Турбобур Советский патент 1934 года по МПК E21B4/02 

Известный турбобур Капелюшникова работает в тяжелых условиях, так как снабжен зубчатой передачей, разъедаемой глинистым раствором.

В предлагаемом изобретении имеется цель устранить указанные недостатки, так как в турбине отсутствуют передаточные части.

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает продольный разрез турбобура, фиг. 2 и 3-поперечный резрез по линии аЬ фиг. 1 при двух различных положениях поршня 22, фиг. 4 и 5-поперечный разрез по линии cd фиг. 1 при двух различных положениях поршня и золотника.

Устройство предлагаемого турбобура состоит в следуюш,ем. В кожухе 1 на шариковых подшипниках 2 и 3 враш,ается пустотелый вал 4. Вал имеет внутри перегородку 5, через которую проходит канал 6, имеюший верхнюю часть закрытой, а нижнюю по выходе из перегородки-открытой. В месте выхода канал 6 разобш,ен от полостей 7 и 8. Полость 7 имеет сообш,ение через отверстия 9 и 10 с трубами и с насосом, подающим под давлением воду или глинистый раствор. Полость 8 имеет сообш,еп11е с забоем скважины и

(13)

дневной поверхностью через затрубное пространство. В промежутке между перегородками 11 и 12 на валу сидит золотник 13, который плотно пригнан как к валу 4, так и к боковым стенкам цилиндра 14, а также к перегородкам 11 и 12. Золотник имеет сальниковые уплотнения 15, 15. Полый вал 4 имеет уширение в виде поршня 22 секторообразной формы, скользящего своей дугой по внутренней поверхности цилиндра 14. Золотнт 1к 13 представляет собой пустотелую втулку с выpeзaнным сектором. Внутри имеются три перегородки, из которых средняя 16 сплошная, а крайние 17, 17-с отверстием. На стенке, скользяп,ей по валу, сделаны два окна 18, 18. Золотник 13 по выходе из перегородки 12 внизу переходит во втулчу 19, где на приливе укреплена шарнирно собачка 20, которая упирается в зубцы храпового венца 21, неподвижно скрепленного с кожухом 1. Благодаря храповому устройству золотник может двигаться только по часовой стрелке.

Вал 4 имеет три окна, прорезанных на ту же высоту, что и в золотнике.

Турбобур работает следуюшим образом. Жидкость под давлением поступает внутрь вала и через совпадающие

окна вала и золотника (фиг. 2) поступает в золотник. Давление жидкости будет передаваться стенке 16 золотника и -йорщнк) так как золитник 13 упирается своей собачкой в храповой венец 21 и не имеет обратного движения, то под действием давления станет двигаться поршень 22.

Это движение будет продолжаться до упора в противоположную стенку золотника. При этом окна вала 4, связанного с поршнем 22, переместятся относительно окон золотника 13 и займут положение, указанное на фиг. 3. При этом правая половина .от , nei.eгородки 15 сообщится с полостью 8 низкого давления, а левая-с полостью 7 высокого давления. Так как поршень с долотом имеет больший вес и инерцию, чем золотник, то под действием давления золотник переместится относительно поршня в положение, указанное на фиг. 2. Собачка будет перескакивать по храповику и снова упрется, когда правая сторона золотника сообщится с полостью высокого давления. Снова произойдет движение поршня и т. д. Так как поршень с полым валом и долотом обладает инерцией, то движение его не может происходить толчками и в положении, указанном на фиг. 3, золотник будет увлечен некоторое время движуш,имся поршнем, а затем произойдет забегание золотника и перекрытие окон. Жидкость, находяш,аяся по обе стороны перегородки 17, будет смягчать удары.,В случае захвата долота породой в промежуточном положении поршня,т.е. когда окна зала и золотника закрыты, двигатель не может быть пуш,ен и должен б.ыть поднят из скважины. Несимметричная конструкция двигателя позволяет легко устранить это неудобство;

для этого последовательно с первым присоединяется второй цилиндр со своим золотником и поршнем, смещенным относительно первого Ш величину, равную ширине окна

При этом, если первый поршень остановился в мертвом положении, второй занимает рабочее положение и наоборОТ.

освобождении долота двигатель с любого положения молет снова притти в движение. Поршень второго ци .индра может быть и не смещенным, а может быть смеш,енным только золотник.

Все детали второго цилиндра фиг. (4 и 5) повторяю :ся, ПОЛОСТИ 7 и 8 являются обш.ими для обоих цилиндров.

Двигат.ль может работать водой, глинистым раствором и воздухом.

. l.:.

-Л ре д мет изобретения.

)

Турбобур, о личающийся применением пустоте ;ого, покоящегося на шарикоподшипниках 2 и 3, вала 4, снабженного сгкторообразным поршнем 22 и тремя окнами 18 и разделенного продольно на две секторообразные пслостл 7 и 8, из которых полость 7 имеет через отверстия 10 в валу и отверстия 9 в верхней перегородке кожуха 1 соединение с нагнетательным насосом, а полость 8 имеет соединение с забоем скважины через отверстие в перегородке 5 и нижнюю пилость вала 4, п итем, с целью поворативания вала 4 и скрепленного с ним долота, да вал подвижно надет секторообразный, имеющий два окна 18 золотник 13, снабженный тремя радиальными перегородками-спл.ошной 16 и с окнами 17 и имеющий ниже перегородки 12 втулку 19, несущую падпружипенную собачку 20, упирающуюся в неподвижное зубчатое колесо 21.

Фиг1.

Фиг 2