SU1108186A1

SU1108186A1 - Axial thrust bearing of hole-bottom engine

Info

Publication number: SU1108186A1
Application number: SU813232686A
Authority: SU
Inventors: Яков Александрович Эдельман; Валериан Петрович Шумилов; Евгений Валерианович Сафонов; Владимир Константинович Полшков; Гелий Мейерович Никитин; Владимир Григорьевич Воробьев
Original assignee: Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1981-01-07
Filing date: 1981-01-07
Publication date: 1984-08-15

Abstract

ОСЕВАЯ ОПОРА ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержаща основные опорные диски,жестко закреп.юнныо на ва,1у и в кориусе иосредством распорных втулок, п промежуточные опорные диски, установ.чепные по крайней мере по два между каждой парой основных опорных дисков, отличающа с тем, что, с целью повьипени долговечности опоры за счет прп11удительно1Ч) разделени скоростей врап1енп в парах тренн , промежуточные опорные диски, примыкающие к основным онорным дискам, закрепленным на валу и в корпусе, имеют во.чможность фрикционного взаимодействи по пплиндричееким поверхност м с распорнымп втулками соответственно корпуса п ва:1и. ОО 00 оThe AXIAL SUPPORT OF THE OWNING ENGINE, containing the main bearing discs, is firmly fixed on the shaft, 1st and in the corus through the spacer sleeves, n intermediate support discs, installed at least two between each pair of the main bearing discs, characterized in that , in order to ensure the durability of the support due to the imprint of the 1 ×) separation of the speeds of wrench 1 in pairs of trenches, the intermediate bearing discs adjacent to the main onion disks mounted on the shaft and in the case have a friction interaction according to plindricheekim surfaces with bushings respectively raspornymp housing va n: 1 and. OO 00 about

Description

Изобретение относится к буровой технике, а именно к осевым опорам забойных двигателей.The invention relates to drilling equipment, namely to the axial bearings of downhole motors.

Известна осевая опора забойных двигателей, содержащая вал, корпус и опорные элементы, гребенчато установленные и жестко закрепленные на валу и в корпусе [1].Known axial support of downhole motors containing a shaft, a housing and supporting elements, comb mounted and rigidly mounted on the shaft and in the housing [1].

Известна осевая опора скольжения забойного двигателя, содержащая основные опорные диски, жестко закрепленные на валу и в корпусе посредством распорных втулок, и по меньшей мере по два промежуточных опорных элемента, свободно установленных между каждой парой основных опорных элементов [2].Known axial sliding bearing of the downhole motor, containing the main supporting discs, rigidly mounted on the shaft and in the housing by means of spacer sleeves, and at least two intermediate supporting elements freely installed between each pair of main supporting elements [2].

Недостатком известной опоры является ограниченный ресурс долговечности, так как при больших скоростях скольжения в абразивной среде происходит ускоренный износ контактных поверхностей трения.A disadvantage of the known support is the limited durability resource, since at high sliding speeds in the abrasive medium there is accelerated wear of the contact surfaces of friction.

Устранить этот недостаток в осевой опоре за счет снижения скоростей скольжения не удалось из-за того, что свободное размещение промежуточных опорных элементов не обеспечивает разделения скоростей скольжения на контактных поверхностях. Неопределенность условий трения в контактах как правило приводит к тому, что при наличии свободно размещенных дополнительных промежуточных опорных элементов между основными взаимное перемещение (скольжение) происходит лишь в одной контактной паре. Скорость этого перемещения определяется частотой вращения вала. Остальные контактные пары либо не работают во все время службы опоры, либо включаются в работу после существенного износа работавшей пары, когда момент трения в ней возрастает сверх определенного значения. Такая последовательная во времени работа практически не увеличивает ресурса долговечности опоры, так как в ней фактически не достигается снижение скоростей скольжения, а допустимый (исходя из конструкции рабочих органов забойного двигателя) осевой износ (люфт) опоры определяется суммарным износом пар трения, каждая из которых фактически работает в обычных условиях.It was not possible to eliminate this drawback in the axial support by reducing the sliding speeds due to the fact that the free placement of the intermediate supporting elements does not provide a separation of the sliding speeds on the contact surfaces. The uncertainty of the friction conditions in the contacts usually leads to the fact that, in the presence of freely placed additional intermediate supporting elements between the main ones, mutual displacement (sliding) occurs in only one contact pair. The speed of this movement is determined by the speed of the shaft. The remaining contact pairs either do not work during the entire service life of the support, or are included in the work after significant wear of the working couple, when the friction moment in it increases above a certain value. Such time-consistent work practically does not increase the service life of the support, since it does not actually achieve a decrease in sliding speeds, and the allowable (based on the design of the working bodies of the downhole motor) axial wear (play) of the support is determined by the total wear of the friction pairs, each of which is actually works under normal conditions.

Цель изобретения — повышение долговечности опоры за счет принудительного разделения скоростей вращения в парах трения.The purpose of the invention is to increase the durability of the support due to the forced separation of rotational speeds in friction pairs.

