Гаситель продольно-крутильных колебаний Советский патент 1990 года по МПК E21B17/07 

Фиг.1

полукорпусами 1,2 и валом 3, повторяющими форму упругого элемента 4. Наружная поверхность элемента 4 образована пересечением двух усеченных конусов или двух цилиндров, внутренняя поверхность образована одним конусом или цилиндром с двумя диаметрально расположенными симметричными наклонными или параллельными срезами. При этом центральньй спектральный угол в поперечном сечении наружной поверхности элемента 4 больше 180 .

Выполнение элемента 4 такой формы позволяет гасить большие усилия крутильных колебаний, а объем, занимаемый элементом 4 при продольном перемещении друг к другу подукорпусов 1, 2, может быть больше или меньше первоначального или неизменным. Благодаря этому использование одного и того же материала обеспечивает широкое по диапазону изменение упругости и степени демпфирования виброгасящего устройства в целом. 8 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин. Цель изобретения - упрощение констуркции и регулирование степени виброгашения. Сущность изобретения: в гасителе наружная поверхность упругого элемента образована пересечением двух усеченных конусов или двух цилиндров, внутренняя поверхность образована одним конусом или цилиндром с двумя диаметрально расположенными симметричными наклонными или параллельными срезами, причем центральный секторальный угол в поперечном сечении упругого элемента по наружной поверхности каждого конуса или цилиндра больше 180°. 2 ил.

Изобретение относится к бурению нефтяных- и газовых скважин и предназначено для гашения продольных и крутильных колебаний бурильного инструмента в скважине.

Цель изобретения - упрощение кон- струкции и регулирование степени виброгашения.

На фиг.1 показан гаситель продольно-крутильных колебаний, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З и 4 - виброгаситель с различными вариантами выполнения упругого элемента; на фиг.5 и 6 - узел I на фиг.З при исходном и рабочем положении упругого элемента соответственно; на фиг.7 и 8 - узел II на фиг.4 при исходном и рабочем положении упругого элемента соответственноь

Гаситель продольно-крутильных колебаний содержит верхний полукор- пус 1, нижний полукорпус 2 с валом 3, соединенные между собой с возможностью передачи крутящего момента, между которыми размещен упругий элемент 4, соединительную втулку 5, связывающую верхний 1 и нижний 2 полукорпуса, а также обеспечивающую предварительную статическую деформацию упругого элемента 4. При этом наружная поверхность упругого элемен та 4 образована пересечением двух усеченных конусов или двух цилиндров а внутренняя поверхность образована одним крнусом или цилиндром с двумя диаметрально расположенными симмет- ричными наклонными или параллельными срезами, причем центральньй сектори- альный угол в поперечном сечении упргого элемента по наружной поверхнос5

0

5

Q

д д „ ти каждого конуса или цилиндра больше 180°.

Гаситель продольно-крутильных колебаний работает следующим образом.

При продольном или угловом перемещении нижнего полукорпуса 2 относительно верхнего полукорпуса 1 упругий элемент 4 деформируется. При этом энергия продольной или крутильной переменной нагрузки частично уравновешивается энергией упругой деформации, а частично гасится силами внутреннего демпфирования упругого элемента 4. В результате происходит снижение амплитуды колебаний.

Выполнение поверхностей упругого элемента 4 пересечением двух усечен- ных конусов или цилиндров позволяет при продольном сжатии последнего не только резко уменьшить объем, занимаемый упругим элементов 4 (фиг.8) по сравнению с начальным (фиг.7) - для мягких материалов, а также оставлять его при деформации упругого элемента из жесткого материала неизменным, либо увеличивать объем (фиг.6) по сравнению с начальным (фиг.5).

Выполнение наружной поверхности упругого элемента 4 в поперечном сечении с секториальным углом образующей более 180 обеспечивает передачу упругим элементом 4 большего по величине крутящего момента и лучшее гашение крутильных колебаний посколь ку большая часть объема упругого элемента 4 испытывает напряжения не сдвига, а сжатия, что приводит к повышению несущей способности последнего.

Кроме того, меняя угол конусности об (фиг. 5,6 и 7,8) можно при пос,51

тоянной жесткости и степени демпфи рования упругого элемента 4 получать различную величину соответствующей им амплитуды продольной деформации, т.е. обеспечить универсальность и эффективность применения конкретного материала упругого элемента 4 при различных условиях эксплуатации.

Формула изобретения

Гаситель продольно-крутильных колебаний,содержащий корпус, полый вал, соединенные между собой с возможностью передачи крутящего момента и повторяющие форму расположенного даежду ними упругого элемента с

799756

параллельными наружной и внутренней поверхностями, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения ,. конструкции и регулирования степени виброгашения, наружная поверхность упругого элемента образована пересечением двух усеченных конусов или двух цилиндров, внутрення поверх- Ю ность образована одним конусом или цилиндром с двумя диаметрапьно расположенными симметричными наклонными или параллельными срезами, причем центральный секториальный угол в по- 15 перечном сечении упругого элемента по наружной поверхности каждого конуса или цилиндра больше ISO

&

&0

Фаз, 2

фиг.З

фиг. 5

фигЛ

сриг,7

фигЯ