SU1594258A1 - Винтовой забойный двигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к буровой технике. Цель - повышение ресурса работы двигател  путем расширени  диапазона автокомпенсации износа героторного механизма. Дл  этого двигатель имеет центрирующие диски 7 и 8 с закрепленными на них стержн ми 10. Эластична  оболочка статора 2 двигател  расположена с зазором относительно корпуса 1 с образованием кольцевой полости и армирована стержн ми 10. Диски 7 и 8 установлены по торцам оболочки статора 2 и закреплены в корпусе 1 двигател . В диске 7 со стороны полости высокого давлени  выполнены отверсти  промывочной жидкости в кольцевую полость. В рабочем состо нии практически независимо от степени износа сопр жени  "ротор-статор" обеспечиваетс  гарантированное взаимодействие их поверхностей на участке сопр жени , т.е. автокомпенсаци  износа сопр жени . Верхний, обращенный к полости высокого давлени  диск 7 целесообразно иметь сменным. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к буровой технике И; касаетс  конструкции винтовых забойных двигателей.

Целью изобретени   вл етс  повышение ресурса работы винтового забойного двигател  путем расширени  диапазона автокол - Пенсации износа героторного механизма. На фиг. 1 представлен винтовой забойный двигатель с эластичной оболочкой статора , армированной каркасом из стержней, Продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Винтовой забойный двигатель содержит ijopnyc 1, расположенный внутри него мно- |озаходный героторный механиз м, содержа- ф,ий статор 2 и ротор 3, вал шпиндель- йой секции 4, установленный в радиальных опорах 5 скольжени  и посредством соединительного элемента 6 (карданного или 1орсионного вала), соединенного с ротором 3. На внутренней поверхности статора и наруж- 1}1ой поверхности ротора выполнена многоза- одна  винтова  нарезка с разницей в ко- .(1ичестве выступов статора и ротора, рав- 1ой единице. Дл  воспри ти  осевых усилий в корпусе установлен осевой подшипник не показан). Эластична  оболочка статора, выполненна  из упругого материала, в част- Йости резинова , соединена с центрирую- 1дими дисками 7 и 8, установленными ,п.о Торцам эластичной оболочки и взаимодействующими своей наружной поверхностью с внутренней поверхностью корпуса. В верхнем диске, обращенном к полости сокого давлени  а, имеютс  равномерно расположенные в окружном направлении сквоз- Иые отверсти  9, сообщающие полость высокого давлени  ас кольцевой полостью между корпусом и статором, которые во избежание зашламовани  кольцевой полости целесообразно выполн ть илелевыми.

Дл  повышени  осевой жесткости статор снабжен армирующим каркасом, выполненным в виде равномерно расположенных в окружном направлении в его эластичных стенках армирующих стержней 10, жестко св занных с крайними центрирующими, дисками .

Так как длина статора значительно превышает его диаметр, то возможно центрирование эластичной оболочки статора с помощью нескольких дисков. Диски равномерно устанавливаютс  по длине статора и с помощью проставочных колец фиксируютс  на корпусе (не показано). Таким образом оболочка статора обретает осевую жесткость, но сохран ет податливость стенки в радиальном направлении.

Двигатель работает следующим образом.

Промывочна  жидкость, поступа  под большим давлением (40 атм) в полость а, по колонне бурильных труб, к которой крепитс  двигатель, попадает в полости рабочих камер героторного механизма, образованные ротором 3 и статором 2 вследствие разницы в количестве выступов в них. Возникающий на роторе крут щий момент вызывает его планетарное движение относительно статора, которое посредством соединительного элемента 6 преобразуетс  во вращательное движение вала шпиндел  4. Из рабочих полостей промывочна  жидкость через отверсти  в валу шпиндел  (не показан ) и его внутреннюю полость попадает к породоразрущающему инструменту (не показана ) и далее на забой скважины.

Одновременно с.подачей к героторному механизму промывочна  жидкость через отверсти  верхнего фланца попадает в кольце5 вую полость между корпусом и статором. Так как между статором и ротором промывочна  жидкость течет с больщей скоростью , а в полости между корпусом и статором такого истечени  нет, возникает пе0 репад давлений, который посто нно действует в радиальном направлении на боковую поверхность эластичного статора, всегда поджима  его к ротору при его планетарном движении. Вследствие вращени  ротора результирующий вектор радиального усили 

5 поджати  также вращаетс .

Таким образом, в рабочем состо нии независимо от степени износа сопр жени  ротор-статор обеспечиваетс  гарантированное взаимодействие их поверхностей на участке сопр жени , т. е. автокомпенсаци  изно- 30 са сопр жени .

Верхний диск 7., обращенный к полости высокого давлени , целесообразно иметь сменным. В начале работы, когда износ ротора еще не критичен, т. е. не лимити- рует производительность процесса бурени  и вопрос его компенсации еще не стоит, этот диск может быть сплошным, без отверстий.

Таким образом в этот период не созда- 40 етс  дополнительный подпор, поджимающий оболочку статора к ротору, что н этом этапе лишь интенсифицирует износ. Когда же износ ротора достигает предельного значени , сплошной диск при очередном подъеме замен етс  на ана45

логичный диск с отверсти ми.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Винтовой забойный двигатель, содержащий полый корпус, размещенные внутри го с образованием полостей низкого и высокого давлени  многозаходный героторный механизм, включающий соосно расположенный статор с эластичной оболочкой и установленный внутри статора ротор, а такf-f- же приводной вал шпиндельной секции, соединенный с ротором нежесткой св зью, отличающийс  тем, что, с целью повышени  ресурса работы двигател  путем расширени  диапазона автокомпенсации износа

   героторного механизма, он снабжен центрирующими дисками с закрепленными на них стержн ми, причем эластична  оболочка статора распапожена с зазором относительно корпуса, с образованием кольцевой полости, и армирована стержн ми, а

   центрирующие диски установлены по торцам оболочки и закреплены в корпусе двигател , при этом в верхнем центрирующем диске со стороны полости высокого давлени , выполнены отверсти  дл  подачи промывочной жидкости в кольцевую полость.

   // -А

   Фиг.2