Уплотнение забойного двигателя

Уплотнение забойного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (si)s Е 21 В 4/00

ГО

В (Г

АТЕНТУ (21 (22 (4 (7 (56 (54

Л (5 дв ни дв ви за

fl P вк ще мо се по ры по ск ве сте че во за ни уп ю уп

УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

OMCTBO СССР

СПАТЕНТ СССР) 4902718/03

16.01.91

30.01,93. Бюл. ¹ 4

P. M, Мансуров

1. Авторское свидетельство СССР

46615, кл. Е 21 В 4/00, 1973, УПЛОТНЕНИЕ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕИспользование: изготовление забойных гателей. Сущность изобретения; уплотИзобретение относится к буровой техе, а именно к уплотнениям забойных гателей — турбобуров, электробуров и товых двигателей.

Известна конструкция уплотнения для иты маслонаполненных полостей от никновения абразивной жидкости, ючающая детали с относительным враием, уплотнительные элементы, взаиействующие с деталями, и подшипник с аратором.

Ъ

Однако уплотнительные элементы нередственно связаны с деталями, котовращаются друг относительно друга и тому скорости вращения ствола равны рости скольжения контактирующих похностей, а в условиях абразивных жидкотемп износа поверхностей тем выше, больше скорость скольжения. Это приит к быстрому разрушению уплотнения ойного двигателя.

Наиболее близким техническим решем к предлагаемому является торцовое отнение забойного механизма, включаее детали с относительным вращением, отнительный элемент, взаимодействуюнение содержит вращающийся вал и неподвижный корпус. Между валом и корпусом установлены опорный многорядный подшипник и уплотнительные элементы. Сепаратор каждого предыдущего ряда является опорным кольцом последующего ряда. Центры элементов качения подшипника последующего .ряда смещены в радиальном направлении относительно центров элементов качения предыдущего ряда. 1 ил. щий с последними, и подшипник с сепаратором, причем уплотнительный элемент выполнен с зубцами, взаимодействующими с сепаратором подшипника (1).

Недостатком указанного торцового уплотнения является ограниченное снижение (примерно в 2 раза) скорости скольжения уплотнительного элемента, что не обеспечивает достаточную нэдежйость и долговечность работы торцового уплотнения забойного механизма.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности работы уплотнения забойного двигателя за счет многократного снижения скорости (длины пути) скольжения уплотнительных элементов и снижения температуры их нагрева, возникающего от трения скольжения.

Поставленная цель достигается тем;что уплотнение забойного двигателя, содержащее вращающийся вал, невращающийся корпус, установленный между корпусом и валом опорный подшипник с опорными кольцами и сепаратором, и уплотнение, взаимодействующее с сепаратором подшипника и уплотняемыми поверхностями с

1792480 относительным вращением, подшипник выполнен многорядным в осевом направле. нии, при этом сепаратор каждого предыдущего ряда является опорным кольцом последующего ряда, а центры элемен- 5 тов качения подшипника каждого последующего ряда смещены в радильном направлении относительно центров элементов качения предыдущего ряда.

На чертеже изображено уплотнение, ус- 10 тановлейное в забойном двигателе, продольный разрез.

Между корпусом 1 и валом 2 установлен подшипник, состоящий из верхней 3 и нижней 4 деталей с относительным вращением, 15 сепараторов 5, 6, 7 элементов (тел) качения

8.

Уплотнение выполнено в виде расположенных вдоль оси забойного двигателя пакета уплотнительных элементов 9. 20

Для предотвращения попадания абразивной жидкости в маслонаполненную полость 10, между корпусом 1 и верхней . деталью 3 установлено неподвижное уплотнительное кольцо 11.. 25

Во время работы забойного двигателя в . процессе бурения скважины вращающийся вал 2 давит на подшипнйк; опирающийся на корпус 1. При этом вал 2 вращает нижнюю деталь.4, а корпус 1 находится в неподвиж- 30 ном состоянии. Элементы качения 8, установленные в отверстиях сепараторов 5, 6, 7, перекатываются по кольцевым желобам нижней детали 4, сепараторов 5, 6, 7 и верхней детали 3 подшипника. 35

Вращение от вала 2 через нижнюю деталь 4 передается последовательно через элементы качения 8 к сепараторам 7, 6, 5 к неподвижной верхней детали 3. При этом элементы качения 8 приводят во вращение 40 сепараторы 7, 6, 5 с постепенным уменьшением скоростей от максимального значения на валу 2 до нуля на корпусе 1, а скорости вращения соседних сепараторов и, следовательно, уплотнительных элементов 9 отли- 45 чаются незначительно. Чем больше количество сепараторов 5, 6, 7 с установлен-.. ными в них элементами качения 8, тем меньше разность скоростей вращений соседних уплотнительных элементов 8. Поэтому скорость скольжения уплотнительных элементов 8 по поверхностям трения сепараторов

5, 6, 7 будет одинаковая, но значительно меньше скорости вращения вала 2. Следовательно, линейная скорость скольжения и длина пути скольжения уплотнительных элементов 9 по поверхностям сепараторов

5, 6, 7 будет во много раз меньше, чем линейная скорость вращения наружной поверхности вала 2. За счет этого снижается износ уплотнительных элементов 9 и поверхностей трения сепараторов 5, 6, 7 в несколько раз.

Уплотнительное кольцо 11 является неподвижным и поэтому не изнашивается и обеспечивает герметичность маслонапол-. ненной полости 10 на длительное время, Ожидаемая технико-зкономическая эффективность предлагаемого технического решения, по сравнению с прототипом, Слагается за счет повышения надежности и долговечности работы уплотнения благодаря уменьшению износа уплотнительных элементов и увеличению межремонтного срока службы забойного двигателя.

Формула изобретения

Уплотнение забойного двигателя, содержащее вращающийся вал, невращающийся корпус, установленный между корпусом и валом опорный подшипник с опорными кольцами и сепаратором, и уплотнительные элементы, взаимодействующие ссепаратором подшипника. и уплотняемыми поверхностями с относительным вращением, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, подшипник выполнен многорядным в осевом направлении, при этом сепаратор каждого предыдущего ряда является опорным кольцом последующего ряда, а центры элементов качения подшипника последующего ряда смещены в радиальном направлении относительно центров элементов качения и редыдущего ряда.

Составитель P.Ìàíñóðoa дактор Т.Орловская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.ЛивРинц каз 172 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101