SU1122809A1

SU1122809A1 - Hydraulic vibrator

Info

Publication number: SU1122809A1
Application number: SU833629237A
Authority: SU
Inventors: Игорь Афанасьевич Будуров; Иосиф Маркович Городецкий; Юрий Серафимович Галкин; Владимир Андреевич Орехов
Original assignee: Казахский Научно-Исследовательский Институт Минерального Сырья
Priority date: 1983-07-26
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1984-11-07

Abstract

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРАТОР, содержащий корпус с нагнетательными каналами и с центробежньв возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращающегос дебаланса с приводной гидравлической турбиной, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности в работе, кожух центробежного возбудител колебаний закреплен в корпусе одним шарнирным соединением с двум степен ми свободы ограниченного смещени в плоскости, перпендикул рной плоскости вращени дебаланса .A HYDRAULIC VIBRATOR, comprising a housing with pressure channels and with a centrifugal vibration exciter in the form of a rotating unbalance fixed to the support casing with a driven hydraulic turbine, characterized by a hinged joint in the casing degrees of freedom of limited displacement in a plane perpendicular to the plane of rotation of the unbalance.

Description

1C 1C

ОABOUT

Изобретение относитс к горному делу, а именно к средствам дл бурени скважин с отбором керна и с применением забойных гидравлических приводов колебательного действи . The invention relates to mining, namely to means for drilling wells with coring and with the use of downhole hydraulic drives of oscillatory action.

Известны гидравлические вибраторы содержащие корпус с возбудителем колебаний в виде закрепленного шарнирно бойка, образующего кольцевой диффузор со стенками корпуса Known hydraulic vibrators comprising a housing with a vibration exciter in the form of a fixed pivotally striker forming an annular diffuser with housing walls

Недостатком указанных вибраторов вл етс мала энерги ударов особенно при использовании в качестве рабочей жидкости глинистых растворов.The disadvantage of these vibrators is low impact energy, especially when using clay fluids as a working fluid.

Известны более пригодные дл работы на глинистом растворе вибраторы с активным гидравлическим приводом возбудител колебаний, содержащие корпус с нагнетательными каналами и с центробежным возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращающегос дебаланса с. приводной гидравлической турбиной L2.Vibrators with an active hydraulic drive of a vibration exciter, which are more suitable for working on a clay mortar, are known, comprising a housing with pressure channels and with a centrifugal vibration excitation generator in the form of a rotating unbalance mounted in the bearing housing. driven hydraulic turbine L2.

Однако имеющее место в такой конструкции непрерывное изменение нап равлени смещени под действием центробежной силы рассеивает энергию вращени дебаланса и снижает эффективность работы вибратора,However, a continuous change in the displacement direction under the action of centrifugal force, which occurs in such a construction, dissipates the rotational energy of the unbalance and reduces the operating efficiency of the vibrator,

Цель изобретени устранение отмеченных недостатков, т.е. повышение эффективности в работе.The purpose of the invention is to eliminate the noted disadvantages, i.e. increase efficiency in the work.

Указанна цель достигаетс тем, что в гидравлическом вибраторе, содержащем корпус с кагнетательнь ми каналшчи и с- центробежным возбудителем колебаний в виде закрепленного в опорном кожухе вращан цегос двбаланса с приводной гидравлической турбиной , опорный кожух центробежного возбудител , колебаний закреплен в корпусе одним шарнирным соединением с двум степен ми свободы О1 раниченного смещени в плоскости., перпендикул рной плоскости вращени дебаланса .This goal is achieved by the fact that in a hydraulic vibrator, comprising a housing with a pressure channel and a centrifugal oscillator in the form of a centrifugal exciter fixed in the bearing casing rotated by a hydraulic turbine drive degrees of freedom O1 of the limited displacement in the plane, perpendicular to the plane of rotation of the unbalance.

Ограниченное двум степен ми свободы смещение опорного кожуха создает услови дл реализации энергии врщени дебаланса в поперечные колебани с ударами только в двух взаимно противоположных направлени х с разгоном колеблющейс массы на пути перемещени кожуха.The displacement of the support casing, limited by two degrees of freedom, creates conditions for realizing the energy of unbalance in transverse oscillations with impacts only in two mutually opposite directions with acceleration of the oscillating mass in the path of the casing.