Поставленная цель достигается тем, что в осевой опоре забойного двигателя, содержащей основные опорные диски, жестко закрепленные на валу и в корпусе посредством распорных втулок, и промежуточные опорные диски, установленные по крайней мере по два между каждой парой основных опорных дисков, промежуточные опорные диски, примыкающие к основным опорным дискам, закрепленным на валу и в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками соответственно корпуса и вала.This goal is achieved by the fact that in the axial support of the downhole motor containing the main supporting disks, rigidly fixed to the shaft and in the housing by means of spacer sleeves, and intermediate supporting disks installed at least two between each pair of main supporting disks, intermediate supporting disks, adjacent to the main supporting discs mounted on the shaft and in the housing, have the possibility of frictional interaction on cylindrical surfaces with spacer sleeves of the housing and shaft, respectively.

На чертеже изображена осевая опора 10 забойного двигателя, разрез.The drawing shows an axial support 10 downhole motor, a section.

На валу 1 между распорными втулками 2 жестко закреплены основные опорные дискиOn the shaft 1 between the spacer sleeves 2, the main supporting discs are rigidly fixed

3. В корпусе 4 между распорными втулками 5 жестко закреплены основные опорные диски 6. Между диском 3, закрепленным на валу, ⁵ и диском 6, закрепленным в корпусе, установлено по крайней мере по два обрезиненных и твердосплавных промежуточных опорных диска 7 и 8, причем диски 7, примыкающие к дискам 3, жестко закрепленным на ва2q лу, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками 5, закрепленными в корпусе, между этими дисками 7 и распорными втулками 2, закрепленными на валу, выполнен зазор 9, а диски 8, примыкающие ²⁵ к дискам 6, жестко закрепленным в корпусе, имеют возможность фрикционного взаимодействия по цилиндрическим поверхностям с распорными втулками 2, закрепленными на валу, и между этими·дисками 8 и распорными втулками 5, закрепленными в корпусе, выполнен зазор 10.3. In the housing 4 between the spacer sleeves 5 the main supporting disks are rigidly fixed 6. Between the disk 3, mounted on the shaft, ⁵ and the disk 6, mounted in the housing, at least two rubberized and carbide intermediate supporting disks 7 and 8 are installed, moreover the disks 7 adjacent to the disks 3, rigidly mounted on the va2q lu, have the possibility of frictional interaction on cylindrical surfaces with spacer sleeves 5 fixed in the housing, a gap 9 is made between these disks 7 and the spacer sleeves 2 mounted on the shaft, and the disks 9 8, adjacent ²⁵ to the disks 6, rigidly mounted in the housing, have the possibility of frictional interaction on cylindrical surfaces with spacer sleeves 2 mounted on the shaft, and a gap 10 is made between these discs 8 and spacer sleeves 5 fixed in the housing.

При работе забойного двигателя на забое осевая нагрузка, приходящаяся на одну ступень осевой опоры, сжимает пакет промежуточных опорных дисков. Скорость сколь₃₅ жения в парах трения, определяемая частотой вращения вала, с большей вероятностью, чем в системах со свободно размещенными промежуточными опорными дисками, разделяется по числу поверхностей (пар) трения. Это происходит благодаря принуди40 тельному приводу каждого из промежуточных опорных дисков, определяемому трением· в парах 2-8 и 5-7, помимо трения в парах 6-8 и 3-7. Снижение скоростей скольжения в несущих парах трения описываемой опоры определяет ее меньший износ и большую долговечность в сравнении с известной опорой скольжения.When the downhole motor is running on the bottom, the axial load per one step of the axial support compresses the package of intermediate supporting disks. The sliding speed ₃₅ in friction pairs, determined by the shaft rotation frequency, is more likely than in systems with freely placed intermediate supporting disks to be divided by the number of friction surfaces (pairs). This is due to the forced drive of each of the intermediate support discs, determined by friction in pairs 2–8 and 5–7, in addition to friction in pairs 6–8 and 3–7. The decrease in sliding speeds in the friction bearing pairs of the described support determines its lower wear and greater durability in comparison with the known sliding support.

Использование предложенной осевой опоры скольжения забойного двигателя в высокооборотном бурении (например при 50 бурении алмазными долотами), где применение осевых опор качения неэффективно, повышает долговечность опоры, которая по меньшей мере равна долговечности долота.The use of the proposed axial sliding bearing of the downhole motor in high-speed drilling (for example, when drilling with diamond bits at 50), where the use of axial rolling bearings is inefficient, increases the durability of the support, which is at least equal to the durability of the bit.

Claims

BOTTOM AXIAL JOINT SUPPORT, comprising main supporting disks rigidly fixed to the shaft and in the housing by means of spacer sleeves, and intermediate supporting disks installed at least two between each pair of main supporting disks, characterized in that. that, in order to increase the durability of the support due to the forced separation of the rotational speeds in the friction pairs, the intermediate support disks adjacent to the main support disks mounted on the shaft and in the housing have the possibility of frictional interaction on cylindrical surfaces with spacer sleeves of the housing and shaft, respectively.

$ 3

And 08186