Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура Советский патент 1974 года по МПК E21B3/12 

Изобретение касается Дуровой техники, а именно устройств, регулирующих скорость вращения вала турбобура, используемого для бурения нефтяных и газовых скважин. Известно устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, содержащее корпус, шнин дель, размещенный в нем с помощью подшипника, полый шток, взаимодействующий со шпинделем через тела качения, помещенные в сопрягаемых винтовых канавках, выполненных на штоке и шпинделе, и образующий с корпусом кольцевую камеру, cooбщeн ную каналами с внешним пространством, и узел торможения, выполненный в виде узла трения. Целью изобретения является обеспечение устойчивой работы турбобура с любой характеристикой турбины при низких скоростях вращения вала путем обеспечения функционального торможения за счет регулирования расхода жидкости черв.З) турбину. Это достигается тем, что верхний конец штока снабжен клапаном, взаимодействующим с седлом, выполненным в проточной части корпуса над каналами. На чертеже изображено описываемое устройство с частичным продольным разрезом. В корпусе I устройства на подшипнике 2 установлен шпиндель 3, соединенный с корпусом турбобура. Полый штйк 5 размещен в шпинделе и взаимодействует с ним через тела качения ь, помещенные в сопрягаемых винтовых канавках 7, выполненных в шпинделе и на штоке. Шток зафиксирован от проворота в корпусе с помощью соединения 8 (квадратного, шлицевого или другого, допускающего осевое перемещение). Верхний конец штока снабжен клапаном 9, взаимодействующим с седлом 10} выполненным г проточной асти корпуса над каналом II.Шток

образует ж корпусом кольцевую ка- :, меру 12, сообщенную через каналы | II с затрубным пространством. Поло-; сти, в которых размещены тела каче -ния б и подшипник 2, заполнены / g смазкой й защищены уплотнительными элементами 13,14,15, допускающими небольшое относительное перемещение уплотняемых -деталей.

Во время работы турбобура при; ю увеличении вращающего момента на его валу корпус Ц- под действием реактивного момента поворачивается и в винтовой паре шпиндель - шток Г возникает осевая сила, поднимающая 15 шток 5 с клапаном 9 до тех пор, пока усилия от гидравлической нагрузки не уравновесят осевую со- ; ставляющую от момента. Клапан 9 разобщает кольцевую камеру 12 от 20 проточной части, и весь поток жидкости поступает в турбину.

При снижении момента на валу турбобура осевая составляющая сила от момента в винтовой паре снижа- 25 ется, шток с клапаном опускается, открывая проход для пропуска части потока жидкости в кольцевую камеру 12 и чёрС5 каналы II - в за рубное пространство. Таким образом осуществляется сброс части по.тока мимо турбины, что приводит к : уменьшению разгрнной и рабочей ско: рости вращения вала турбобура.

:ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, включающее корпус, шпиндель, размещенный в нем с помощью подшипника, полый шток, взаимодействующий со шпинделем через тела качения, помещенные в сопрягаемых винтовых канавках, выполненных на штоке и шпинделе, и образующий с корпусом кольцевую камеру, сообщенную каналами с внешним пространством, о тличающееся тем, что, с целью обеспечения устойчивой работы турбобура с любой характеристикой турбин при низких скоростях . вращения вала, верхний конец штока снабжен клапаном, взаимодействующим с седлом, выполненным в проточ ной части корпуса над каналами.