Шпиндель забойного двигателя

Шпиндель забойного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ШПИНДЕЛЬ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий корпус, вал сцентральным отверстием, осевые и радиальные опоры, закрепленные на валу посредством соединительной муфты с окнами для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие вала, и торцовое уплотнение , включающее кольцевой поршень с пружиной и неподвижную обойму, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности , контактирующие поверхности торцового уплотнения размещены в зоне окон соединительной муфты. 2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой поршень с пружиной размещен на соединительной муфте, а неподвижная обойма закреплена в корпусе. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(50 Е 21 В 400

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 33784! О/22-03 (22) О?.01.82 (46) 15.0683. Бюл. № 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (?2) С. С. Никомаров, А. М. Кочнев, Ю. К. Тольский, Ю. М. Сарапулов, В. Б. Голдобин, Л. В. Бердникова и 3. И. Емельянова (71) Пермский филиал Всесоюзного ордена

Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института буровой техники. (53) 622.243.92 (088.8) (56) 1. Шумова 3. И. и др. Справочник по турбобурам. M., «Недра», 1970, с. 42, рис. 2 в.

2. Патент США № 3971450, кл. 175/107, опублик. 1976 (прототип) .

„„Я0„„1023053 . A (54) (57) 1. ШПИНДЕЛЬ ЗАБОЙНОГО

ДВИГАТЕЛЯ, содержащий корпус, вал сцентральным отверстием, осевые и радиальные опоры, закрепленные на валу посредством соединительной муфты с окнами для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие вала, и торцовое уплотнение, включающее кольцевой поршень с пружиной и неподвижную обойму, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности, контактирующие поверхности торцового уплотнения размещены в зоне окон соеди н ител ьной муфты.

2. Шп индел ь по п. 1, отличающийся тем, что кольцевой поршень с пружиной размещен на соединительной муфте, а неподвижная обойма закреплена в корпусе.

1023053

30

50

Изобретение относится к технике бурения скважин,, конкретно к шпинделям забойных- двигателей для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен шпиндель зайбойного двигателя, содержащий корпус, вал с центральным отверстием, осевые и радиальные опоры, закрепленные на валу посредством соединительной муфты с окнами для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие вала к долоту (1).

Недостатком известного устройства является то, что промывочная жидкость, содержащая абразивные частицы, попадая между вращающимися и неподвижными элементами осевых и радиальных опор, приводит к гидроабразивному износу их.

Известен также шпиндель забойного двигателя, содержащий корпус, вал с центральным отверстием, осевые и радиальные опоры, закрепленные на валу посредством соединительной муфты с окнами для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие вала, и торцовое уплотнение, включающее кольцевой поршень с пружиной и неподвижную обойму. Последняя закреплена на валу шпинделя а кольцевой поршень взаимодействует с монтажной втулкой посредством шлицевого соединения. Контактирующие поверхности торцового уплотнения армированы твердым сплавом. На валу шпинделя выполнены дренажные отверстия, а контактирующие поверхности торцовой пары расположены выше дренажных отверстий вала шпинделя (2) .

Из-за больших гидравлических сопротивлений при движении промывочной жидкости в кольцевом пространстве между валом и корпусом, через дренажные отверстия проходит незначительная часть промывочной жидкости, а основной поток ее идет через центральное отверстие вала шпинделя. При этом условия охлаждения контактирующих поверхностей торцового уплотнения неудовлетворительные, что приводит к его быстрому износу.

Малая величина радиального зазора между валом шпинделя и кольцевым поршнем делает торцовое уплотнение чувствительным к зашламованию. Другим недостатком шпинделя забойного двигателя является то, что выполнение дренажных отверстий на валу шпинделя ослабляет сечение вала; в результате действия промывочной жидкости происходит размыв дренажных отверстий и нередки случаи поломки валов шпинделя по дренажным отверстиям.

Цель изобретения — повышение долговечности шпинделя забойного двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в шпинделе забойного двигателя, содержащем корпус, вал с центральным отверстием, осевые и радиальные опоры, закрепленные на валу посредством соединительной муфты с окнами для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие вала, и торцовое уплотнение, включающее кольцевой поршень с пружиной и неподвижную обойму, контактирующие поверхности торцового уплотнения размещены в зоне окон соединительной муфты

Кольцевой поршень с пружиной размещен на соединительной муфте, а неподвижная обойма закреплена в корпусе.

На чертеже изображен шпиндель забойного двигателя, продольный разрез.

Шпиндель зайбойного двигателя содержит корпус 1, внутри которого размещены вал 2, осевые 3 и радиальные 4 опоры, закрепленные на валу 2 посредством соединительной муфты 5, и торцбвое уплотнение 6.

Вал 2 содержит центральное отверстие 7.

Соединительная муфта 5 имеет окна 8 для пропуска промывочной жидкости через центральное отверстие 7 вала 2. Торцовое уплотнейие 6 содержит кольцевой поршень 9 с пружиной 10 и неподвижную обойму 11.

Кольцевой поршень 9 с пружиной 10 размещен на наружной поверхности соединительной муфты 5, а зазор между ними уп лотнен, например, резиновым кольцом 12

Неподвижная обойма 11 закреплена в корпусе 1. Контактирующие между собой торцовые поверхности кольцевого поршня 9 и неподвижной обоймы 11 армированы, например, твердым сплавом и размещены в зоне окон 8 соединительной муфты 5. На кольцевом поршне 9 выполнены пазы 13, а в соединительной муфте 5 закреплены штифты 14 для предотвращения от проворота кольцевого поршня 9. Длина пазов 13 на кольцевом поршне 9 обеспечивает возможность перемещения его в осевом направлении под действием пружины 10.

Пакет деталей, размещенных в корпусе 1, закреплен посредством переводников 15 и 16. Верхний конец переводника 15 соединен с рабочим органом двигателя (на чертеже не показан), а нижний конец переводника 16 — с долотом (на чертеже не показано).

Шпиндель забойного двигателя работает следующим образом.

Вращение от рабочего органа забойного двигателя передается на соединительную муфту 5 и на вал 2 шпинделя. Промывочная жидкость из рабочего органа забойного двигателя поступает в кольцевой зазор между торцовым уплотнением 6 и соединительной муфтой 5, а затем, через окна 8 соединительной муфты 5 и через центральное отверстие 7 вала 2 направляется к долоту. Осевые и радиальные нагрузки воспринимаются осевыми 3 и радиальными 4 опорами. Кольцевой поршень 9 торцового уплотнения, 6 вращается вместе с муфтой 5 и поджимается к неподвижной обойме 11 за счет действия пружины 10 и давления жидкости на буртик 17 на кольцевом поршне 9.

623053

Составитель А. Сергачев

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Закаа 4173 20 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Н3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

% !

За счет этого обеспечивается уплотнение зазоров между вращающимся валом и кор-. пусом шпинделя и снижаются утечки жид кости.

По мере износа контактирующих поверхностей происходит его автоматическая компенсация за счет перемещения кольцевого поршня под действием усилий от пружины и гидравлического усилия.Поскольку торцовое уплотнение расположено в зоне основного потока промывочной жидкости, обеспечивается улучшенный теплоотвод и охлаждение деталей торцового уплотнения и уменьшается вазможность шламования зазоров .между деталями, закрепленными на валу и в корпусе. Это ис- . ключает также необходимость выполнения дренажных отверстий в валу> бслабляющих

его сечение, особенно в случае размыва этих отверстий и поломки валов по указанным отверстиям.

Исключение дренажных- отверстий снижает трудоемкость изготовления вала шпиндел я.