Ротационный забойный гидравлический двигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 5437 31 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05.74(21) 2023365/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.77.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описаиия12.03.77 (51) М. Кл.

Е 21 В 3/12

Гасударственный номнтет

Совета Мннкстроа СССР но делам нэобретвннй в открытой (53} УДК 622.243. .93.05 (088.8) (72) Авторы изобретении

П.П, Суслов и В.А. Дворжак

Дрогобычский долотный завод (71) Заявитель (54) POTAUHOHHbIA ЗАБОЙНЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для глубокого бурения сква жин, в частности к гидравлическим забойным двигателям.

Известен ротвционный забойный гидрав- 5 лический двигатель, включающий корпус с профилированной внутренней поверхностью, полый вал с выдвижными лопастями и полый шпиндель.

Недостатком известного гидравлического 10 двигателя является то, что он не обеспечи ввет достаточный крутящий момент, а увеличение момента связано с повышением давления на входе двигателя.

Целью изобретения является повышение 15 крутяшего момента двигателя без повышения давления íà его входе.

Указанная цель достигается тем, что двигатель снабжен соединенным со шпинделем раструбом, гидравлически сообщающим- 20 ся с выходом двигателя кольцевым каналом, образованным раструбом и валом, осевой

-канал которого на выходе выполнен сужаюшимся, причем площадь сечения осевого ка)нала вала шпинделя больше суммарной пло-, 25 шади сечения выхода осевого канала вала и кольцевого канала.

Указанная цель достигается также тем, что раструб соединен со шпинделем сколь- эяшим шлицевым соединением.

На фиг. 1 изображен ротационный забойный гидравлический двигатель; на фиг. 2— то же, сечение по А-А sa фиг. 1; нв фиг.

3 — то же, сечение по Б-Б на фиг. 1; нв фиг. 4 - лопасть ротора в его радиальном пазу.

Ротационный забойный гидравлический двигатель включает корпус 1, полый ввл 2 с выдвижными лопастями 3 и полый шпин,дель 4.

Корпус выполнен с полостью 5 высокого давления и полостью 6 низкого аввления, которые имеют соответственно впускное и

1пускное окно.

Полость 5 соединена с полостью 7 пере ходника 8.

Двигатель снабжен р, струбом 9, межлу которым и выпускным окном 10 установлен

t профилированный выступ 1 1.

Полый вал с выдвижными лопастями в радиальных пазах установлен в корпусе на подшипниках 12, закрыт крышками 13, 14. и снабжен торцовыми уплотнениями 15. В теде полого вяла выполнен сквозной осевой, Ь канал 16, сооб.ценный с плоскостью 7 переходника 8, т.е. со входом гидродвигатеия, и выведенный в соосную с ним эжекционную камеру 17, связанную с выходом.

Сквс зной осевой канал полого вала выпод- щ нен сужающимся на конце.

Посредством скользящего шлицевого со-, единения ротор связан со шпинделем 1 8, установленным на подшипнике 19 в перзходнике 20 корпуса 1.

1й

На задних поверхностях лопастей. 3 вал выполнены канавки 21, сообщающие подло«, пастные полости 22 с соответствующими р абочими камерами. В подлопастных полостях .22 установлены пружины 23, торцы кото- ® рых упираются в днище пазов и лопасти 3.

Комлевые части лопастей 3 выполнены с выступами, вхоцящими в контакт с соответствующими выступами на стенках пазов при

t полностью выдвинутой лопасти. На полках выступов лопастей установлены уплотнительные прокладки 24, а на их гребнях - уплотнения 25. Полость 5 корпуса имеет впускное окно 26.

В торце шпинделя 4 выполнено гнездо для крепления бурового инструмента, например долота, Работает описанный забойный двигатель следующим образом.

По канайу переходника 8 подают промывочную жидк ть под давлением в полость

7. Из нее часть жидкости попадает в осевой канал 16 полого вала, а часть - в полость высокого давления 5. Сужение на конце канала 16 создает гидросопротивление, благо даря чему в полости 7 поддерживается необходимое давление. Иэ полости 5 жидкость через впускное окно 26 поступает в рабо-, чую камеру. Подаваемая под давлением промывочная жидкость, взаимодействуя с ло45 пастями 3, приводит полый вал 2 во враше-! ние. Отработанная жидкость выбрасывается через выпускное окно 10 в полость низкого давления 6, а затем в эжекционную ка-.: меру 17 на выходе. В ней происходит смешение отработанной жидкости с жидкостью, поступающей по каналу 16, При этом жидкость, движущаяся с большой скоростью на выхоце из канала 16, вызывает интенсивный 5 отсос отработачной жидкости и дополнительное падение давления на выходе гидроцвигателя. По внутреннему каналу шпинделя 4 смешанный поток промывочной жидкости поступает х долоту, причем давление повышается за счет падения скорости, поскольку плоцядь проходного сечения указанного канала больше суммарной площади сужающейся части канада 16 и кольцевого зазора эжекцконной камеры.

При прохождении выступа 11 лопасть 3.

t полого вала 2 устанавливается в радиальнйй

А Ъ паэ, сжимая пружину и вытесняя жицкость ,из подлоластной полости 22, После выхода из контакта с выступом 11 лопасть 3 лод действием |ружины выдвигается из па-, за и своим уплотнением 25 соприкасается

,с внутренней поверхностью корпуса 1, Одновременно жидкость под давлением из ра- бочей камеры поступает по канавкам 21 в подлопастную полость 22 и дополнительно поджимает лопасть, вытесняя ее, как nopu eau. Прк полностью выдвинутом положении выступ комлевой части лопасти упирается в выступ стенки паза и, обжимая прокладку

24, обеспечивает эффективное уплотнение зазора между передней поверхностью лопасти и стенкой паза.

Полый вал 2 приводит во вращение шпин-дель 4 с буровым долотом. Прк этом бла-, годаря наличию скользящего шлкцевого соединения 18 осевые нагрузки, возникающие

1при работе инструмента, не передаются на подшипниковые узлы, что обеспечивает повышение крутящего момента без повышения давления на входе.

Формула изобретения

1. Ротационный забойный гидравлический двигатель, включающий корпус с лрофилкрованной внутренней поверхностью> полый вал с выдвижными лопастями и полый шпиндель, о т л и ч а ю щ к и с я тем, что, с целью повышения крутящего момента без ловыШения давления на входе, он снабжен соединенным со шпинделем раструбом, гидравлически сообщающимся с выходом двигателя кольцевым каналом, образованн раструбом и валом, осевой канал которого ня выходе выполнен сужающимся, причем плошадь сечения осевого канала вада шпинделя больше суммарной площади сечения выхода осевого канала вала и кольцевого канала.

2, Двигатель по п.1, и т л и ч а и> ш и йс я тем, что раструб соединен со пп:пп к- лем скользяшкм шлкцевым соелкпг=пп :...и

543731

Составитель Н. Туленинов

"едактор Ф Хлебников Техред М. Левидкая Корректор В. Куприянов

Закаэ 6141/56 Тяраж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственнего комитета Совета Министров СССР по делам изобретений я открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4