strokes of the stator and rotor helical lines are proportional to their number of teeth, the rotor axis is offset relative to the stator axis by an eccentricity equal to half the radial height of the teeth, the profile of the stator teeth in the end section is made as an envelope of the initial cycloidal contour staff, outlined by the equidistant of a shortened cycloid with an equidistant radius R C1 [1].
В известной конструкции профиль зубьев ротора в торцевом сечении выполнен как огибающая другого исходного контура циклоидальной рейки, очерченной эквидистантой укороченной циклоиды, а радиус эквидистанты RC2 рейки ротора выполнен больше радиуса эквидистанты RC1 рейки статора.In the known construction, the profile of the teeth of the rotor in the end section is made as the envelope of the other initial contour of the cycloidal rod, defined by the equidistant of the shortened cycloid, and the radius of the equidistant R C2 of the rotor bar is made larger than the radius of the equidistant R C1 of the stator bar.
Недостатком известной конструкции являются технологические трудности и высокая стоимость длинномерных моноблочных роторов и статоров при выполнении их рабочих органов многоступенчатыми и многошаговыми (с числами шагов более 4).A disadvantage of the known design is the technological difficulties and the high cost of long monoblock rotors and stators when performing their working bodies with multistage and multistep (with step numbers more than 4).
Известен героторный гидравлический двигатель, винтовой статор которого составлен из отдельных элементов, размещенных в общем корпусе [2]. В известной конструкции для обеспечения совпадения винтовых поверхностей каждый элемент статора снабжен фиксирующими элементами: штифтами, выступами, пазами, и др. Недостатком такой конструкции многошагового двигателя является высокая стоимость и сложность выполнения элементов статора, необходимость их углового ориентирования при сборке.Known gerotor hydraulic motor, a helical stator which is composed of individual elements located in a common housing [2]. In the known design, to ensure the coincidence of screw surfaces, each stator element is equipped with fixing elements: pins, protrusions, grooves, etc. The disadvantage of this design of a multi-step motor is the high cost and complexity of stator elements, the need for their angular orientation during assembly.
Наиболее близким к заявленному является многошаговый винтовой двигатель, включающий винтовой статор, содержащий по своей осевой длине его элементы, отцентрированные по наружным цилиндрическим поверхностям в корпусе двигателя и фиксированные в осевом направлении по своим концевым упорным поверхностям между двумя упорными уступами в корпусе, по крайней мере один из которых является упорной концевой поверхностью переводника, соединенного резьбой с корпусом, эксцентрично расположенный относительно статора и находящийся с ним в зацеплении винтовыми зубьями ротор, соединенный кинематическим устройством с расположенным ниже валом шпинделя [3].Closest to the claimed is a multi-step screw motor, including a screw stator, containing along its axial length its elements centered on the outer cylindrical surfaces in the motor housing and axially fixed along their end thrust surfaces between at least one stop ledges in the housing of which is the persistent end surface of the sub connected by a thread to the housing, eccentrically located relative to the stator and engaged with it with helical teeth, a rotor connected by a kinematic device to the spindle shaft located below [3].
В известной конструкции концевые упорные поверхности элементов статора выполнены в виде поверхностей вращения относительно его общей оси, обеспечивающих возможность самоустановки элементов статора в окружном направлении относительно ротора и возможность восприятия реактивного момента за счет их сжатия между упорными уступами в корпусе, которые также выполнены в виде поверхностей вращения, причем отношение диаметральных размеров контактирующих поверхностей статора и корпуса находится в пределах 0,96...1,00, а отношение длины элемента статора к шагу его винтовой нарезки находится в пределах 0,4...4,5. Ротор выполнен из скрепленных между собой его элементов, расположенных на одной оси произвольно относительно друг друга в окружном и осевом направлениях, причем любой элемент статора находится в зацеплении только с одним элементом ротора. Кинематическое устройство присоединено к ротору в месте соединения его элементов.In the known construction, the end stop surfaces of the stator elements are made in the form of surfaces of revolution relative to its common axis, which enable self-installation of the stator elements in the circumferential direction relative to the rotor and the possibility of perceiving reactive moment due to their compression between the stop ledges in the housing, which are also made in the form of surfaces of rotation moreover, the ratio of the diametrical dimensions of the contacting surfaces of the stator and the housing is in the range of 0.96 ... 1.00, and the ratio of the length of the element with the tator to the step of its screw cutting is in the range of 0.4 ... 4.5. The rotor is made of its elements fastened to each other, located on the same axis arbitrarily relative to each other in the circumferential and axial directions, and any stator element is engaged with only one rotor element. The kinematic device is connected to the rotor at the junction of its elements.
