Муфта секционного забойного двигателя Советский патент 1982 года по МПК E21B4/00 

(54) МУФТА СЕКЦИОННОГО ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к технике бурения скважин гидравлическими забойными двигателями, а конкретнее .к муфтам секционного забойного двига теля, служащим для соединения его ва лов. Известна муфта секционного забойного двигателя, состоящая из двух по лумуфт, у которой соединение полумуфт осуществляется с помощью шлицов а между торцами обеих полумуфт установлено Дисгандионное KOJ|bUoflj. Эта муфта обладает С5лцественным недостатком, исключаю;л5им.ее использо вание во время бурения. Из-за отсутствия напряженности в муфтовом соединении происходит осевое перемещение полумуфт с ударным воздейс.-вием на реryiijipoBочное кольцо, через кото рое пере,а ается осевая нагрузка. В 5ТОМ случае наступает изменение высоты регулировочного кольца, ротор садится на статор и турбобур выходит из строя. Наиболее близким к предлагаемому является муфта секционного забойного двяг- геля для соединения валов секци корпусе которых имеют присоединитель ну;о реоъбу, содержащая две полумуфты каждая из которых имеет сопрягаемые цилиндрические пояски расположенные эксцентрично по отношению к оси вала. Два разноосных цилиндра с конусным фрикционом обеспечивают при передаче крутящего момента необходимую напряженность в муфтовом соединении, благодар5а ему устраняется относительная йодвижность/ полумуфт во время бурения. Эаа особенность создает определенный эффект 2. Однако наличие двух цилиндрических ПОЯСКО9, оси которых не совйадают, приводит к появлению изгибающего момента в муфте и к износу полумуфт, вследствие чего возникает разноосность валов и происходит ускоренный износ двигателя, а также искривление ствола скважины.Несогласованность сосэтношения вЫсот цилиндрических пояскзюв и высоты свинчивания резьбы корпусов секций приводит к тому, что заворот резьбы наступает до того, как цилиндрические пояски обеих полумуфт вступили в соединение, что практически не позволяет производить сборку секций.на буровой. Наличие конусного фрикциона фиксирует строго определенное осевое взаимоположение обеих полумуфт. Такая муфта не дает возможности производить ее регулирорку, требует применения посекционной сборки для определения положения турбин и исключает возможность испо зования уже подготовленных секций. Цель изобретения - повышение над ости работы муфты и срока ее служб за счет предотвращения перекосов полумуфт. Указанная цель достигается тем, что каждая полумуфта имеет два сопр гаемых пояска концентричных оси вала, причем эксцентричные пояски полумуфт расположены между концентрич ными поясками, а высота сопрягаемых поясков обеих полумуфт превышает высоту свинчивания резьбы корпусов, соединяемых секций. 1 ,. . Ч На фиг. 1 показана муфта в собра ном забойном двигателе; на фиг.2 муфта в процессе сборки, когда сопрягаемые цилиндрические пояски -полу муфт уже сочленены, а резьба корпусов еще не начала свинчиваться. Муфта секционного забойного двигателя состоит из верхней полумуф.ты 1, соединенной с валом 2 верхней секции, нижней полумуфты 3, соедине ной с валом 4 нижней секции. Соедин ние полумуфт 1 и 3 происходит по тр цилиндрическим пояскам 5-7, из кото рых 5 и 7 концентричны с валом, а 6 эксцентриситет С .- Корпуса 8 9 секций соединены конусной замковой резьбой 10, с упорным тор цом 11. Между полумуфтами 1 и 3 уст новлено кольцо 12, а между полумуфтой валом 2 размещено кольцо 13 Высота сопрягаемых цилиндрических поясков 5-7 превышает высоту свинчивания А резьбы 10. Кольцо 13 определяет взаимное положение секций забойного двигателя, а кольцо.12 служит.для точной регулировки требу мого зазора между гидравлическими элементами собранной верхней секции ; Определение высоты кольца 12 произв дится по формуле С Б - К + Т, где С - высота кольца, В - расстояние от упорного торц корпуса секции до упорного торца нижней полумуфты К - расстояние от упорного торц корпуса секции до упорного торца верхней полумуфты (при нижнем положении вала верхней секции) Т - требуемый зазор между гидравлическими элементами забойного двигателя. Конструктивная величина эксцентриситета 6 I определяющая удобств соединения и |разъедине 1ия секций на . буровой, определяется опытным путем для каждого типоразмера забойного двигателя. При соединении секций благодаря тому, что высота сопрягаемых цилиндрических поясков 5-7 превышает высоту свинчивания А резьбы 10, сначала происходит сочленение этих цилиндров по сопрягаемым пояскам, после чего происходит свинчивание резьбы 10 корпусов 8 и 9. Наличие трех ( цилиндрических поясков из которых эксцентричный расположен между двумя концентричными предотвращает перекос полумуфт, возникновение несоосности валов и возможность искривления скважин, что особенно важно при глубоком и сверхглубоком бурении. При передаче крутящего момента от одной секции на другую создается напряженное соединение в муфте, в связи с чем устраняется 5севое смещение полумуфт, и торцовые поверхности колец 12 и 13 и контактирующие с ними полумуфты 1 и 3 не подвергаются ударным воздействиям. Технико-экономическая эффективность от использования муфты секционного забойного двигателя заключается в обеспечении упрощенной эксплуатации , снижении стоимости изготовления, увеличении срока службы муфтового соединения и повышении межремонтного пробега двигателя. Формула изобретения Муфта секционного забойного двигателя для соединения валов секцийj корпуса которых имеют присоединительную резьбу, содержащая две полумуфты с сопрягаемыми цилиндрическими поясками, расположенными эксцентрично по отношению к оси вала, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы муфты и срока ее службы за счет предотвращения перекосов полумуфт, каждая полумуфта имеет два сопрягаемых цилиндрических пояска концентричных оси вала, причем эксцентричные пояски полумуфт расположены между концентричными поясками, а высота, сопрягаемых поясков обеих полумуфт превьшает высоту свинчивания резьбы корпусов соединяемых секций. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гусман М.Т. и др. Расчет, конструирование и эксплуатация турбобур. М., Недра, 1976, с.40, рис.15. 2.Авторское свидетельство СССР № 153456, кл. Е 21 В 3/12, 1958.

Фие.1

Фиг. 2