Турбина турбобура Советский патент 1992 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к забойным двигателям для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известна турбина турбобура, включающая стальную ступицу и проточную часть из алюминия, закрепленную в ступице в процессе заливки (авт. св. № 152210, кл. Е 21 В 3/12. 1961).

Основным недостатком данной конструкции является усложнение технологии изготовления турбины турбобура, связанное с необходимостью ориентации и крепления проточной части статора и ротора.

Известна турбина турбобура, выбранная в качестве прототипа, роторы которой подвижны вдоль оси вала и опираются на статоры через подшипники, размещенные в каждой ступени турбины (авт. св. № 137075, кл. Е 21 В 4/02). Основным недостатком данной турбины является сложность изготовления, особенно предельного профиля в разъемных прессформах.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления турбины путем литья ее в разъемных прессформах.

Указанная цель достигается тем, что ротор выполнен из двух частей, составленных и состыкованных в плоскости, проходящей через точки перегиба профиля поверхности каждой лопатки, а отверстие ступицы с профильной поверхностью, причем отношение количества лопаток к количеству граней профильной поверхности есть число целое.

Сопоставление с прототипом показывает, что заявленный объект отличается тем, что

- ротор выполнен из двух половин, составленных и состыкованных по плоскости, проходящей через точки перегиба профиля поверхности каждой лопатки;

Ч

ю

00

кэ

СА)

-отверстие ступицы имеет профильную поверхность, опирающуюся на профильный вал;

-отношение количества лопаток к количеству граней профильной поверхности - целое число.

Таким образом, заявленный объект соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение данного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями, не позволило выявить в них признаки, отличающие это решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия.

Положительный эффект обусловлен упрощением технологии изготовлений способом литья в разъемных прессформах с. использованием полуавтоматов, когда отливается каждая половина, То обстоятельство, что ротор выполнен из двух половин, а отверстие ступицы имезт профильную поверхность, опирающуюся на профильный вал, позволяет точно ориентировать и надежно крепить части ротора. Причем опюшениь количества лопаток к количеству гранэй профильной поверхности - целое число.

На фиг. 1 представлен общий вид турбины в разрезе; на фиг. 2 - сечение лопашк в разрезе А-А.

Турбина турбобура включает ротор, состоящий из половин 1 и 2, закрепленный на профильном валу (не показан), и статор 3 из .полимерного материала, закрепленный в корпусе. Половины 1 и 2 ротора состыкованных по точкам перегиба профиля пооерхно- сти каждой лопатки, Статор опирается через кольцо 4 на ротор и снабжен пластинчатым фиксатором 5 и уплотнительным кольцом 6.

Турбину турбобура устанавливают в корпусе и на профильном валу. Ротор ориентируют на валу и крепят гайкой.

При прохождении промывочной жидкости через турбобур в статоре 3 и роторе 1 и 2 поток жидкости изменяет направление движения, тем самым отдает часть гидравлической мощности каждой ступени. В результате мощность, создаваемая всеми ступенями, складывается на валу турбобура. При любом положении частей ротора на валу две половины всегда ориентированы.

Использование данной конструкции турбин позволит упростить технологию их изготовления, особенно предельных профилей. При разъемных прессформах технология изготовления моделей реализуется на

автоматических линиях. При установке в турбобур роторы ориентируются на валу при любом их положении. Статоры изготавливаются из полимерного материала, технология их изготовления существенно проще

металлических даже если профили предельной формы.

Формула изобретения Турбина турбобура, включающая статор и ротор, содержащие профилированные лонатки и ступицы, отличающаяся тем, чго, с целью упрощения технологии изготовления путем питья, ротор выполнен состав- ным из двух частей, составленных и состыкованных в плоскости, проходящей

через точки перегиба профиля поверхности каждой лопатки, а отверстие ступицы - с профильной поверхностью, причем отношение количества лопаток к количеству граней профильной поверхности есть целое число.

Использование: изготовление турбин для забойных двигателей. Сущность изобретения: турбина турбобура содержит статор и ротор, состоящие из профилированных лопаток и ступиц. Ротор выполнен составным из двух частей. Части состыкованы по плоскости. Плоскость проходит через точки перегиба профиля поверхности лопаток. Отверстие в ступице профильное. Отношение количества лопаток к количеству граней профильной поверхности отверстия есть целое число.2 ил.

А

иг. 2