Недостатком известной конструкции являются технологические трудности и высокая стоимость длинномерного моноблочного ротора при выполнении его многошаговым (с числом шагов более 4). Другим недостатком известной конструкции являются большие межвитковые потери давления в кольцевых полостях между роторами при стыковке роторов при помощи резьбовых переводников, а также большая длина героторного двигателя. Это не позволяет минимизировать объемные потери давления в героторном механизме, уменьшить длину компоновки низа бурильной колонны и увеличить интенсивность изменения зенитного угла при проходке скважины, а также повысить моментные характеристики двигателя.A disadvantage of the known design is the technological difficulties and the high cost of a long monoblock rotor when it is multi-step (with more than 4 steps). Another disadvantage of the known design is the large interturn pressure loss in the annular cavities between the rotors when connecting the rotors with threaded sub, as well as the large length of the gerotor engine. This does not allow to minimize volumetric pressure losses in the gerotor mechanism, to reduce the length of the layout of the bottom of the drill string and to increase the rate of change of the zenith angle during well sinking, and also to increase the torque characteristics of the engine.
Техническая задача, на решение которой направленно заявленное изобретение, заключается в повышении энергетических характеристик, ресурса и надежности героторного механизма двигателя путем минимизации объемных и межвитковых потерь давления и уменьшения перекашивающих моментов роторов, перераспределением натяга зубьев ротора в статоре через кольцевые демпферные полости между роторами. Другой технической задачей является уменьшение стоимости многозаходных и многоступенчатых двигателей и повышение точности проходки скважин за счет уменьшения длины двигателя.The technical problem to be solved by the claimed invention is directed is to increase the energy characteristics, resource and reliability of the engine gerotor mechanism by minimizing volumetric and interturn pressure losses and reducing the distortion moments of the rotors, redistributing the interference of the rotor teeth in the stator through annular damper cavities between the rotors. Another technical task is to reduce the cost of multi-start and multi-stage engines and increase the accuracy of well penetration by reducing the length of the engine.
Сущность технического решения заключается в том, что в героторном гидравлическом двигателе, содержащем полый корпус, размещенный внутри него многозаходный многоступенчатый героторный механизм, каждая ступень которого включает соосно расположенный статор с внутренними винтовыми зубьями, выполненными из упругоэластичного материала, и установленный внутри статора ротор с наружными винтовыми зубьями, число зубьев ротора на единицу меньше числа зубьев статора, ходы винтовых линий статора и ротора пропорциональны их числам зубьев, а ось ротора смещена относительно оси статора на величину эксцентриситета, равную половине радиальной высоты зубьев, согласно изобретению, по меньшей мере, две ступени статора контактируют в зацеплении с одним ротором или с соответствующим этим ступеням статора числом ступеней ротора, а ступени ротора установлены на общем торсионном валу, при этом профили роторных зубьев в сечении вдоль винтовых линий в месте стыка винтовых зубьев статора очерчены дугами окружностей и образуют в роторе или между смежными ступенями ротора демпферные полости, а расстояние между торцами роторных зубьев в демпферных полостях не превышает радиальной высоты зубьев.The essence of the technical solution lies in the fact that in a gerotor hydraulic motor containing a hollow body, a multi-stage multistage gerotor mechanism located inside it, each step of which includes a coaxially located stator with internal helical teeth made of elastic material, and a rotor with external helical rotors installed inside the stator teeth, the number of teeth of the rotor is one less than the number of teeth of the stator, the moves of the helical lines of the stator and rotor are proportional to their number of teeth, and the axis the stator is offset relative to the stator axis by an eccentricity equal to half the radial height of the teeth, according to the invention, at least two stator stages are in engagement with one rotor or the number of rotor stages corresponding to these stator stages, and the rotor stages are mounted on a common torsion shaft, while the profiles of the rotor teeth in cross section along helical lines at the junction of the helical teeth of the stator are outlined by circular arcs and form damper cavities in the rotor or between adjacent steps of the rotor, and the distance between the ends of the rotor teeth in the damper cavities does not exceed the radial height of the teeth.
