RU2318108C2 - Забойная героторная винтовая гидромашина - Google Patents

Забойная героторная винтовая гидромашина Download PDF

Info

Publication number
RU2318108C2
RU2318108C2 RU2005135178/03A RU2005135178A RU2318108C2 RU 2318108 C2 RU2318108 C2 RU 2318108C2 RU 2005135178/03 A RU2005135178/03 A RU 2005135178/03A RU 2005135178 A RU2005135178 A RU 2005135178A RU 2318108 C2 RU2318108 C2 RU 2318108C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
screw
stator
monolithic
teeth
Prior art date
Application number
RU2005135178/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2005135178A (ru
Inventor
Дмитрий Федорович Балденко (RU)
Дмитрий Федорович Балденко
Федор Дмитриевич Балденко (RU)
Федор Дмитриевич Балденко
Валентина Алексеевна Хабецка (RU)
Валентина Алексеевна Хабецкая
Михаил Валерьевич Шердаков (RU)
Михаил Валерьевич Шердаков
Original Assignee
ОАО НПО "Буровая техника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО НПО "Буровая техника" filed Critical ОАО НПО "Буровая техника"
Priority to RU2005135178/03A priority Critical patent/RU2318108C2/ru
Publication of RU2005135178A publication Critical patent/RU2005135178A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2318108C2 publication Critical patent/RU2318108C2/ru

Links

Images

Landscapes

  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к забойным механизмам и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве двигателей, а в нефтедобыче в качестве насосов. Технической задачей является повышение срока службы забойной героторной винтовой гидромашины за счет уравновешивания инерционных сил и моментов. Забойная героторная винтовая гидромашина состоит из рабочих органов, выполненных в виде монолитного статора с непрерывной внутренней винтовой поверхностью с четным количеством зубьев и расположенного внутри него винтового монолитного ротора с количеством зубьев на единицу меньше, чем у статора, шарнира, шпинделя, в котором расположен выходной вал, радиальных и осевого подшипников. Монолитный ротор состоит из трех последовательно расположенных элементов с идентичной винтовой поверхностью, причем крайние элементы ротора имеют одинаковую длину, а центральный элемент ротора имеет длину, равную сумме длин двух крайних элементов, при этом оси смежных элементов ротора, центрального и крайнего, и вершины зубьев ротора в смежных торцевых сечениях расположены в противофазе, кроме того, крайние элементы ротора разнесены от его центрального элемента на расстояния, кратные ходу винтовых поверхностей рабочих органов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к забойным механизмам и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин в качестве двигателей, а в нефтедобыче в качестве насосов.
Известен забойный винтовой двигатель, содержащий статор и расположенный внутри него ротор, имеющие специально спрофилированные винтовые рабочие поверхности, шарнирное соединение и шпиндель /1/.
Характерной особенностью гидромашин этого класса является высокий уровень вибрации, возникающей в процессе эксплуатации. Вибрация, источник которой заложен в самой природе рабочего процесса, распространяется на статор и связанные с ним корпусные детали, включая подшипники.
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является забойная героторная винтовая машина, состоящая из рабочих органов, выполненных в виде статора с непрерывной внутренней винтовой поверхностью с четным количеством зубьев и расположенного внутри него винтового ротора с количеством зубьев на единицу меньше, чем у статора, и выходного вала, находящегося в корпусе с подшипниками /2/.
Недостатком этой гидромашины является высокий уровень вибрации, поскольку моменты инерционных сил, действующую на машину, не уравновешены.
Задачей изобретения является повышение срока службы забойной героторной винтовой гидромашины за счет уравновешивания инерционных сил и моментов.
Поставленная задача решается за счет того, что в забойной героторной винтовой машине, состоящей из рабочих органов, выполненных в виде монолитного статора с непрерывной внутренней винтовой поверхностью с четным количеством зубьев и расположенного внутри него винтового монолитного ротора с количеством зубьев на единицу меньше, чем у статора, шарнира, шпинделя, в котором расположен выходной вал и радиальные и осевой подшипники, монолитный ротор состоит из трех последовательно расположенных элементов с идентичной винтовой поверхностью, причем крайние элементы ротора имеют одинаковую длину, а центральный элемент ротора имеет длину, равную сумме длин двух крайних элементов, при этом оси смежных элементов ротора (центрального и крайнего) и вершины зубьев ротора в смежных торцевых сечениях расположены в противофазе, кроме того крайние элементы ротора могут быть разнесены от его центрального элемента на расстояния, кратные ходу винтовых поверхностей рабочих органов.
Благодаря указанному расположению элементов рабочих органов обеспечивается уравновешивание всех силовых фактов: радиальных, гидравлических, инерционных сил, а также перекашивающих моментов.
Заявляемое устройство поясняется чертежами.
На фиг.1 забойная героторная винтовая гидромашина изображена в продольном разрезе, на фиг.2 - второй вариант исполнения ротора, на фиг.3 - поперечные сечения трех частей рабочих органов, на фиг.4 - схема уравновешивания инерционных сил.
Заявляемое устройство состоит из секции рабочих органов, включающей статор 1 и ротор 2, шарнира 3, шпинделя, в котором расположены вал 4, радиальные подшипники 5 и осевой 6.
Ротор гидромашины может выполняться с непрерывной винтовой поверхностью или по технологическим соображениям изготовления состоять из разнесенных по длине частей на расстояния l0, кратные ходу винтовых поверхностей рабочих органов, l0=k t0 (фиг.2). В данном случае t0 - ход винтовых поверхностей, k - любое целое число.
В обоих конструктивных вариантах крайние элементы ротора имеют одинаковую длину, а центральный элемент равен сумме длин крайних элементов.
Заявляемая забойная героторная винтовая гидромашина работает следующим образом.
Промывочная жидкость из полости бурильных труб (не показаны) поступает в рабочие камеры героторного механизма, приведя во вращение ротор 2, а вместе с ним шарнир 3. Пройдя внутренние полости всех имеющихся частей героторного механизма, поток жидкости направляется к породоразрушающему инструменту и далее на забой скважины.
Поток промывочной жидкости, поступающей в рабочие органы, создает вращающий момент на роторе и реактивный на статоре. Результатом действия давления жидкости на ротор является перекашивающий момент, осевая гидравлическая сила и т.д. Гидравлические силы, являясь внутренними силами относительно статора, вызывают перекос и прижатие ротора к статору. Их действие не распространяется на корпус статора или двигателя.
Силами, вызывающими вибрацию корпуса, в основном являются массовые - инерционные силы Fj, прижимающие ротор к обкладке статора в зоне полюса зацепления. Их возникновение связано с кинематикой и принципом действия героторных механизмов.
Как видно из фиг.4, предлагаемая конструктивная компоновка обеспечивает уравновешивание инерционных сил и их моментов.
Приведенная схема уравновешивания может быть использована также во всех цилиндрических героторных механизмах, используемых в насосах, компрессорах и редукторах.
Преимуществами заявляемого устройства по сравнению с аналогичными являются уменьшение уровня вибрации гидромашины и, как следствие, увеличение ее долговечности.
Источники информации
1. Гусман М.Т. и др. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин. М.: Недра, 1981, с.18, рис.5.
2. Балденко Д.Ф., Балденко Ф.Д., Гноевых А.Н. Винтовые забойные двигатели. М.: Недра, 1999 г., с.35, рис. 2.2. /прототип/.

