ОБЪЕМНАЯ ГИДРОМАШИНА Российский патент 2001 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к области буровой техники, в частности к забойным двигателям.

Известны забойные двигатели, содержащие полый цилиндрический корпус, в котором установлен ротор (авт. свид. СССР 436595, МКИ E 21 B 4/02, Гусман М. Г. , Агеев А.И. и др. "Забойный двигатель"). Однако такой забойный двигатель имеет низкую часовую стойкость в результате интенсивного абразивного износа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является забойный двигатель (Нефтяная промышленность. Серия: "Машины и нефтяное оборудование". Обзорная информация "Основные направления совершенствования техники бурения на нефть и газ за рубежом" М., 1980, с.35-36), выбранный за прототип. Он представляет объемную гидромашину, содержащую полый цилиндрический корпус, установленный в нем с зазором ротор, в котором установлены четыре поворотных лопасти, складывающиеся в гнезда ротора при прохождении неподвижных перегородок. Кольцевое пространство между ротором и корпусом, неподвижные перегородки, прикрепленные к корпусу, и поворотные лопасти образуют камеру переменного объема.

Недостатком устройства является то, что при использовании суспензии происходит зашламование гнезд ротора, приводящие к его заклиниванию. Кроме того, абразивная жидкость, входящая в контакт со всеми деталями двигателя, снижает его стойкость.

Задача, стоящая при создании изобретения, состоит в повышении надежности и долговечности забойных гидравлических машин, работающих в абразивной среде.

Технический результат, достигаемый изобретением, - предотвращение заклинивания и повышение его износостойкости.

Поставленная задача и технический результат достигается тем, что объемная гидравлическая машина, содержащая полый цилиндрический корпус, установленный в нем статор с перегородками, ротор с лопастями, в отличие от прототипа устройство снабжено эластичной оболочкой, размещенной между статором и ротором, закрепленной по нескольким образующим к внутренней поверхности статора и загерметизированной по торцам, перегородки вдоль оси гидромашины выполнены составными с независимыми звеньями и снабжены шарнирами, лопасти по ходу вращения снабжены кулачками и жестко соединены с ротором, а пространства между ротором и эластичной оболочкой заполнены масляной средой. При этом промывочная жидкость проходит между внутренней поверхностью статора и внешней стороной оболочки.

Таким образом достигается технический результат, удовлетворяющий существенную общественную потребность, попытки получения которого долгое время не удавались специалистам, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен разрез устройства. На фиг. 2 - устройство и крепление перегородок.

Объемная гидромашина содержит корпус 1, статор 2, ротор 3 с жесткими лопастями 4, на одном конце которых установлены кулачки 5. Между ротором 3 и статором 2 вмонтирована эластичная оболочка 6, закрепленная в пазах статора сегментами 8, они же служат основанием шарниров перегородок 9, выполненных в виде ряда независимых звеньев. Эластичная оболочка 6 по торцам прикреплена к статору 2 по всему периметру, что создает замкнутое локальное пространство, заполненное масляной средой.

Устройство работает следующим образом. Объемная гидромашина предназначена для привода долот, забойных генераторов для питания измерительных систем и других забойных механизмов. Для привода долота корпус 1 соединяется с бурильными трубами, ротор 3 с долотом (на фиг. не показаны). Поток бурового раствора подается по трубам, попадает в окна 10 между статором 2 и внешней стороной оболочки 6 и передает давление жидкости на лопасти ротора, что приводит его во вращательное движение, отработанная жидкость выбрасывается в окна 7 и далее к долоту. Кольцевое пространство между ротором 3 и статором 2 перегорожено перегородками 9, соединенными с сегментами 8 шарнирами, что предотвращает продавливание эластичной оболочки 6 в сторону низкого давления. При подходе лопасти 4 к перегородке 9 (см. фиг 1) кулачок 5 отклоняет ее звено, установленное против нагнетательного окна, и прерывает подачу жидкости. К этому времени впереди идущая лопасть открывает выхлопное окно 7 данной камеры, давление в ней снимается и лопасть 4 свободно проходит, отклонив перегородку 9, нагнетательное окно 10 вновь открывается и таким образом цикл повторяется.

Оболочка, ограниченная поверхностями ротора, лопастей, перегородок и концевыми зажимами, не несет на себе нагрузки и работает по принципу жидкости.

Изобретение относится к области бурения, в частности к забойным двигателям. Сущность изобретения: устройство снабжено эластичной оболочкой, размещенной между статором и ротором, прикрепленной по образующим к внутренней поверхности статора и загерметизированной по торцам. Перегородки по оси гидромашины выполнены составными с независимыми звеньями и снабжены шарнирами. Лопасти по ходу вращения снабжены кулачками и жестко соединены с ротором, а пространства между ротором и эластичной оболочкой заполнены масляной средой. Изобретение обеспечивает повышение надежности и износостойкости объемной гидромашины, работающей в абразивной среде. 2 ил.

Объемная гидромашина, содержащая полый цилиндрический корпус, установленный в нем статор с перегородками, ротор с лопастями, отличающаяся тем, что устройство снабжено эластичной оболочкой, размещенной между статором и ротором, прикрепленной по образующим к внутренней поверхности статора и загерметизированной по торцам, перегородки по оси гидромашины выполнены составными с независимыми звеньями и снабжены шарнирами, лопасти по ходу вращения снабжены кулачками и жестко соединены с ротором, а пространства между ротором и эластичной оболочкой заполнены масляной средой.