Отношение максимального объема винтовых камер между зубьями героторного механизма, образующих область высокого давления и момент от гидравлических сил в каждой ступени ротора, размещенной в соответствующей ступени статора, к объему расположенной ниже по потоку демпферной камеры равно (0,8...1,2)е
Каждая из демпферных полостей в роторе или между смежными ступенями роторов выполнена замкнутой в окружном направлении.Each of the damper cavities in the rotor or between adjacent steps of the rotors is made closed in the circumferential direction.
Каждая из демпферных полостей в роторе или между парой смежных ступеней ротора выполнена в виде форкамер, расположенных по окружности, а количество форкамер между зубьями пропорционально делителю, на который делится число зубьев ротора или статора.Each of the damper cavities in the rotor or between a pair of adjacent rotor steps is made in the form of pre-chambers arranged around the circumference, and the number of pre-chambers between the teeth is proportional to the divisor by which the number of teeth of the rotor or stator is divided.
Торцы зубьев смежных ступеней ротора в демпферной полости смещены в окружном направлении на величину, не превышающую величины эксцентриситета зацепления ротора относительно статора.The ends of the teeth of adjacent rotor stages in the damper cavity are displaced in the circumferential direction by an amount not exceeding the magnitude of the eccentricity of the engagement of the rotor relative to the stator.
Расстояние между демпферными полостями героторного механизма или расстояние от входа и выхода героторного механизма до ближайшей демпферной полости равно, по меньшей мере, 1,05 длины хода винтовых линий ступени ротора.The distance between the damper cavities of the gerotor mechanism or the distance from the entrance and exit of the gerotor mechanism to the nearest damper cavity is equal to at least 1.05 of the stroke length of the helical lines of the rotor stage.
Демпферные полости в роторе или между смежными ступенями ротора ограничены в радиальном направлении диаметром впадин их зубьев.Damper cavities in the rotor or between adjacent steps of the rotor are radially bounded by the diameter of their tooth cavities.
Торсионный вал и роторы всех или части ступеней ротора соединены между собой устройствами для передачи крутящего момента преимущественно зубьями или шлицами.The torsion shaft and rotors of all or part of the stages of the rotor are interconnected by devices for transmitting torque mainly by teeth or splines.
Выполнение, по меньшей мере, двух ступеней статора контактирующими в зацеплении с одним ротором или с соответствующим этим ступеням статора числом ступеней ротора, а ступеней ротора - установленными на общем торсионном валу, при этом профилей зубьев ротора или ступеней ротора в сечении вдоль винтовых линий в месте стыка винтовых зубьев статора - очерченными дугами окружностей и образующими в роторе или между смежными ступенями ротора демпферные полости, а расстояния между торцами роторных зубьев в демпферных полостях - не превышающего радиальной высоты зубьев, повышает энергетические характеристики героторного гидравлического двигателя.At least two stages of the stator are engaged in engagement with one rotor or with the corresponding stator stages, the number of rotor steps, and the rotor steps mounted on a common torsion shaft, while the tooth profiles of the rotor or rotor steps in section along helical lines in place the junction of the stator helical teeth — outlined circular arcs and forming damper cavities in the rotor or between adjacent rotor steps, and the distances between the ends of the rotor teeth in the damper cavities — not exceeding p dially height of the teeth, improves the energy characteristics of the gerotor hydraulic motor.
