Глубинный датчик числа оборотов ротора забойного двигателя

 

О П И С А Н И Е {{{1 432268

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 09.04.73 (21) 1906427/22-3 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 19.11.74. (51) М. Кл. E 2Ib 3/12

Е 21b 45/00

Гасударственный квинте

Совета Министров СССР па делам изооретеннй и открытий (53) УДК 622.243.92.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. T. Гусман, Д. Ф. Балденко, В. И. Семенец и В. П. Шумилов (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (54) ГЛУБИННЫЙ ДАТЧИК ЧИСЛА ОБОРОТОВ РОТОРА

ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к технике бурения скважин, в частности к глубинным датчикам числа оборотов ротора забойного двигателя.

Известны глубинные датчики числа оборотов ротора забойного двигателя, содержащие корпус с каналами и исполнительный механизм для периодического перекрывания потока промывочной жидкости. Однако указанные датчики имеют сложный и недостаточно надежный исполнительный механизм.

Предлагаемый глубинный датчик позволяет повысить эксплуатационную надежность при одновременном упрощении конструкции.

Это достигается тем, что исполнительный механизм выполнен в виде героторных механизмов с различными киинематическими отношениями, роторы которых соединены между собой и ротором забойного двигателя посредством шарниров и кривошипов, причем ведущие звенья последних установлены в подшипниках соосно с корпусом забойного двигателя, а ведомые звенья — соосно с роторами героторных механизмов.

На чертеже показан описываемый глубинный датчик.

Ротор 1 забойного двигателя при помощи шарнира 2 кривошипа 3 связан с ротором 4 героторного механизма, выполняющего роль редуцирующего устройства, статор 5 которого закреплен в корпусе 6. Ротор 4 посредством шарнира 7 и кривошипа 8 соединен с ротором

9 исполнительного героторного механизма, статор 10 которого также размещен в корпусе 6.

Ведущие звенья кривошипов 3 и 8 установлены в подшипниках 11 соосно с корпусом забойного двигателя, а ведомые звенья указанных кривошипов — в подшипниках 12 в роторах 4 и 9 соосно последним.

10 Героторный механизм, состоящий из ротора 4 и статора 5, выполняется многозаходным. Исполнительный героторньш механизм, включающий ротор 9 и статор 10, может быть однозаходным или многозаходным, при15 чем заходность его должна быть меньше заходности героторного механизма редуктора.

В этом случае ки нематические отношения героторных механизмов, равные отношению чисел зубьев (заходности) ротора и статора, 20 для редуктора стремятся к 1, для исполнительного механизма — к /2 и в пределе равны ему (однозаходный ротор).

Длина исполнительного героторного меха,низма определяется из условия создания не25 обходимой амплитуды импульса, но не должна быть меньше винтовой поверхности статора 10. Длина героторного механизма редуктора определяется допустимыми нагрузками в паре трения «ротор — статор». Так, если

30 длина его рабочих органов равна или превы432268 шает шаг винтовой поверхности статора 5, механизм работает в режиме гидравлического двигателя. Развиваемый этим двигателем вращающий момент затрачивается на преодоление механических потерь в глуби ином датчике.

Корпус 6 размещен в переводнике 13 с кольцевым зазором для пропуска части потока промывочной жидкости в зависимости от пропускной способности отверстий 14. В указанный кольцевой зазор при необходимости пропускается жидкость после исполнительного героторного механизма через отверстия 15 в корпу се 6.

Глубинный датчик числа оборотов работает следующим образом.

Вращение ротора 1 забойного двигателя (и об/мин) через шарнир 2 передается крипошипу 3. Благодаря планетарному движению вокруг оси Π— О ротор 4 вращается вокруг своей оси с пониженной скоростью (n об/мин). Кинематическое отношение винтовой пары редуктора определяет величину этой скорости. При помощи аналогичных элементов вращение с ротора 4 передается на ротор 9.

Поток промывочной жидкости перед входом в глубинный датчик разделяется. Одна

его часть через отверстия 14 по кольцевому зазору между корпусом 6 датчика и переводником направляется к рабочим органам забойного двигателя. Другая часть через исполнительный механизм (ротор 9 и статор 10) идет к рабочим органам забойного двигателя через редуктор или через отверстия 15.

При вращении ротора 9 исполнительного механизма происходит циклическое разобщение полостей под исполнительным меха низмом, в результате чего поток жидкости в бурильных трубах приобретаег пульсационный характер. Частота пульсаций определяется скоростью вращения вала забойного двигателя и кинематическим отношением редуктора и исполнительного механизма. Амплитуда этих пульсаций определяется расходом промывочной жидкости и соотношением отверстий 14 и 15. Регистрация импульсов давления производится на поверх ности при помощи известного оборудования.

Предмет изобретения

Глубинный датчик числа оборотов ротора

20 забойного двигателя, содержащий корпус с каналами и исполнительный механизм для периодического перекрывания потока промывочной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной

25 надежности при одновременном упрощении конструкции датчика, его исполнительный механизм выполнен в виде героторных механизмов с различными кинематически ми отношениями, роторы которых соединены между со30 бой и ротором забойного двигателя посредством шарниров и кривошипов, причем ведущие звенья последних установлены в подшипниках соосно с корпусом забойного двигателя, а ведомые звенья — соосно с роторами

35 героторных механизмов.

432268

Составитель В. Мещеряков

Техред Л. Акимова

Редактор Н. Корченко

Корректор И. Позняковская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3524/4 Изч. № 1783 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5