Claims (2)

1. Забойная героторная винтовая гидромашина, состоящая из рабочих органов, выполненных в виде монолитного статора с непрерывной внутренней винтовой поверхностью с четным количеством зубьев и расположенного внутри него винтового монолитного ротора с количеством зубьев на единицу меньше, чем у статора шарнира, шпинделя, в котором расположен выходной вал, радиальные и осевой подшипники, отличающаяся тем, что монолитный ротор состоит из трех последовательно расположенных элементов с идентичной винтовой поверхностью, причем крайние элементы ротора имеют одинаковую длину, а центральный элемент ротора имеет длину, равную сумме длин двух крайних элементов, при этом оси смежных элементов ротора, центрального и крайнего, и вершины зубьев ротора в смежных торцевых сечениях расположены в противофазе.
2. Гидромашина по п.1, отличающаяся тем, что крайние элементы ротора разнесены от его центрального элемента на расстояния, кратные ходу винтовых поверхностей рабочих органов.
RU2005135178/03A 2005-11-15 2005-11-15 Забойная героторная винтовая гидромашина RU2318108C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135178/03A RU2318108C2 (ru) 2005-11-15 2005-11-15 Забойная героторная винтовая гидромашина

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135178/03A RU2318108C2 (ru) 2005-11-15 2005-11-15 Забойная героторная винтовая гидромашина

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005135178A RU2005135178A (ru) 2007-06-10
RU2318108C2 true RU2318108C2 (ru) 2008-02-27

Family

ID=38311858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005135178/03A RU2318108C2 (ru) 2005-11-15 2005-11-15 Забойная героторная винтовая гидромашина

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2318108C2 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105952372A (zh) * 2016-06-30 2016-09-21 天津立林石油机械有限公司 螺旋无磁螺杆钻具

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАЛДЕНКО Д.Ф. и др. Винтовые забойные двигатели. - М. : Недра, 1999, с.35, рис.2.2. *
ГУСМАН М.Т. и др. Забойные винтовые двигатели для бурения скважин. - М. : Недра, 1981, с.18, рис.5. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005135178A (ru) 2007-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3999901A (en) Progressive cavity transducer
US6173794B1 (en) Downhole mud motor transmission
RU2565316C1 (ru) Осциллятор для бурильной колонны
US10161187B2 (en) Rotor bearing for progressing cavity downhole drilling motor
RU2645198C1 (ru) Осциллятор для бурильной колонны
US20110129375A1 (en) Work extraction from downhole progressive cavity devices
US4764094A (en) Screw machine having a plurality of symmetrically arranged rotors
CY1109872T1 (el) Μηχανισμος ροτορα αντλησης για μια μηχανη υδραυλικης κοχλιωσης
US8602127B2 (en) High temperature drilling motor drive with cycloidal speed reducer
RU165039U1 (ru) Винтовая машина
RU172421U1 (ru) Ударно-вращательное устройство для бурильной колонны
RU2318108C2 (ru) Забойная героторная винтовая гидромашина
CN107060638B (zh) 改变钻头运动的动力装置
CN110056309B (zh) 定轴旋转容积式动力工具
RU2341637C2 (ru) Малогабаритный винтовой забойный двигатель (варианты)
CA2733367A1 (en) Downhole positive displacement motor
RU2299966C2 (ru) Винтовой забойный двигатель
RU2049902C1 (ru) Объемный забойный двигатель
RU73015U1 (ru) Статор винтовой гидромашины
RU2295023C1 (ru) Турбовинтовой забойный двигатель
Sazonov et al. Development of Compact Hydraulic Positive Displacement Motor Featuring No Rotor Vibrations in Well Drilling
RU2377381C1 (ru) Забойный двигатель
RU2524238C2 (ru) Винтовой забойный двигатель
RU2591216C1 (ru) Винтовая гидромашина с переменным натягом зубьев
RU177851U1 (ru) Винтовая машина

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20091116