При отношении максимального объема винтовых камер между зубьями героторного механизма, образующих область высокого давления и момент от гидравлических сил в каждой ступени статора, к объему расположенной ниже по потоку демпферной полости, равном (0,8...1,2)е
Это объясняется уменьшением удельного перепада давлений, т.е. перепада, приходящегося на один виток героторного механизма, и удельного давления в рабочих камерах между зубьями каждой ступени ротора в ступени статора, а также перераспределением натяга зубьев ротора в статоре через демпферные камеры между ступенями ротора. Перераспределение натяга в героторном механизме появляется при изменениях межвиткового удельного давления, что уменьшает износостойкость героторного механизма за счет уменьшения перекашивающих моментов, уменьшения внецентроидности ротора или ступеней ротора, закрепленных на общем торсионном валу.This is explained by a decrease in the specific pressure drop, i.e. the difference per one turn of the gerotor mechanism and the specific pressure in the working chambers between the teeth of each rotor stage in the stator stage, as well as the redistribution of the interference of the rotor teeth in the stator through the damper chambers between the rotor stages. Redistribution of interference in the gerotor mechanism appears with changes in the interturn specific pressure, which reduces the wear resistance of the gerotor mechanism by reducing the distortion moments, decreasing the eccentricity of the rotor or rotor steps mounted on a common torsion shaft.
Вследствие этого повышается плавность хода, уменьшаются вибрации роторов в статорах и динамические нагрузки в опорах шпинделя.As a result, the ride is increased, the rotor vibrations in the stators and the dynamic loads in the spindle bearings are reduced.
Выполнение демпферной полости в роторе или между смежными роторами замкнутой в окружном направлении уменьшает удельный перепад давлений, приходящийся на один виток героторного механизма в рабочих камерах каждой ступени ротора, имеющего нечетное или состоящее из простых чисел число зубьев. Это объясняется синхронизацией рабочих камер высокого давления при изменениях межвиткового удельного давления. Вследствие этого дополнительно повышается крутящий момент и КПД героторного механизма, повышается плавность хода и уменьшаются динамические нагрузки в опорах шпинделя.The execution of the damper cavity in the rotor or between adjacent rotors closed in the circumferential direction reduces the specific pressure drop per one turn of the gerotor mechanism in the working chambers of each stage of the rotor having an odd or consisting of simple numbers number of teeth. This is due to the synchronization of the high-pressure working chambers with changes in the inter-turn specific pressure. As a result of this, the torque and efficiency of the gerotor mechanism are further increased, the ride is improved and the dynamic loads in the spindle bearings are reduced.
Выполнение демпферной полости в роторе или между парой смежных роторов в виде форкамер, расположенных по окружности, а количества этих форкамер - пропорциональным делителю, на который делится число зубьев ротора и (или) статора, уменьшает перепад давлений, приходящийся на один виток героторного механизма, в котором четное или состоящее из простых чисел число зубьев имеет ступень ротора. Вследствие этого также дополнительно повышается крутящий момент и КПД героторного механизма.The implementation of the damper cavity in the rotor or between a pair of adjacent rotors in the form of prechambers arranged around the circumference, and the number of these prechambers proportional to the divisor by which the number of teeth of the rotor and (or) stator is divided, reduces the pressure drop per one turn of the gerotor mechanism, in which an even or prime number of teeth has a rotor stage. As a result of this, the torque and efficiency of the gerotor mechanism are also further increased.
При выполнении торцев зубьев смежных ступеней ротора в демпферной полости смещенными в окружном направлении на величину, не превышающую величины эксцентриситета зацепления ступеней ротора относительно ступеней статора, с расстоянием между смежными демпферными полостями героторного механизма или от входа и выхода героторного механизма до ближайшей демпферной полости равным, по меньшей мере, 1,05 длины хода винтовых линий ступени ротора, а также с демпферными полостями между смежными роторами, ограниченными в радиальном направлении диаметром впадин их зубьев, дополнительно снижаются межвитковые потери давления в ступени статора за счет выравнивания удельного давления в рабочих камерах высокого давления, образующих момент от гидравлических сил в каждой ступени ротора. Это объясняется также уменьшением внецентроидности ступеней роторов за счет их гидроимпульсного центрирования.When performing the ends of the teeth of adjacent rotor stages in the damper cavity, shifted in the circumferential direction by an amount not exceeding the magnitude of the eccentricity of the engagement of the rotor steps relative to the stator steps, with a distance between adjacent damper cavities of the gerotor mechanism or from the entrance and exit of the gerotor mechanism to the nearest damper cavity equal to at least 1.05 of the stroke length of the helical lines of the rotor stage, as well as with damper cavities between adjacent rotors bounded in the radial direction of a meter of their tooth cavities, the inter-turn pressure loss in the stator stage is further reduced due to the equalization of the specific pressure in the high-pressure working chambers, which form the moment from the hydraulic forces in each stage of the rotor. This is also due to a decrease in the eccentricity of the stages of the rotors due to their hydroimpulse centering.
