Тормозное устройство

 

Использование: испытание забойных двигателей для бурения скважин. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1 с турбинками 2, вал 3 с турбинками 4, конические втулки 6, закрепленные в корпусе 1 и взаимодействующие с ними конические втулки 16, закрепленные на трубе 11. Труба крепится на крышке 13 гидроцилиндрра 14, с поршнем 15. Нижняя часть вала 3 проходит через трубу и имеет квадратное сечение, которое проходит через квадратное отверстие в крышке 13. Вал опирается на поршень 15. Гидроцилиндр 14 закреплен в испытательной камере 19. Корпус 1 через соединительные полумуфты 24 и 25 связан с валом 26 испытуемого забойного двигателя 27. 2 ил.

COI03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (61)6 Е 21 В 4/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

О

С0

О

Ql

16

11

И

13

14

z7 (21) 4909779/03 (22) 07.02.91 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Пермский филиал Всесоюзного научноисследовательского института буровой техники (72) А.Я.Олешков и П.И.Астафвев (56) Авторское свидетельство СССР

hb 1038464, кл. Е 21 В 4/02, 1981, (54) ТОРМОЗНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование: испытание забойных двигателей для бурения скважин. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1

„„ ДЛ„„1808950 А1 с турбинками 2, вал 3 с турбинками 4, конические втулки 6, закрепленные в корпусе 1 и взаимодействующие с ними конические втулки 16, закрепленные на трубе 11. Труба крепится на крышке 13 гидроцилиндрра 14, с поршнем 15. Нижняя часть вала 3 проходит через трубу и имеет квадратное сечение, которое проходит через квадратное отверстие в крышке 13. Вал опирается на поршень 15. Гидроцилиндр 14 закреплен в испытательной камере 19. Корпус 1 через соединительные полумуфты 24 и 25 связан с валом 26 испытуемого забойного двигателя 27. 2 ил.

1808950

Изобретение относится к технике испытания забойных двигателей, предназначенных для бурения скважин.

Целью изобретения является расширение измеряемого диапазона тормозных моментов при низкой частоте вращения вала испытуемого забойного двигателя при механическом торможении за счет возможности изменения площади контакта трущихся по-. верхностей тормозного устройства.

На фиг,1 изображена нижняя часть стендовой скважины. с тормозным устройством с продольным сечением вертикальной плоскостью; на фиг.2 изображено поперечное сечение по линии А — А нижней части 15 стендовой скважины, изображенной на фиг,1.

Тормозное устройство copeр ит корпус

1 с турбинками 2, вал 3 с турбинками 4. В верхней части корпуса 1 установлены шту- 20 цера 5; а в нижней части — конические втулки 6, разделенные распорными втулками 7..

Турбинки 4 закреплены на валу гайками 8, 9. Турбинки 2 и конические втулки 6 с распорными втулками 7 крепятся.в корпусе 1, конусной втулкой — гайкой 10. Нижний конец вала 3 имеет квадратное сечение и размещается в трубе 11 с конусным основанием 12, закрепленным на крышке

13 гидроцилиндра 14 с размещенным в нем 30 поршнем 15. На трубе 11 закреплены конусные втулки 16, взаимодействующие с конусными втулками 6. В конусных втулках 6 выполнены радиальные вырезы ".Б" (см. фиг,2}. В крышке 13 выполнено квадратное 35 сквозное отверстие, через которое пропущен и уплотнен квадратный конец вала 3, опирающийся на поршень 15. Гидроцилиндр 14 снабжен хвостовиком 17 квадратного сечения,-который входит в квадратное 40 отверстие в хвостовике 18 испытательной камеры 19 и крепится болтами 20. Хвостовик 18 входит в квадратное углубление башмака 21 стендовой скважины 22. Штоковая .полость "В" гидроцилиндра 14 через шток 45 поршня 15 и трубу 23 сообщена с источни" ком гидроэнергии. Верхний конец корпуса

1 снабжен соединительной полумуфтой 24; взаимодействующей с соединительной полумуфтой 25, закрепленной на валу 26 испы- 50 туемого забойного двигателя 27, Тормозное устройство стендовой скважины работает следующим образом.

