Турбобур, спускаемый в скважину на полых штангах Советский патент 1937 года по МПК E21B4/02 

Известны турбобуры, приводимые в действие жидкостью, подаваемой по полым штангам, служащим для опускания турбобура в скважину.

В предлагаемом турбобуре такого типа, с целью придания скважине вертикального направления, шарнирный вал турбобура снабжен насаженным на него гироскопом, а для торможения турбины при повышении скорости ее враш.ения сверх установленной применен подпружиненный центробежный регулятор.

На чертеже представлен продольный разрез турбобура.

В подвешенном к полым штангам корпусе 7 с узким впускным каналом 3 для прохода жидкости расположена турбина 2, смонтированная на неподвижном патрубке /3, и кольцо 12; для разгрузки ротора турбины от осевого давления служит опорный шарикоподшипник. Ротор турбины 2 при помоши шарнира 5 связан с валом 8, к которому прикреплен гироскоп 4. Над гироскопом на валу 8 помеш.ен центробежный регулятор с грузами 7 и калиброванной пружиной 6. К нижней части гироскопа 4 при посредстве шарнира 5 подвешен полый вал 14, на котором свободно

сидят шестерни, сцепленные с шестернями 76, также свободно насаженными на стержнях 26 и в свою очередь сцепленными с внутренними зубчатыми венцами 27 корпуса /5. В полости корпуса 75 помешен поршень 27, скрепленный со штоком 25, который входит в полый вал 14 и при своем продольном перемещении осуществляет, при помощи укрепленной на нем шпонки, скрепление вала J4 с одной из шестерен. На штоке 25 надет диск J9, отделяемый от поршня 27 слоем 20 масла и нагруженный пружиной 77. К поршню 2J снизу прикреплена буровая коронка 22, которая благодаря наличию шпонки 23 имеет общее с корпусом 75 вращение, но вместе с тем может продольно перемешаться относительно этого корпуса. В нижней части корпуса 75 имеется круговая канавка, в которую вставлено на шариках кольцо 28, шарнирно соединенное при помоши тяг JO с гироскопом 4.

Поступаюшая через канал 3 в корпус 7 жидкость устремляется на лопасти турбины 2 и приводит во вращение ее ротор, а вместе с ним центробежный регулятор, гироскоп 4

и полый вал М, который через посредство одной из четырех групп шестерен вращает корпус 15 со скоростью, зависящей от того, которая из групп шестерен находится в данный момент 3 сцеплении с валом J4, а это последнее находится в зависимости от положения щтока 25.

При проходке мягких пород щток 25 занимает самое нижнее положение.

При повышении давления на буро.вую коронку в случае встречи более твердой породы коронка 22, подни.маясь, давит через посредство поршня 21 и масляного слоя 20 на диск, который сжимает воздух в пространстве 18 и пружину 17 до определенного предела, зависящего от сопротивления грунта; вместе с тем шток 25 подымается и сцепляет ту или .иную группу шестерен, в зависимости от чего изменяется скорость враще.ния коронки 22.

При обратном случае, т. е. при уменьшении сопротивления вращению коронки и вызванном этим увеличении числа оборотов сверх установленного, грузы 7 регулятора вследствие центробежной силы расходятся и нажимают на колодки, связанные с кольцом 12, и, производя торможение, понижают скорость вращения до установленной нормы.

Добавление гироскопа 4, шарнирно связанного с нижней частью корпуса 75, имеет целью сохранять вертикальность оси бурового инструмента.

Предмет изобретения.

1.Турбобур, опускаемый в скважину :на полых щтанг.ах, отличающийся тем, что, с целью придания скважине вертикального направления, на шарнирный вал 8 турбины 2 насажен гироскоп 4.

2.В турбобуре по п. 1 применение подпружиненного центробежного регулятора, установленного на максимальное давление и предназначенного для торможения турбины путем создания трения между грузами 7 регулятора и тормозными колодками 12, скрепленными с неподвижным патрубком 13.

к авторскому свидетельству И. М. Петрова

№ 51520