ОПОРА-АМОРТИЗАТОР Российский патент 1995 года по МПК E21B4/00 

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к опорам турбобуров.

Известна радиально-упорная резино-металлическая опора, состоящая из нескольких ступеней, каждая ступень включает неподвижный обрезиненный подпятник, сидящие на валу диск пяты и кольцо. Подпятник облицован резиной по двум плоскостям и внутренней цилиндрической поверхности [1].

Недостатком данной конструкции является то, что она недостаточно гасит вибрации, возникающие при бурении, так как толщина резины на подпятнике очень мала и резина работает на сжатие, а при увеличении толщины резины значительно увеличиваются размеры опоры.

Известна шариковая опора, состоящая из шаров и цилиндрических колец, чередующихся с парными комплектами наружных и внутренних колец, имеющих конические поверхности в месте контакта их с шарами [2].

Недостатком данного изобретения является то, что шариковая опора не гасит вибрации, возникающие при бурении, что приводит к преждевременному износу долота.

Цель изобретения - повышение амортизирующей способности опоры турбобура.

Поставленная цель достигается тем, что в опоре цилиндрические наружные и внутренние кольца имеют соответственно внутренние и наружные поперечные выточки. Наружные и внутренние кольца с конической поверхностью (упорные кольца) имеют соответственно внутренние и наружные поперечные выточки на конических поверхностях для прохождения промывочной жидкости. Между кольцами установлены эластичные элементы, имеющие поперечные выточки.

Все вышеперечисленные отличительные признаки обусловливают соответствие заявляемого решения критерию "новизна".

Размещение между кольцами эластичных элементов позволит обеспечить гашение вибраций возникающих при бурении, а наличие в кольцах и эластичных элементах поперечных выточек позволит обеспечить прохождение по ним промывочной жидкости и охлаждение эластичных элементов.

Таким образом, у заявляемого решения появляются свойства, не совпадающие со свойствами известных решений, позволяющие повысить амортизирующую способность опоры, на основании чего можно сделать вывод, что заявляемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведена опора, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Опора амортизатор состоит из корпуса 1 и вала 2. Между ними размещены цилиндрические наружные и внутренние кольца 3, а также наружные и внутренние кольца 4, имеющие конические поверхности. Наружные и внутренние кольца имеют поперечные выточки 5 на внутренней и наружной поверхности. Между кольцами 3 и 4 размещены эластичные элементы 6 (тороидальной или другой формы), имеющие поперечные выточки 7.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

На вал 2 устанавливаются наружные и внутренние кольца 4, имеющие конические поверхности. Затем устанавливаются цилиндрические кольца 3 и между ними устанавливаются эластичные элементы 6, и далее опять кольца 4. Таким образом собирается вся опора на валу 2 и сверху поджимается гайкой. Далее вал в сборе устанавливается в корпус и наворачивается ниппель и переводник, которым поджимаются наружные цилиндрические кольца 3 и кольца 4. Сборка устройства закончена.

Опора амортизатор работает следующим образом.

При бурении возникают вибрации от долота, которые передаются на опору, при этом вибрации гасятся эластичными элементами 6. Вал 2 при бурении вращается, и осевая нагрузка от корпуса 1 передается на вал 2 через эластичные элементы 6. Промывочная жидкость проходит по выточкам 5 колец 3 и 4 и выточкам 7 эластичных элементов 6 и охлаждает эластичные элементы 6, что продлевает срок их службы.

П р и м е р. Опора-амортизатор может изготавливаться из серийно выпускаемого шпинделя турбобура с шаровой опорой диаметром 195 мм. Для этого необходимо выполнить выточки на цилиндрических кольцах и кольцах с коническими поверхностями (упорные кольца), также изготовить эластичные элементы с выточками. Все остальные детали шпинделя остаются без изменения.

Таким образом, заявленное решение промышленно применимо.

Использование: в горном деле при бурении скважин забойными двигателями. Сущность изобретения: опора-амортизатор включает опорные элементы и ряд установленных между валом и корпусом забойного двигателя наружных и внутренних колец. Каждый ряд составлен из чередующихся между собой колец прямоугольного сечения и колец, имеющих конические поверхности в месте контакта с опорными элементами. Опорные элементы выполнены в виде эластичных колец. На обращенных друг к другу поверхностях наружных и внутренних колец, их конических поверхностях и на эластичных кольцах выполнены сквозные канавки, размещенные в диаметральной плоскости опоры-амортизатора. 3 ил.

ОПОРА-АМОРТИЗАТОР, включающая опорные элементы и ряд установленных между валом и корпусом забойного двигателя наружных и внутренних колец, причем каждый из рядов составлен из чередующихся между собой колец прямоугольного сечения и колец, имеющих конические поверхности в месте контакта с опорными элементами, отличающаяся тем, что опорные элементы выполнены в виде эластичных колец, причем на обращенных друг к другу поверхностях наружных и внутренних колец, их конических поверхностях и на эластичных кольцах выполнены сквозные канавки, размещенные в диаметральной плоскости опоры-амортизатора.