При выполнении, по меньшей мере, части ступеней ротора закрепленными на общем торсионном валу, а торсионного вала и роторов всех или части ступеней ротора - соединенными между собой устройствами для передачи крутящего момента, преимущественно зубьями или шлицами, повышается надежность героторного механизма при бурении преимущественно гидроимпульсным методом твердых пород.When at least part of the rotor steps are mounted on a common torsion shaft, and the torsion shaft and rotors of all or part of the rotor steps are interconnected devices for transmitting torque, mainly by teeth or splines, the reliability of the gerotor mechanism during drilling is mainly increased by the hydro-pulse method hard rocks.
На фиг.1 показан продольный разрез героторного гидравлического двигателя, в котором две из трех ступеней статора контактируют в зацеплении с одним ротором.Figure 1 shows a longitudinal section of a gerotor hydraulic motor in which two of the three stages of the stator are engaged in engagement with one rotor.
На фиг.2 показан элемент I на фиг.1 кольцевой демпферной полости.Figure 2 shows the element I in figure 1 of the annular damper cavity.
На фиг.3 показан разрез А-А на фиг.1 поперек героторного двигателя.Figure 3 shows a section aa in figure 1 across the gerotor engine.
На фиг.4 показан продольный разрез героторного двигателя, в котором три ступени статора контактируют в зацеплении с тремя ступенями ротора и образуют две демпферные полости.Figure 4 shows a longitudinal section of a gerotor motor, in which three stages of the stator are engaged with three stages of the rotor and form two damper cavities.
На фиг.5 показан разрез Б-Б поперек замкнутой в окружном направлении демпферной полости героторного двигателя.Figure 5 shows a section bB across transversely closed damper cavity of the gerotor engine.
На фиг.6 показан разрез В-В поперек демпферной полости в виде форкамер, расположенных по окружности ротора героторного двигателя.Figure 6 shows a section bb across the damper cavity in the form of prechambers located around the circumference of the rotor of the gerotor engine.
Героторный гидравлический двигатель содержит полый корпус 1, размещенный внутри него многозаходный многоступенчатый героторный механизм 2, каждая ступень 3, 4, 5 которого включает соосно расположенный статор 6 с внутренними винтовыми зубьями 7, выполненными из упругоэластичного материала, и установленный внутри статора ротор 8 с наружными винтовыми зубьями 9 (см. фиг.1).The hydraulic rotor motor contains a
Число зубьев 9 ротора 8 на единицу меньше числа зубьев 7 статора 6, ходы винтовых линий статора 6 и ротора 8 пропорциональны их числам зубьев соответственно 7, 9, а ось 10 ротора 8 смещена относительно оси 11 статора 6 на величину эксцентриситета 12(е), равную половине радиальной высоты 13 зубьев 7, 9 (см. фиг.1, 3).The number of teeth 9 of
По меньшей мере, две ступени 3, 4 статора 6 контактируют в зацеплении с одним ротором 8 (см. фиг.1) или с соответствующим этим ступеням 3, 4, 5 статора 6 числом ступеней 14, 15, 16 ротора, а ступени 14, 15, 16 ротора установлены на общем торсионном валу 17 (см. фиг.4). Кроме того, на фиг.1 показан вал 18, на котором установлена ступень 16 ротора и скреплена с целым ротором 8.At least two
Профили зубьев ротора 8 или ступеней 14, 15, 16 ротора в сечении вдоль винтовых линий в месте стыка 19, 20 винтовых зубьев 7 статора 6 очерчены дугами 21 окружностей, выпуклые стороны 22 которых обращены к стыку 19, 20 винтовых зубьев 7 статора 6 и образуют в роторе 8 или между смежными ступенями ротора 14 и 15, а также 15 и 16, полости 23, 24 (см. фиг.1, 2).Profiles of the teeth of the
Расстояние Т между торцами зубьев 9 ротора 8 в полости 23 (см. фиг.2) (вдоль винтовых линий), а также между торцами зубьев 9 ротора 8 и ступени ротора 16 в полости 24 (см. фиг.1), между торцами зубьев 9 ступеней ротора 14 и 15 в полости 23, а также между торцами зубьев 9 ступеней ротора 15 и 16 в полости 24 (см. фиг.4), не превышает радиальной высоты 13 зубьев 7, 9.The distance T between the ends of the teeth 9 of the
