Радиальная опора забойного двигателя Советский патент 1993 года по МПК E21B4/00 

Изобретение относится к гидравлическим забойным двигателям, а именно к радиальным опорам забойных двигателей.

Известна радиальная опора турбобура 1 со сменными резиновыми элементами, выполненными в виде втулок или колец, закрепляемых в разъемных корпусах при затяжке осевым усилием.

Известная опора удерживается от смещения в осевом и радиальном направлениях силами трения, возникающими между торцами деталей при осевой затяжке всей системы в корпусе.

Когда в забойном двигателе система деталей по корпусу не сжимается (например турбобуры с плавающими статорами), использовать такие опоры не представляется возможным.

Известна также радиальная опора забойного двигателя 2, включающая цилиндрическую эластичную втулку и распорные кольца, причем втулка снабжена продольными стержнями, а распорные кольца выполнены с гнездами, в которых размещены концы стержней.

Однако при установке такой опоры в цилиндрическом корпусе необходимо со; здать осевое усилие для предотвращения проворачивания, т.е. данный способ крепления опоры обуславливает сложность ее конструкции.и повышает жесткость в осевом направлении.

Наиболее близка к предлагаемой радиальная опора забойного двигателя, включающая эластичный элемент с металлическим каркасом и промывочными каналами на внутренней поверхности и фиксаторы для взаимодействия со шпоночным пазом корпуса двигателя при этом каркас эластичного элемента выполнен в виде кольца, фиксаторы - в виде ребер, эластичный элемент имеет выступы на наружной поверхности, в которых размещены ребра, причем наружный диаметр эластичного элемента по выступам больше внутреннего посадочного диаметра корпуса двигателя, а расстояние от ребра до кольца превышает полуразность между наружным диаметром эластичного элемента по выступам и внутренним посадочным диаметрам корпуса двигателя.

Данная опора удерживается от радиального и осевого перемещения лишь упругими силами эластичного элемента, подверженного износу, особенно при пиковых осевых и радиальных нагрузках.

Общим недостатком приведенных радиальных опор двигателя и прототипа является усиленный износ контактной поверхности при увеличении концентрации

абразивных частиц в буровом растворе, что отрицательно влияет на ее долговечность,

Цель изобретения - обеспечение надежности и долговечности работы радиальной опоры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающем эластичный элемент с металлическим корпусом и промывочными каналами на внутренней

поверхности и фиксатор, фиксатор выполнен в виде пробки с уплотнением и цилиндрическим хвостовиком, входящим в отверстие в корпусе радиальной опоры, при этом по торцам расположены уплотнительные узлы, состоящие из резинового грязесъ- емника и войлочного кольца, поджатого браслетной пружиной.

Йа фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой радиальной опоры; на

фиг. 2 - поперечный разрез.

Радиальная опора забойного двигателя состоит из металлического корпуса 1 с эластичным элементом 2. На внутренней поверхности эластичного элемента 2

расположены промывочные каналы 3 для прохождения смазывающей жидкости. На наружной поверхности корпуса 1 расположены выступы 4, которые образуют между корпусом 1 радиальной опоры и корпусом

двигателя 5 каналы 6 для прохождения промывочной жидкости.

Для исключения перемещения опоры в радиальном и осевом направлениях служит фиксатор 7, выполненный в виде пробки с

уплотнением 8 и цилиндрическим хвостовиком, входящим в отверстие 9 корпуса 1 радиальной опоры.

По торцам корпуса радиальной опоры расположеныуплотнительные узлы, состоящие из резинового грязесъемника 10 и войлочного кольца 11, поджатого браслетной пружиной 12 заключенных в металлический корпус 13.

Уплотнительные узлы служат для предохранения эластичного элемента 2 от попадания абразивных частиц.

Устройство работает следующим образом..

в процессе работы радиальная опора удерживается от радиальных и осевых перемещений фиксатором 7 в виде пробки с уплотнением 8 и цилиндрическим хвостовиком, входящим в отверстие 9 корпуса радиальной опоры 1. Уплотнение 8 служит для разделения двух полостей с разным давлением.

Известно, что при смазке трущихся поверхностей радиальной опоры и вала водой износ контактных поверхностей значительно замедляется.

В предлагаемой опоре по торцам распо- ложены уплотнительные узлы, которые предназначены для предохранения контактных поверхностей радиальной опоры и вала от попадания абразивных частиц бурового раствора. Причем войлочное кольцо 11, по мере износа в месте контакта с

валом поджимается браслетной пружиной 12.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить надежность и долговечность опоры в работе, при воздействии на нее значительных динамических нагрузок в среде абразивной жидкости,

Использование: изготовление забойных двигателей для бурения скважин. Сущность изобретения: опора состоит из металлического корпуса 1 с эластичным элементом 2. На внутренней поверхности эластичного элемента 2 расположены выступы 4, которые образуют между корпусом 1 радиальной опоры и корпусом двигателя 5 каналы 6. Фиксатор 7 выполнен в виде пробки с уплотнением 8 и цилиндрическим хвостовиком, входящим в отверстие 9 корпуса 1 радиальной опоры. По торцам корпуса опоры 1 расположены уплотнительные узлы из резинового грязесъемника 10 и войлочного кольца 11, поджатого браслетной пружиной 12. 2 ил. Ё

Формула изобретения Радиальная опора забойного двигателя, включающая эластичный элемент с металлическим корпусом и промывочными каналами на внутренней поверхности и фиксатор, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежности и долговечности работы опоры, она снабжена уплотни- тельными узлами, расположенными по

5

торцам корпуса опоры и выполненными в виде резинового грязесъемника и войлочного кольца с браслетной пружиной, при этом в корпусе опоры выполнено радиальное отверстие, а фиксатор выполнен в виде пробки с уплотнением и цилиндрическим хвостовиком, при этом цилиндрический хвостовик расположен в радиальном отверстии корпуса опоры.