Опора турбобура

Опора турбобура

Реферат

 

Использование: в горной промышленности, в частности в конструкциях забойных двигателей для бурения скважин. Сущность изобретения: опора турбобура включает размещенную на верхнем конце вала турбобура маслонаполненную камеру, выполненную в виде установленной между верхним и нижним колпаками центрирующей втулки, узел герметизации камеры и размещенный внутри камеры подшипниковый узел. Узел герметизации камеры выполнен в виде установленного между центрирующей втулкой и нижним колпаком патрубка с радиальным каналом, пробки и обратного клапана, установленных в радиальном канале, и размещенного внутри патрубка с образованием герметичной полости эластичного элемента. Полость эластичного элемента сообщена с радиальным каналом. 2 ил.

Изобретение относится к технике бурения скважин забойными двигателями, конкретно к опоре забойного двигателя.

Известна шаровая опора забойного двигателя, состоящая из подшипника, проточных фонарей над и под подшипником, втулки с промывочными каналами, наружная поверхность которой сопряжена с внутренней обоймой подшипника, причем концевые участки втулки выполнены с эксцентричными поясками, а фонари имеют ответные им эксцентричные пояски [1] Недостатком данного изобретения является то, что через опору при ее работе проходит промывочная жидкость, содержащая твердую фазу, что приведет к быстрому ее износу.

Наиболее близким к предлагаемому является опора забойного двигателя, включающая колпак, вал, уплотнения, образующие маслонаполненную камеру, в которой размещен подшипниковый узел, причем опора снабжена поршнем, связанным через шаровую опору с валом, а колпак и поршень образуют дополнительную камеру, размещенную под поршнем, гидравлически связанную с основной камерой [2] Недостатком данного изобретения является то, что в конструкции предусмотрен сальник, постоянно соприкасающийся с валом, что в процессе работы приведет к износу сальника и вытеканию смазки из опоры, а также наличие камеры переменного объема, штоков и водила, посредством которых камера связана с валом, усложняет конструкцию и может привести к поломке штоков или водила вследствие большого осевого люфта вала или износа упорных подшипников.

Целью изобретения является повышение надежности работы опоры турбобура.

Цель достигается тем, что в опоре выше нижнего фонаря, под подшипником установлен герметизирующий узел, состоящий из втулки и закрепленного на ней резинового полутора (внутренняя половина) и обратного клапана, а с наружной поверхности подшипника установлена центрирующая втулка.

Наличие под опорой герметизирующего узла позволит предотвратить вытекание масла из опоры при подъеме турбобура на поверхность из скважины и уравнять давление в опоре и турбобуре при бурении.

На фиг.1 приведена схема опоры турбобура; на фиг.2 герметизирующий узел.

Опора турбобура состоит из корпуса 1, вала 2, на котором установлен подшипник, состоящий из внутренних 3 и наружных 4 опорных колец и внутренних 5 и наружных цилиндрических колец, стальных шаров 6 и резиновых колец 7, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8 и контргайкой 9, наружные кольца поджимаются нижним колпаком 10 и верхним колпаком 11, причем колпаки имеют отверстия 12 для прохода промывочной жидкости, а верхний колпак 11 имеет отверстие 13 для заполнения опоры смазкой, снаружи опоры установлена центрирующая втулка 14, между нижним колпаком 10 с опорой установлен герметизирующий узел 15, состоящий из патрубка 16 с закрепленным на нем эластичным элементом 17 в виде полутора (внутренняя часть) и обратного клапана, содержащего шар 18, пружину 19, седло 20 и пробку 21, под нижним колпаком установлены статоры 22 и роторы 23 турбобура, а верхний колпак 1 поджимается переводником 24.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

На вал 2 устанавливаются роторы 23 и статоры 22, затем нижний колпак 10 и герметизирующий узел в виде патрубка 16, предварительно в полость, образованную эластичным элементом 17 и патрубком 16, заканчивается воздух под давлением 2 атм, затем собирается опора, устанавливаются внутренние 3 и наружные 4 опорные кольца, резиновые кольца 7, внутренние 5 и наружные цилиндрические кольца, затем стальные шары 6 и так далее до полной сборки опоры, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8 и контргайкой 9, на наружную поверхность опоры устанавливается центрирующая втулка 14, наружные кольца 4 и 5 поджимаются верхним колпаком 11, далее наворачивается переводник 24 и в отверстие 13 верхнего колпака 11 заливается смазка. Сборка устройства закончена.

Опора турбобура работает следующим образом.

После спуска турбобура в скважину эластичный элемент 17 сжимается под действием давления промывочной жидкости и отходит от вала 2, при этом давление в опоре и турбобуре уравнивается, при работе турбобура промывочная жидкость проходит по отверстиям 12 верхнего колпака 11 и идет за опорой между корпусом 1 и центрирующей втулкой 14, попадая в окна нижнего колпака 10, устремляется на лопатки турбобура, таким образом исключается попадание промывочной жидкости в опору, а значит достигается ее долговечность и надежность, после подъема турбобура на поверхность давление внутри эластичного элемента 17 будет превышать атмосферное давление и эластичный элемент прижмется к валу 2, предотвратив тем самым вытекание смазки из опоры.

П р и м е р. Опора турбобура может изготавливаться из серийно выпускаемой опоры, например, для турбобура диаметром 240 мм применяется шарикоподшипниковая или резинометаллическая опора от турбобура диаметром 195 мм.

Таким образом предлагаемая опора промышленно применима.

Формула изобретения

ОПОРА ТУРБОБУРА, включающая размещенную на верхнем конце вала турбобура маслонаполненную камеру, выполненную в виде установленной между верхним и нижним колпаками центрирующей втулки, узел герметизации и размещенный в камере подшипниковый узел, отличающаяся тем, что узел герметизации выполнен в виде установленного между втулкой и нижним колпаком патрубка с радиальным каналом, пробки и обратного клапана, установленных в радиальном канале, и размещенного в патрубке с образованием герметичной полости эластичного элемента, причем герметичная полость сообщена с радиальным каналом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2