Демпферные полости 23, 24 в роторе 8 или между каждой парой смежных ступеней 14 и 15, а также 15 и 16, выполнены в виде форкамер Ф, расположенных по окружности, а количество форкамер между зубьями 9 пропорционально делителю, на который делится число зубьев 9 ротора 8 или зубьев 7 статора 6 (см. фиг.1, 6).The
Отношение максимального объема винтовых камер 25 между зубьями 7, 9, образующих область высокого давления и момент от гидравлических сил в каждой ступени 14, 15, 16 ротора, размещенной в соответствующей ступени 3, 4, 5 статора 6, к объему расположенной ниже по потоку демпферной полости 23, 24 равно (0,8...1,2)е
Торцы 22 зубьев 9 смежных ступеней 8 и 16, 14 и 15, 15 и 16 в демпферной полости 23 и 24 смещены в окружном направлении на величину, не превышающую величины эксцентриситета 12 (е) зацепления ступеней 8, 16, а также 14 и 15, 15 и 16 ротора относительно ступеней 3, 4, 5 статора (не показано).The ends of the 22 teeth of 9
Секции 3, 4, 5 между смежными демпферными полостями 23, 24 героторного механизма или расстояние от входа 26 и выхода 27 героторного механизма до ближайшей демпферной полости 23 или 24 равно, по меньшей мере, 1,05 длины хода винтовых линий ступени 14, 15, 16 ротора (см. фиг.1).
Демпферные полости 23 в роторе 8 или между смежными ступенями 14 и 15, а также 15 и 16 роторов ограничены в радиальном направлении диаметром 28 впадин их зубьев 9 (см. фиг.2).The
Торсионные валы 17, 18 и роторы всех 14, 15, 16 или части ступеней 8, 16 ротора соединены между собой устройствами для передачи крутящего момента, преимущественно зубьями или шлицами (см. фиг.1, 4), а шлицы или зубья не показаны.
Кроме того, на фиг.1 показано: поз. 29 - шпиндельная секция; поз. 30 - изогнутый переводник; поз. 31 - резьбовой кожух; поз. 32 - приводной вал; поз. 33 - резьбовая втулка для присоединения долота; поз. 34 - направление потока промывочной жидкости; поз. 35 - переходник для колонны буровых труб.In addition, figure 1 shows: pos. 29 - spindle section; pos. 30 - curved sub; pos. 31 - threaded casing; pos. 32 - drive shaft; pos. 33 - threaded sleeve for attaching a bit; pos. 34 - direction of flow of washing fluid; pos. 35 - adapter for the drill pipe string.
Героторный гидравлический двигатель работает следующим образом: поток 34 промывочной жидкости под давлением 40...60 кгс/см2 по колонне буровых труб подается в винтовые камеры 25 между зубьями 7, 9 и образует область высокого давления и момент от гидравлических сил в каждой ступени 14, 15, 16 ротора, размещенной в соответствующей ступени 3, 4, 5 статора 6 (см. фиг.1, 3, 4).The hydraulic rotor motor operates as follows: a flushing
Возникающий на роторах 8, 16 или на ступенях 14, 15, 16 роторов крутящий момент вызывает планетарное вращение внутри ступеней 3, 4, 5 статора 6, которое при помощи приводного вала 32 преобразуется во вращение шпинделя внутри шпиндельной секции 29 и резьбовой втулки 33 с долотом. Направление вращения втулки 33 долота противоположно планетарной обкатке роторов 8 и 16 или 14, 15, 16 в ступенях 3, 4, 5 статора 6 (см. фиг.3).The torque arising on the
Винтовые камеры 25 имеют переменный объем и периодически перемещаются по потоку 34 промывочной жидкости, взаимодействуя с демпферными полостями 23, 24. При отношении максимального объема винтовых камер 25 между зубьями 7, 9 героторного механизма 2, образующих область высокого давления и момент от гидравлических сил в ступени 3 статора, к объему расположенной ниже по потоку 34 демпферной полости 23, а также объема ступени 4 соответственно к объему демпферной полости 24, равного (0,8...1,2)е
Изобретение повышает моментные характеристики, КПД, ресурс и надежность героторного механизма путем минимизации объемных и межвитковых потерь давления в демпферных полостях и винтовых камерах, уменьшает длину героторного двигателя.The invention improves the moment characteristics, efficiency, resource and reliability of the gerotor mechanism by minimizing volumetric and interturn pressure losses in the damper cavities and screw chambers, and reduces the length of the gerotor motor.
