Винтовой забойный двигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 4/02 й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Н ABTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

ГОСУДАРСТВ EH HOE ПАТЕ HTHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 2476334/03 (22) 06.04.77 (46) 30.06.93, Бюл. V 24 (71) Пермский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института буровой техники (72) С,С.Никомаров и А.M.Кочнев (56) Авторское свидетельство СССР

N 440498, кл. Е 21 В 3/12, 1972.

Гусман И,Т. и др. Винтовые забойные двигатели, — М., ВНИИОЭНГ, 1972, с. 50-51, рис. 20, Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к забойным двигателям для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известен винтовой двигатель, содержащий рабочие органы в виде винтового.героторного механизма, двухшарнирный карданный вал и опорный узел.

Известен также винтовой забойный двигатель, содержащий ротор и статор, имеющие винтовые зубья и осевой опорный узел качения, включающий закрепленные в корпусе обоймы, Недостатком известных винтовых двигателей являются сложность конструкции и многодетальность опорного узла, а также значительные осевые размеры двигателя, последнее затрудняет применение двигателя в наклоннонаправленном бурении скважин, где необходимо иметь минимально возможную длину, „„SU„„698336 А1 (54) (57) ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬй содержащий ротор и статор, имеющие винтовые зубья и осевой опорный узел качения, включающий закрепленные в корпусе обоймы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения долговечности, опорный узел снабжен роликом, жестко связанным с ротором и имеющим тороидные поверхности, а обоймы выполнены с коническими поверхностями, для взаимодействия с тороидными поверхностями ролика .

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение долговечности винтового забойного двигателя ° и

Это достигается тем, что опорный узел двигателя снабжен роликом, жест- (), ко связанным с ротором и имеющим тороидные поверхности, а обоймы выпол-,йО нены с коническими поверхностями, для взаимодействия с тороидными поверхностями ролика.

На фиг.1 - продольный разрез двигателя; иа фиг.2 — схема действия сил в контакте ролика с обоймой.

Двигатель содержит статор 1 с и внутренними винтовыми зубьями, выполненными из эластичного материала, например из резины, ротор 2 с наружными винтовыми зубьями, карданный вал 3, осевой опорный узел качения

4, Опорный узел 4 включает ролик 5 с тороидными поверхностями качения, жестко связанный с ротором 2, верх698336 нюю 6 и нижнюю 7 обоймы и промежуточные кольца 8 и 9, закрепленные в корпусе опорного узла 4, Пакет, смонтированный из верхней и нижней обойм. и промежуточных колец, установлен в корпусе опорного узла соосно со статором. Верхняя и нижняя обоймы солержат конические поверхности, которые взаимодействуют с тороидными поверхностями ролика. Диаметры окружностей, по которым контактирует ролик с упорными шайбами, выбираются из условия минимального проскальзывания. В нижней части двигателя расположен ниппель (радиальная опора) 10. Выходной вал двигателя 11 соединен с переводником к долоту 12.

Двигатель. работает следующим образом. 20

При подаче промывочной жидкости ротор 2 совершает планетарное движение, обкатываясь по зубьям статора, При этом в зависимости от направления действия осевой нагрузки, ролик 25

5 контактирует или с верхней опорной обоймой 6, или с нижней 7, и воспри" нимает соответствующую осевую нагрузКу, Из схемы (фиг.2) видно, что посредством изменения угла Р можно регулировать величину радиальной составляющей (Р „) осевой силы (Р ) и тем самым частично или полностью разгружать статор от действия ради-. альных сил.

Данная форма выполнения опорного узла упрощает конструкцию двигателя, почти в два раза уменьшает его длину и массу, разгружает ротор от действия радиальных сил, что увеличивает его долговечность, Так как средние диаметры ролика и обойм отличаются на небольшую величину, равную двум эксцентриситетам, то увеличенные приведенные радиусы кривизны в контакте поверхнос" тей ролика и обойм создают невысокие напряжения в контакте ролика с обоймами, что обеспечивает необходимую несущую способность, Двигатель может быть успешно применен в наклонно-направленном бурении, где для получения удовлетворительных параметров искривления ствола скважины особенно важна небольшая длина забойного двигателя.

698336

f0

Редактор О,Филиппова Техред М,Моргентал Корректор С.Юско

Закаэ 2827 Тираж 2,10 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенияМ и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат Патент"., г. Ужгород, ул. Гагарина, 101