Шарошечный расширительвсесоюзнаяnakhtko-т;;)(i;!1^{?:кaз^

 

ОП И САН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 30.1т/,1966 (№ 1073918/22-3)

Приоритет

М, Кл. Е 21Ь 9/22

Комитет по делам изобретеиии и открытий при Совете Мииистрсв

СССР

Опубликовано 30.111.1972. Бюллетень № 12

УДК 622.24.051.57 (088.8) Дата опубликования описания 1 VI.1972

Авторы изобретения

Иностранцы

Владимир Тираспольский, Ги Барон и Андрэ Кастела (Франция) Иностранная фирма

«Французский институт нефти, горючих и смазочных материалов» (Франция) Заявитель

Я ВСЕСОЮЗНАЯ р y g тгщ 1)п "Q

P 4 ðËÉO FHA

ШАРОШЕЧНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ

Изобретение используется при бурении скважин в компоновке с гибкими трубами и забойным двигателем.

Известен шарошечный расширитель, включающий вал, на котором с небольшим зазором последовательно установлены втулки с шарошками. Диаметр шарошек составляет приблизительно т/> диаметра расширителя.

Однако при работе такого расширителя с забойным двигателем шарошки вращаются с большим числом оборотов (3000—

4000 об/чин) и вследствие этого быстро .выходят из строя. Кроме того, на валу расширителя могут быть смонтированы эксцентрично расположенные втулки с шарошка ми.

Втулки соединяются с валом шпонкой или посредством безшпоночного соединения с ваJIoM, имеющим форму многоугольника. При этом для передачи крутящего момента вал должен иметь оольшое поперечнос сечение.

Целью изобретения является повышение прочности и надежности крепления элементов расширителя.

Для этого втулки соединены между собой с помощью муфт путем двойного замкового соединения, включающего на каждой соединяемой детали по два сопрягаемых элемента, оси которых смещены одна относительно другой. На одной детали сопрягаемый элемент выполнен в виде впадины, а на другой — в виде выступа. B смонтированном расширителе двойные замковые соединения смещены, по крайней мере, в двух угловых положениях относительно вала и наклонены к оси последнего, а узел втулок присоединен к верхней части вала.

На нижнем конце вала может быть установлен съемный упор.

Кроме того, вал может быть выполнен по10 лым, и в нем установлен стержень, на верхнем конце которого выполнена головка, опирающаяся на пружину и служащая для перекрытия промывочного канала в случае поломки вала. На нижний конец стержня на15 винчен колпачок, упирающийся в нижнюю часть вала расширителя.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый расширитель, общий вид; на фиг, 2— разрезы по А — А, Б — Б и  — В на фиг, 1; на

О фиг, 3 изображена втулка; на фиг. 4 — верхняя муфта, присоединяемая к верхней части вала; на фиг. 5 — промежуточная муфта; на фиг. 6 — нижняя муфта.

Верхняя часть вала / присоединена через

25 переводник 2 к ротору забойного двигателя.

На валу 8 установлены верхняя муфта 4 и втулки б с шарошками б, размещенным" подшипниках 7. Втулки между соб." ся с помощью промежуточнь "

30 дая втулка с шарошкой

334726 угловое смещение относительно смежных втулок, например 120 . Кроме того, оси втулок наклонены к оси вала расширителя. Втулки между собой соединяются посредством двойного замкового соединения.

Для этого на концах трех одинаковых втулок выполнено по два цилиндрических выступа 9, 10 и 11, 12. Ось одного выступа смещена по отношению к оси другого. Эти выступы входят в соответствующие впадины муфт, образуя между собой двойное замковое соединение.

Выступы 10 и 12 на втулке имеют одну и ту же ось Π— О, а ось выступов 9 и 11 смещена и параллельна ей. Впадины 18, 14 и 15, lб на промежуточной муфте имеют оси, смещенные относительно оси вала и наклоненные к оси последнего под углом 2 — 4 . Впадины на одном конце промежуточной муфты в поперечном сечении имеют угловое смещение относительно впадин на другом конце.

Путем сопряжения соответствующих выступов и впадин на втулках и муфтах создается узел втулок, в котором элементы не могут проворачиваться относительно друг другу за счет системы двойного замкового соединения и незначительного зазора между отверстием втулки 17 и валом расширителя. В промежуточных муфтах предусмотрены направляющие башмаки 18 для вала (с очень незначительным зазором между валом и башмаком), Узел втулок присоединяется к верхней части вала с помощью верхней муфты 4.

Верхняя муфта соединяется с валом аналогично способу крепления втулки и промежуточной муфты. На валу и верхнем конце муфты 4 выполнено по два сопрягаемых элемента 19, 20 и 21, 22, оси которых смещены одна относительно другой. На нижнем конце муфты 4 выполнено двойное замковое соединение с втулкой, аналогичное соединению последней с промежуточной муфтой 8. Нижняя муфта

23 служит для соединения узла втулок с переводником 24. На верхнем конце нижней муфты выполнено двойное замковое соединение, аналогичное соединению втулки с промежуточной муфтой 8, а на нижнем концеимеется резьба, соединяющая муфту с переводником 24. Осевое сжатие узла втулок и муфт для,предотвращения их разъединения в процессе передачи момента от забойного двигателя через узел втулок за счет сил трения осуществляется гайкой 25, навинчиваемой на нижний конец вала. Повышенное сжатие может. быть достигнуто нагреванием вала до

150 С или при помощи каких-либо крепежных средств. Для смазки опор шарошек предусмотрены каналы 2б и 27 в верхней части вала, во втулках 28, 29 и в промежуточных

5 муфтах 80, 81.

В случае поломки вала в расширитель встроено предохранительное устройство, выполненное в виде стержня 82, пропущенного через отверстие в валу. Головка стержня 88

10 опирается на пружину 84. На нижний конец стержня навинчен колпачок 85. При поломке вала стержень опускается, и колпачок перекрывает отверстия для прохода промывочной жидкости к забою. Вследствие этого повыша15 ется давление жидкости, которое регистрируется на поверхности. В то же время стержень удерживает нижний конец вала при .подъеме труб. Расширитель может иметь различное число шарошек, например не три, а

20 четыре, с соответствующим из менением угла смещения осей соединяемых элементов.

Предмет изобретения

1. Шарошечный расширитель, включающий вал, на котором с небольшим зазором последовательно установлены втулки с шарашками, отличающийся тем, что, с целью повыше30 ния прочности и надежности крепления элементов расширителя, втулки последнего соединены между собой с помощью муфт путем двойного замкового соединения, включающего на каждой соединяемой детали по два со35 прягаемых элемента, оси которых смещены одна относительно другой; на одной из деталей сопрягаемый элемент выполнен в виде впадины, а на другой — в виде выступа, причем в смонтированном виде расширителя

40 двойные замковые соединения смещены, по крайней мере, в двух угловых положениях относительно вала и наклонены к оси последнего, а узел втулок присоединен к верхней части вала.

45 2. Расширитель по п. 1, отличающийся Тем, что на нижнем конце вала установлен съемный упор.

3. Расширитель по п. 1, отличающийся тем, что вал выполнен полым, и в нем установлен

50 стержень, на верхнем конце которого выполнена головка, опирающаяся на пружину и служащая для перекрытия промывочного канала в случае поломки вала, а на нижний конец стержня навинчен колпачок, упирающийся

55 в нижнюю часть вала расширителя.

334726

Фиа. 6

Составитель В. Галкин

Техред Т. Ускова

Корректор Т. Бабакина

Редактор 3. Овчаренко

Заказ 2025j7 Изд. № 481 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2