На фиг. 1 изображен, гидравлический вибратор, общий Btra на фиг. 2 сечениеА-А на фиг. 1| на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1,FIG. 1 shows a hydraulic vibrator, a common Btra in FIG. 2 section A-A in FIG. 1 | in fig. 3 section bb in fig. one,

Гидравлический вибратор содержит корпус t с переходниками 2, имекицими нагнетателзьные каналы 3, соединенные с корпусом 1 о В корпусе 1 закрыт полый кожух 4. В верхнем переходнике 2 расположен шарнирный узел подвески кожуха 4, состо щий из резинового уплотнени 5 и шайбы 6 с отверсти ми дл оси подвески 7. В полости Кожуха 4 помещен дебаланс 8 установленный с возможностью вращени в гнездах колеса 9 с направл ющими лопатками и опорной шайбы 10с каналами 11 дл прохода промывочной жидкости. На верхней полуоси дебаланса 8 закреплена турбина 12, а нижн полуось опираетс на шарик 13, помещенный в гнезде опорной шайбы 10 Дебаланс 8 выполнен в виде полого цилиндра с закрепленным в определенном положении грузом 14. Положение Дебаланса 8 в полости кожуха 4 фиксируетс разрезной шайбой 15, Компановка койсуха 4, дебалакса 8 с турбиной 12 и элементами креплени их образует центральный возбудитель колебаний .The hydraulic vibrator comprises a case t with adapters 2, having blower channels 3 connected to case 1 o. In case 1 a hollow case 4 is closed. In the upper adapter 2 there is an articulated suspension assembly of case 4, which consists of a rubber seal 5 and a washer 6 with holes for the axis of suspension 7. In the cavity of Case 4, unbalance 8 is installed, mounted rotatably in the seats of wheel 9 with guide vanes and support washer 10 with channels 11 for passage of flushing fluid. The turbine 12 is fixed on the upper half-axis of unbalance 8, and the lower semi-axle rests on the ball 13 placed in the seat of the thrust washer 10 Debalance 8 is made in the form of a hollow cylinder with a load 14 fixed in a certain position. The arrangement of koisuha 4, debalax 8 with turbine 12 and their fastening elements forms the central exciter of vibrations.

Вибратор работает следующим образом .The vibrator works as follows.

Проход ща через полость 4 промьточна жидкость приводит во вращение турбину 12, .закрепленн пю на дебалансе 8, Центробежна сила,, возникающа при вращении дебаланса 8, воспринимаетс кожухом 4, и он под воздействием этой силы совершает угловые колебани в плоскости, перпендикул рной плоскости вращени дебаланса 8, нанос удары по внутренней стенке корпуса 1 вибратора. С увеличением расхода промьюочной жидкости частота вращени дебаланса пропорционально возрастает,, причем частота ударов равна удвоенной частоте вращени дебаланса, поскольку за один оборот дебаланса возбудитель колебант-ш наносит удары по двум противоположны стенкам корпуса вибратора. Одновременно с этим растет величина центробежной силы, вызьшак увеличение энергии ударов, котора возрастает пропорционально квадрату частоты вращели дебаланса.The projectile fluid passing through the cavity 4 drives the turbine 12 rotating. unbalance 8, striking blows on the inner wall of the housing 1 of the vibrator. With an increase in the flow rate of the flushing fluid, the unbalance rotation frequency increases proportionally, and the frequency of impacts is equal to twice the frequency of rotation of the unbalance, because during one unbalance revolution, the exciter-w causative agent strikes two opposite walls of the vibrator body. At the same time, the magnitude of the centrifugal force increases, while the increase in the impact energy increases, which increases in proportion to the square of the frequency of the unbalance rotor.

лl

Предлагаемый гидравлический вибратор может быть эффективно использован дл ликвидации самозаклинок керim при бурении в сильно трещиноватых и раздробл«|ннь Х породах где,, с itThe proposed hydraulic vibrator can be effectively used for eliminating kerim self-shrinks when drilling in highly fractured and fragmented “| nn X rocks, where, with it

311228094311228094

лью закреплени весьма неустойчивых вило, примен етс глинистый раствор в этих породах стенок скважины, в ка- и где требуетс значительна энерги честве промывочной жидкости, как пра- удара.When fixing highly unstable forks, mud is used in these rocks of the borehole walls, in which - and where considerable energy of the washing liquid is required, like a blow.

Claims

A HYDRAULIC VIBRATOR, comprising a housing with discharge channels and a centrifugal vibration exciter in the form of a rotating unbalance fixed in the support casing with a hydraulic drive turbine, characterized in that, in order to increase efficiency, the centrifugal vibration exciter casing is fixed in the housing by one swivel joint with two degrees of freedom of limited displacement in a plane perpendicular to the plane of rotation of the unbalance. _β

1122899 ί 1122809 I