Источники информацииSources of information
1. RU, патент 2166603, МКИ Е 21 В 4/02, 2000.1. RU, patent 2166603, MKI E 21 4/02, 2000.
2. US, патент 3912426, МКИ F 01 C 5/04, 1975.2. US patent 3912426, MKI F 01 C 5/04, 1975.
3. RU, патент 2075589, МКИ Е 21 В 4/02, F 01 C 5/04, 1994.3. RU, patent 2075589, MKI E 21 4/02, F 01 C 5/04, 1994.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123258/03A RU2232860C2 (en) | 2002-08-29 | 2002-08-29 | Gyrator hydraulic motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002123258/03A RU2232860C2 (en) | 2002-08-29 | 2002-08-29 | Gyrator hydraulic motor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002123258A RU2002123258A (en) | 2004-03-10 |
| RU2232860C2 true RU2232860C2 (en) | 2004-07-20 |
Family
ID=33412864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002123258/03A RU2232860C2 (en) | 2002-08-29 | 2002-08-29 | Gyrator hydraulic motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2232860C2 (en) |
-
2002
- 2002-08-29 RU RU2002123258/03A patent/RU2232860C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| U 404928 А, 18.04.1974. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002123258A (en) | 2004-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3912426A (en) | Segmented stator for progressive cavity transducer | |
| US11519381B2 (en) | Load balanced power section of progressing cavity device | |
| CA2636730C (en) | Positive displacement motor/progressive cavity pump | |
| RU2629315C2 (en) | Rotor bearing for downhole drilling motor with moving cavity | |
| US11306720B2 (en) | Helical trochoidal rotary machines | |
| RU2283442C1 (en) | Stator of screw gerotor hydraulic machine | |
| US11802558B2 (en) | Axial load in helical trochoidal rotary machines | |
| CA2861473A1 (en) | Fluid displacement system using gerotor pump | |
| US20210285440A1 (en) | Fixed-Eccentricity Helical Trochoidal Rotary Machines | |
| CN107060638B (en) | Power device for changing drill bit movement | |
| RU2232860C2 (en) | Gyrator hydraulic motor | |
| CA2733367A1 (en) | Downhole positive displacement motor | |
| RU2304688C2 (en) | Gerotor fluid drive or pump | |
| RU55050U1 (en) | DEVICE FOR PUMPING GAS-LIQUID MIXTURES DURING TECHNOLOGICAL OPERATIONS IN WELLS | |
| RU2309237C1 (en) | Gerotor mechanism for hydraulic screw-rotor machine | |
| RU2295023C1 (en) | Turbine screw downhole motor | |
| RU2283416C1 (en) | Screw gerotor hydromachine stator | |
| RU2202694C1 (en) | Screw hydraulic machine helical gear rotation mechanism | |
| RU2365726C1 (en) | Helical downhole motor | |
| RU2810851C1 (en) | Positive action gear machine | |
| RU2285822C1 (en) | Screw gerotor hydraulic machine stator | |
| RU177851U1 (en) | SCREW MACHINE | |
| RU2285823C1 (en) | Stator for screw gerotor hydraulic machine | |
| RU2387783C1 (en) | Screw downhole motor | |
| CA2271647A1 (en) | Machine operating according to the moineau principle, especially a drill motor for deep drilling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190830 |