Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистическивт

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 121277 (21) 2553726/22-03 (51)М. КЛ. с присоединеийем заявки ¹ (23) Приоритет

Е 21 В 44/00

Е 21 В 3/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.10.81. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликоваии я описания 30.10.81 (13) УДК 622.243 (088.8) (72) Автор . изобретения

A. В. Садчи ко в вД;» (71) Заявитель

Новочеркасский ордена Трудового Красного "3т ениени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (54) -YCTPOACTBO,ЦЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ТУРБОБУРА

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам, регулирующим скорость вращен ..я вала тур бобура.

Известны турбобуры, скорость которых зависит от механической характеристики турбины (11.

Основным недостатком таких турбобуров являются большие разгонные и рабочие скорости вращения их вала, которые обуславливают быстрый износ бурового инструмента, Известно также устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, содержащее корпус, в котором выполнены отверстия для сброса рабочей жидкости, чувствительный элемент и ограничитель скорости(2).

Недостатками указанного устройства .являются низкая надежность работы из-за возможного несоответствия результирующего реактивного момента на корпусе турбобура действительному вследствие взаимодействия корпуса турбобура со стенками скважины, а также высокая силовая нагруженность рабочих элементов регулятора.

Цель изобретения — повышение надежности работы и упрощение конструкции.

Укаэанная цель достигается тем, что ограничитель скорости выполнен в виде втулки с наклонной поверхностью, сопряженной с чувствительным элементом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для регулирования скорости. вращения вала турбобура содержит корпус 1, жестко связанный с полым валом 2 турбобура, расположенное в корпусе 3 турбобура кольцо 4, кото15 рое жестко соединено с корпусом 1 и шарнирно связано с чувствительным элементом 5, сопряженным с наклонной поверхностью втулки 6, зафиксированной в крайнем положении посред20 ством пружины 7 и снабженной пазом

8, в котором установлен штифт 9, закрепленный на корпусе 1. Для сброса рабочей жидкости в корпусе 1 и втулке 6 выполнены соответственно отверстия 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

При скорости вращения вала 2 турбобура, менее или равной предельно

30 установленной скорости, сбросные от876969 верстия 10 и 11 соответственно в .корпусе 1 и втулке 6 разобщены.

В этом положении вся рабочая жидкость поступает в турбину, и на валу турбобура обеспечивается максимальный крутящий момент, что очень важно при запуске турбобура. При превышении предельно установленной скорости вра щения вала турбобура вследствие малого крутящего момента чувствительный элемент 5 под действием центробежной силы воздействует на наклонную поверхность втулки 6 и, преодолевая сопротивление пружины 7 и .гидравлическую силу от перепада давления в полости корпуса 1 и подвижной втулки

6,перемещает последнюю до совмеще- 15 ния сбросных отверстий 10 и 11 соответственно в корпусе 1 и втулке 6 °

Тогда часть рабочей жидкости уходит в призабойную зону, минуя турбину, и скорость вращения вала снижается до Щ . предельно установленной. Таким образом, поддерживавтся наиболее благоприятный режим работы турбобура (а следовательно, и долота) при максимальном крутящем моменте и установленной скорости вращения. Изменение установленной скорости вращения вала производится за счет изменения веса чувствительного элемента при неизменных параметрах других элементов устройства. Таким образом, осуществляется регулирование скорости вращения вала турбобура по скорости вращения вала.

Использование предлагаемого устройства дает значительный экономический эффект за счет более высокой стойкости долота, поскольку обеспечивается рациональный режим его работы, особенно в начальный момент воздействия бурового инструмента на забой, использования турбин с любыми механическими характеристиками,что открывает большие перспективы значительного повышения крутящего момента и мощности турбобура при одновременном уменьшении его габаритов, надежного и быстрого запуска турбобура, который производится при максимальном расходе рабочей жидкости, а следовательно, и максимальном крутящем моменте на валу., более эффективной очистки забоя скважины от шлама, так как вся рабочая жидкость поступает в забой, что обеспечивает благоприятные условия бурения. формула изобретения

Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, содержащее корпус, в котором выполнены отверстия для сброса рабочей жидкости, чувствительный элемент, ограничитель скорости вращения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыаения надежности работы и упрощения конструкции, ограничитель скорости выполнен в виде втулки с наклонной поверхностью, сопряженной с чувствительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шумова 3.И. и др. Справочник по турбобурам, М., "Недра", 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

9 448263, кл. Е 21 В 3/12, 1974.

876969

8

9Рис. f Р .З

Составитель И. Карбачинская

Редактор Т.Мермелштайн Техред T.Маточка Корректор У. Пономаренко, Заказ 9544j45 Тираж- б30 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП, "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4