Нижняя часть тормозного устройства при помощи хвостовика 17 и болтов 20 кре- 55 пится в испытательной камере 19, которая спускается s стендовую скважину 22, Хвостовик 18 испытательной камеры 19 вводится в квадратное углубление в башмаке 21, При этом гидрокамера "В" гидроцилиндра

14 сообщается с внутренней полостью трубы 23, связанной с источником гидроэнергии, Перед установкой тормозного устройства, в нем устанавливаются, соответствующие типоразмеру испытуемого забойного двигателя, штуцера 5, которые определяют величину тормозного момента при работе гидротормоза,. После спуска и установки испытательной камеры 19 с тормозным устройством 1, в стендовую скважину спускают испытуемый забойный двигатель 27, на вал 26 которого предварительно крепится соединительная полумуфта

25, входящая в зацепление с соединительной полумуфтой 24,. закрепленной на тормозном устройстве 1. При установке испытуемого забойного двигателя 27 в испытательную камеру 19, поршень 15 устанавливается в верхнее положение. Для этого в гидрокамеру "B" подается рабочая жидкость по трубе 23. При этом корпус 1 с конусными втулками 6 будет приподнят относительно трубы 11 с конусными втулками

16. Конусные втулки 6 и 16 не взаимодействуют между собой. П ри подаче рабочей жидкости в испытуемый забойный двигатель 27

его вал 26 начинает вращаться. Вместе с валом 26 начинает вращаться корпус 1 с турбинками 2 и конусными дисками 6, При этом вал 3 с турбинками 4 не вращается, так как его нижний крнец с квадратным сечением входит в квадратное отверстие в крышке

13. Таким образом, вал 26 забойного двигателя 27 тормозится только гидравличееким тормозом за счет того; что между турбинками 2 и 4 прокачивается рабочая жидкость, поступающая из двигателя 27. В этом режиме производится испытание забойного двигателя на износ при различных величинах осевой нагрузки, которая создается специальным устройством (на фиг.1 не показано).

Торможение вала 26 до полной остановки осуществляется механическим тормозом; состоящим из трубы 11 с конусными втулками 16 и 6, установленными в корпусе 1. Для этого поршень 15 опускается вниз за счет стравливания жидкости иэ гидрокамеры

"В". При этом корпус 1 с конусными втулками 6 опускается плавно вниз. Втулки 6 входят в контакт с втулками 16, постепенне увеличивая площадь трения, а, следователь-. но, и величину момента торможения. При этом также постепенно увеличивается усилие прижима втулок 6 к втулкам 16. Торможение увеличивается плавно беэ скачков до полной остановки. вала 26. Рабочая жид-. кость, прокачиваемая через забойный двигатель 27., проходит через его вал 26, соединительные полумуфты 25, 24 со специальным уплотнительным устройством (на

1808950 фиг.1 не йоказано1 и поступает в полость фрикциона 1, где проходит между турбинками 2 и 4, обеспечивая гидравлическое торможение, Далее проходит между втулками

6 и 16, охлаждает их и поступает.в полость испытательной камеры 19, поднимается вверх, в полость стендовой скважины 22 и далее выходит иэ стендовой скважины.

Реализация признаков изобретения заявляемого тормозного устройства стендовой скважины по сравнению с прототипом обеспечивает следующее преимущество: расширяется диапазон измеряемых тормозных моментов при низкой частоте вращения вала испытуемого забойного двигателя и обеспечивается получение полных и точных данных зависимости величины крутящего момента на валу забойного двигателя от величины осевой нагрузки.

Экойомический эффект от использования тормозного устройства будет состоять иэ повышения качества разрабатываемых конструкций забойных двигателей, которое, в свою очередь, обусловлено повышением качества научно-исследовательских работ, проводимых при использовании заявленного тормозного устройства.

Достижение указанных преимуществ обусловлено следующим. Тормозное устройство при испытании забойного двигате "ля обеспечивает плавное изменение тормозного момента вплоть до полной остановки вала забойного двигателя в большом диапазоне осевых нагрузок на забойный двигатель и прямое связанными с осевыми нагрузками тормозными моментами, эа счет. механического тормоза, выполненного в виде конусных втулок с радиальными раэреза5 ми на них. Плавность торможения при увеличении осевой нагрузки на забойный двигатель обеспечивается, во-первых, наличием нескольких поверхностей торможения, выполненных на конусных втулках, 10 обладающих упругостью за счет радиальных вырезов на них, во-вторых, постепенным увеличением площади контакта трущихся поверхностей обусловленным вхождением упругих конусных втулок друг в

15 друга, Формула изобретения

Тормозное устройство, содержащее испытательную камеру, фрикцион с конусны20 ми поверхностями контакта для механического торможения, вал, размещенный внутри фрикциона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения измеряемого диапазона тормозных моментов при низкой

25 частоте вращения вала испытуемого забойного двигателя за счет возможности изменения площади контакта трущихся поверхностей тормозного устройства, конусные поверхкости контакта фрикциона

30 выполнены в виде конусных втулок, закрепленных в корпусе фрикциона и на трубе, ввязанной с испытательной камерой, причем на конусных втулках выполнены радиальные вырезы.

1808950

Составитель А.Олешков

Техред М.Моргентал Корректор Т,Вашкович

Редактор

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

Заказ 1262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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