Синусошариковый редуктор для забойных двигателей

Синусошариковый редуктор для забойных двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИНУСОШАРИКОВЫЙ РЕДУКТОР ДЛЯ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, включающий корпус и ведущий вал с синусоидальными беговыми дорожками, установленный между ними ведомый вал с продольными пазами, в которых размещены щаровь е сателлиты, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса бурения за счет создания динамических нагрузгж на инструмент, ведущий вал установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и ведомого вала, продольные пазы последнего выполнены короче амплитуды беговых синусоидальных дорожек корпуса и ведущего вала. (Л о со ю to 05 О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

g(5g E 2I B 4/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGWOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фцг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559372/22-03 (22) 03.03.83 (46) 15.05.84. Бюл. № 18 (72) Б. 3. Школьников, В. Д. Резников, P. М. Игнатищев и Д. М. Макаревич (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро по погружному электрооборудованию для бурения скважин и добычи нефти Всесоюзного научно-производственного объединения «Потенциал» (53) 622.243.92 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 605926, кл. Е 21 В 4/00, 1975 (прото тип).

„„SU„„1092266 A (54) (57) СИНУСОШАРИКОВЫИ РЕДУКТОР ДЛЯ ЗАБОИНЫХ ДВИГАТЕЛЕИ, включаюший корпус и ведущий вал с синусоидальными беговыми дорожками, установленный между ними ведомый вал с продольными пазами, в которых размещены шаровые сателлиты, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса бурения за счет создания динамических нагрузок на инструмент, ведущий вал установлен с возможностью осевого перемещения относитель но корпуса и ведомого вала, продольные пазы последнего выполнены короче амплитуды беговых синусоидальных дорожек корпуса и ведущего вала.

1092266

Изобретение относится к буровой технике, в частности к устройствам для ударновращательного бурения, и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин в составе забойного двигателя, например турбобура или электробура.

Известен синусошариковый редуктор для забойных двигателей, включающий корпус, ведущий вал с синусоидальными беговыми дорожками, установленный между ними ведомый вал с продольными пазами, в которых размещены шаровые сателлиты (1).

Известное устройство характеризуется недостаточной интенсивностью бурения, обусловленной тем, что при вращательном бурении породоразрушающий инструмент внедряется в забой под действием только осевой статической нагрузки.

Цель изобретения — интенсификация процесса бурения за счет создания динамических нагрузок на инструмент.

Поставленная цель достигаегся тем, что в синусошариковом редукторе для забойных двигателей, включающем корпус и ведуший вал с синусоидальными беговыми дорожками, установленный между ними ведомый вал с продольными пазами, в которых размешены шаровые сателлиты, ведущий вал установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и ведомого вала, продольные пазы последнего выполнены короче амплитуды беговых синусоидальных дорожек корпуса и ведущего вала.

На фиг. I изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2— развертка беговых синусоидальных дорожек ведущего вала, корпуса и пазов ведомого вала.

Устройство состоит из корпуса 1 с синусоидальной базовой дорожкой 2. Внутри корпуса 1 размещен ведущий вал 3 с синусоидальной беговой дорожкой 4. Ведущий вал 3 своим верхним концом 5 сочленяется с валом забойного двигателя (не показан).

Между корпусом 1 и ведущим валом 3 расположен ведомый вал 6, в котором выполнены продольные пазы 7. Количество пазов должно быть равно сумме периодов синусоидальных дорожек ведущего вала 3 и корпуса 1. Пазы 7.выполнены с нижней стороны короче амплитуды h синусоидальных беговых дорожек 2 и 4 на величину К осевого перемещения породоразрушающего инструмента, К нижнему концу 8 ведомого вала 6 крепится породоразрушающий инструмент (не показан) . В пазах 7 ведомого вала 6 расположены шариковые сателлиты 9.

Между буртами ведомого вала 6 и корпуса 1 расположена пружина 10.

Устройство работает следующим образом.

2О

25 зо

При вращении ведущего вала 3 благодаря одновременному взаимодействию шаровых сателлитов 9 с поверхностями синусоидальных канавок 2 корпуса 1, канавок 4 ведущего вала 3 и пазов 7 ведомого вала 6 происходит изменение частоты врашения и момента ведомого вала.

При этом шаровые сателлиты 9 перекатываются по синусоидальным канавкам 2 и 4, одноврем нно перемещаясь вдоль пазов 7. Не докатившись до максимальной величины амплитуды h, шаровые сателлиты

9 упираются в поверхность пазов 7 и перемещают ведомый вал 6,на заданную величину К вдоль корпуса 1 и ведущего вала 3. При этом пружина 10 сжимается, при обратном перемещении шариков 9 вдоль пазов 7 пружина 10 способствует возврату ведомого вала 6 в исходное положение. Все пазы ведомого вала должны быть укорочены с одной стороны: либо с нижней, либо с верхней. Величина осевого перемещения (амплитуда колебаний) породоразрушаюшего инструмента зависит от условий бурения, является величиной эмпирической и составляет в среднем 0,5 — 5,0 мм. Частота колебаний осевого перемещения породоразрушаюшего инструмента зависит от частоты вращения ведомого вала, в частности от количества пазов, выполненных на ведомом валу. Поскольку количество пазов ведомого вала зависит от передаточного числа редуктора, то можно, изменяя передаточное число, обеспечить создание оптимального соотношения частоты колебаний осевого перемещения и частоты вращения породоразрушающего инструмента. Для исключения воздействия вибрации на забойный двигатель целесообразно на редукторе установить амортизатор.

Для того, чтобы нейтрализовать воздействие вибрации на забойный двигатель и одновременно возвращать ведомый вал в исходное положение, амортизатор предпочтительно устанавливать с той стороны редуктора, с какой укорочены пазы на ведомом валу.

Выполнение пазов ведомого вала укороченными с одной стороны на величину осевого перемещения породоразрушающего инструмента позволяет в процессе вращения передавать породоразрушающему инструменту динамические импульсы. Совместное воздействие статических усилий от осевой нагрузки и динамических от осевого перемещения породоразрушаюшего инструмента обеспечивает создание на забое условий для объемного разрушения горной породы.

Наличие амортизатора предотвращает воздействие вибрации на забойный двигатель и одновременно прижимает породоразрушающий инструмент к забою.

1092266

Редактор Н. Горват

Заказ 3220/21

Составитель А. Сергачев

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж"554 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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