опора турбобура

Формула изобретения

ОПОРА ТУРБОБУРА, включающая размещенную на верхнем конце вала турбобура маслонаполненную камеру, выполненную в виде установленной между верхним и нижним колпаками центрирующей втулки, узел герметизации и размещенный в камере подшипниковый узел, отличающаяся тем, что узел герметизации выполнен в виде установленного между втулкой и нижним колпаком патрубка с радиальным каналом, пробки и обратного клапана, установленных в радиальном канале, и размещенного в патрубке с образованием герметичной полости эластичного элемента, причем герметичная полость сообщена с радиальным каналом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике бурения скважин забойными двигателями, конкретно к опоре забойного двигателя.

Известна шаровая опора забойного двигателя, состоящая из подшипника, проточных фонарей над и под подшипником, втулки с промывочными каналами, наружная поверхность которой сопряжена с внутренней обоймой подшипника, причем концевые участки втулки выполнены с эксцентричными поясками, а фонари имеют ответные им эксцентричные пояски [1]

Недостатком данного изобретения является то, что через опору при ее работе проходит промывочная жидкость, содержащая твердую фазу, что приведет к быстрому ее износу.

Наиболее близким к предлагаемому является опора забойного двигателя, включающая колпак, вал, уплотнения, образующие маслонаполненную камеру, в которой размещен подшипниковый узел, причем опора снабжена поршнем, связанным через шаровую опору с валом, а колпак и поршень образуют дополнительную камеру, размещенную под поршнем, гидравлически связанную с основной камерой [2]

Недостатком данного изобретения является то, что в конструкции предусмотрен сальник, постоянно соприкасающийся с валом, что в процессе работы приведет к износу сальника и вытеканию смазки из опоры, а также наличие камеры переменного объема, штоков и водила, посредством которых камера связана с валом, усложняет конструкцию и может привести к поломке штоков или водила вследствие большого осевого люфта вала или износа упорных подшипников.

Целью изобретения является повышение надежности работы опоры турбобура.

Цель достигается тем, что в опоре выше нижнего фонаря, под подшипником установлен герметизирующий узел, состоящий из втулки и закрепленного на ней резинового полутора (внутренняя половина) и обратного клапана, а с наружной поверхности подшипника установлена центрирующая втулка.

Наличие под опорой герметизирующего узла позволит предотвратить вытекание масла из опоры при подъеме турбобура на поверхность из скважины и уравнять давление в опоре и турбобуре при бурении.

На фиг.1 приведена схема опоры турбобура; на фиг.2 герметизирующий узел.

Опора турбобура состоит из корпуса 1, вала 2, на котором установлен подшипник, состоящий из внутренних 3 и наружных 4 опорных колец и внутренних 5 и наружных цилиндрических колец, стальных шаров 6 и резиновых колец 7, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8 и контргайкой 9, наружные кольца поджимаются нижним колпаком 10 и верхним колпаком 11, причем колпаки имеют отверстия 12 для прохода промывочной жидкости, а верхний колпак 11 имеет отверстие 13 для заполнения опоры смазкой, снаружи опоры установлена центрирующая втулка 14, между нижним колпаком 10 с опорой установлен герметизирующий узел 15, состоящий из патрубка 16 с закрепленным на нем эластичным элементом 17 в виде полутора (внутренняя часть) и обратного клапана, содержащего шар 18, пружину 19, седло 20 и пробку 21, под нижним колпаком установлены статоры 22 и роторы 23 турбобура, а верхний колпак 1 поджимается переводником 24.

Сборка устройства осуществляется следующим образом.

На вал 2 устанавливаются роторы 23 и статоры 22, затем нижний колпак 10 и герметизирующий узел в виде патрубка 16, предварительно в полость, образованную эластичным элементом 17 и патрубком 16, заканчивается воздух под давлением 2 атм, затем собирается опора, устанавливаются внутренние 3 и наружные 4 опорные кольца, резиновые кольца 7, внутренние 5 и наружные цилиндрические кольца, затем стальные шары 6 и так далее до полной сборки опоры, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8 и контргайкой 9, на наружную поверхность опоры устанавливается центрирующая втулка 14, наружные кольца 4 и 5 поджимаются верхним колпаком 11, далее наворачивается переводник 24 и в отверстие 13 верхнего колпака 11 заливается смазка. Сборка устройства закончена.

Опора турбобура работает следующим образом.

После спуска турбобура в скважину эластичный элемент 17 сжимается под действием давления промывочной жидкости и отходит от вала 2, при этом давление в опоре и турбобуре уравнивается, при работе турбобура промывочная жидкость проходит по отверстиям 12 верхнего колпака 11 и идет за опорой между корпусом 1 и центрирующей втулкой 14, попадая в окна нижнего колпака 10, устремляется на лопатки турбобура, таким образом исключается попадание промывочной жидкости в опору, а значит достигается ее долговечность и надежность, после подъема турбобура на поверхность давление внутри эластичного элемента 17 будет превышать атмосферное давление и эластичный элемент прижмется к валу 2, предотвратив тем самым вытекание смазки из опоры.

П р и м е р. Опора турбобура может изготавливаться из серийно выпускаемой опоры, например, для турбобура диаметром 240 мм применяется шарикоподшипниковая или резинометаллическая опора от турбобура диаметром 195 мм.

Таким образом предлагаемая опора промышленно применима.