RU37136U1 - Осевая опора скольжения забойного двигателя - Google Patents

Description

2003131438

Р 1р1И1Гд

МКЛ.6Е21В4/02

ОСЕВАЯ ОПОРА СКОЛЬЖЕНИЯ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Нолезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам, применяемым при бурении скважин.

Известна осевая многоступенчатая опора скольжения, выполненная как многоступенчатый подшипник, каждая ступень которого состоит из подпятника - плоская металлическая деталь имеюпдая выступаюш,ие резиновые обкладки на торцевых поверхностях, диска пяты, кольца наружного и кольца внутреннего (Гусман М.Т,, Любимов Б.Г., Никитин Г.М. и др. «Расчет конструирование и эксплуатация турбобуров, М., «Недра, 1976 г., стр.205).

Недостаток устройства - невысокая стойкость при работе в среде абразивного глинистого раствора.

Наиболее близким техническим решением, выбранным автором за прототип, является осевая опора скольжения забойного двигателя, содержащая установленные на валу вращающиеся диски, размещенные в корпусе неподвижные диски и эластичные элементы((Гусман М.Т., Любимов Б.Г., Никитин Г.М. и др. «Расчет конструирование и эксплуатация турбобуров, М., «Недра, 1976 г., стр. 247- прототип).

Однако указанная опора не обладает достаточной надежностью в работе, особенно в условиях абразивной среды наблюдается износ контактирующих эластичных и металлических элементов трения. Поэтому стойкость опоры в среде абразивной жидкости не превышает 100-120 часов.

Указанная стойкость не отвечает современным требованиям технологии бурения, так как применяемые в настоящее время конструкции породоразрушающий инструментов обеспечивают продолжительность рейса долота до 300 и более часов.

Известно, что в износе резинометаллических опор турбобуров преобладающим является механический процесс разрушения трущихся поверхностей в результате воздействия на них абразивных частиц, причем разрушающее действие абразивных частиц на металл и резину пяты возрастает с увеличением размеров этих частиц. Объясняется это тем, что более крупные частицы сильнее деформируют резину подпятников, поэтому перекатывание этих частиц по резиновой поверхности затруднено.

Крупные абразивные частицы попадают в зону трения опоры и выносятся из нее через радиальные промывочные каналы. Поэтому от конструктивного исполнения этих каналов и их количества, которое определяет величину пути продвижения абразивной частицы от одного промывочного канала к другому, зависит время пребывания частицы в зоне трения, следовательно, износостойкость опоры. При этом необходимо учитывать, что увеличение количества каналов влечет за собой уменьшение величины контактной поверхности опоры и, как следствие, увеличение удельных нагрузок в зоне контакта, что в свою очередь снижает работоспособность осевой опоры.

Задача полезной модели - повышение надежности осевой опоры забойного двигателя при работе в условиях сильно абразивной среды.

Для решения указанной задачи в осевой опоре скольжения забойного двигателя, содержащей установленные на валу вращающиеся диски, размещенные в корпусе неподвижные диски, состоящие из металлического остова с эластичной обкладкой, выполненной заподлицо с остовом и имеющая четыре промывочных канала, рабочая поверхность неподвижного диска снабжена не менее чем пятью радиальными каналами, причем отношение общей площади рабочей поверхности неподвижного диска к

площади контакта между вращающимся и неподвижным диском составляет 1,3-1,8.

На рисунках 1,2 и 3 изображены соответственно ступень осевой опоры, рабочая поверхность неподвижного диска, металлический остов которого имеет эластичную обкладку, и сечение неподвижного диска по радиальному промывочному каналу.

Опора состоит из вращающегося диска 1, закрепленного на валу 2 путем осевого сжатия распорных втулок 3, неподвижного диска 4 с эластичной обкладкой 5. Неподвижный диск 4 закреплен в корпусе 6 путем осевого сжатия распорных втулок 7. Рабочая поверхность неподвижного диска снабжена радиальными промывочными каналами 8.

В отличии от известной, новая опора выполнена с не менее чем пятью промывочными каналами на эластичной обкладке неподвижного диска и отношением общей площади рабочей поверхности неподвижного диска к площади контакта равным 1,3 - 1,8. Как показали испытания опытных образцов опоры, указанное обстоятельство обеспечивает низкое число абразивных частиц одновременно находящихся в зоне трения, что повышает износостойкость опоры.

Отвод тепла от трущихся поверхностей производится как малым объемом промывочной жидкости, протекающим через промывочные каналы в эластичной обкладке неподвижного диска, так и основным объемом, проходящим через полый вал щпинделя.

Claims (1)

1. Осевая опора скольжения забойного двигателя, содержащая установленные на валу вращающиеся диски, размещенные в корпусе неподвижные диски, состоящие из металлического остова с эластичной обкладкой, выполненной заподлицо с остовом и имеющей четыре промывочных канала, отличающаяся тем, что рабочая поверхность неподвижного диска снабжена не менее чем пятью радиальными промывочными каналами, причем отношение общей площади рабочей торцевой поверхности диска к площади контакта между вращающимся диском и неподвижным диском составляет 1,3-1,8.