ТУРБОБУР Советский патент 1973 года по МПК E21B4/02 

1

Изобретеппе относится к конструкциям редукторных турбобуров для бурения нефтяных и газовых скважин.

Известный турбобур, включаюш,ий корнус, вал, многоступенчатый редуктор, содержащий вал и взаимодействующие между собой шестерни и расположенный между ступенями пакет турбин, имеет ограниченные передаточные отношения редуктора (порядка 3-4).

С целью новыщения передаточного отношення нри сохранении работоспособности вал нредложенного турбобура вынолнен с эксцентричными наружными и внутренней расточками, нричем на наружных расточках размещены шестернн редуктора, а во внутренней - его вал.

На фнг. 1 изображен описываемый турбобур; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фяг. 3-разрез по Б-Б на фяг. 1.

В корпусе 1 турбобура установлены статоры 2 и опоры 3 блока турбины левого вращения, роторы 4 которой закреплены на быстроходном валу 5. По концам быстроходного вала на наружных эксцентричных расточках установлены на радиальных опорах 6 планетарные щестерни 7. Последние находятся в зацеплении с ненодвижными щестернями 8, закрепленными в корпусе турбобура. Шестерни 8 имеют привулканизированный резиновый зубчатый венец 9 внутреннего зацепЛенин. Чнсло зубьев нюстерпн 8 больше чнсла зубьев шестернн 7; в пределе разница может составнть едпннцу.

Быстроходный вал 5 блока турбин имеет внутреннюю эксцентричную расточку, в которой с зазором проходит тихоходный вал 10 редуктора, жестко соединяемый с нланетарными шестерг1ямн 7 с помощью фланцев //.

Эксцентричная расточка быстроходного вала для пропуска тихоходного вала концентрична расточке под радиальную опору б шестерни 7. Тихоходный вал 10 соединен с валом шпинделя носредством карданного вала 12.

При вращении быстроходного вала 5 турбины ось планетарной шестерни 7 совершает переносное движен 1е по окружностн с радиусом, равным эксцентриситету. Находясь в заценлении с шестерней 8, планетарная щестерня 7 вращается относительно своей осн в направлении, противоположпом направлению вращения ротора турбины со снил енной скоростью.

Благодаря установке илестерни 7 секции редуктора по концам быстроходного вала 5 опора 3 нагрул ена лишь осевой силой от перепада давления на турбине и радиальной силой от поперечного усилия в редукторе без перекащивающих пагрузок. Если разница в числе зубьев шестерен 8 и 7 составляет единицу, то радиальная нагрузка опоры 3 равна нулю, и эта опора может быть выполнена как чисто осевая. При этом передаточное отпошение редуктора максимально и может составить величину порядка 8-9.

Зубчатые пары могут быть выполнены как многозаходная винтовая пара объемного винтового двигателя как с полным шагом винта, так и без такового. В первом случае возможно создание дополнительного момента, во втором случае пара зацепления редуктора не вызывает существенного гидравлического сопротивления протоку промывочной жидкости через нее.

12

П р е д м е т н з о б р е т е н и я

Турбобур, Бк. ючаюни1Й корнус, вал, мпогостунепчатый редуктор, содержаний вал, |)занмодействуюп1ие между собой п естерни и расположенный .между ступенями редуктора накет турбин, отличаюи(ийся тем, что, с целью повышения передаточного отношения нри сохранетши его работоснособности, вал турбобура выполнен с эксцентрнчпымн наружными и внутренними расточками, причем на наружных расточках размещены шестерни редуктора, а во внутренней - его вал.