опора турбобура

Формула изобретения

ОПОРА ТУРБОБУРА, включающая установленный на валу турбобура с кольцевым зазором патрубок с крышкой, образующие маслонаполненную камеру, и размещенный в камере подшипниковый узел с уплотнениями, отличающаяся тем, что крышка камеры выполнена в виде стакана, стенки которого надеты на патрубок с образованием между ними зазора, при этом уплотнения выполнены в виде эластичных колец, размещенных между внутренними и наружными опорными кольцами, и установлены в патрубке ниже уровня стенок стакана, в патрубке выполнены радиальные каналы, а опора снабжена установленной между наружными кольцами уплотнений втулкой с наружной кольцевой проточкой и радиальными каналами, полость которых снабжена с полостью радиальных каналов патрубка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике бурения скважин забойными двигателями, в частности к опорам 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 (авт. св. СССР N 976001, кл. E 21 B 4/00).

Недостатком данной опоры является то, что через опору при ее работе проходит промывочная жидкость, содержащая твердую фазу, что приводит к быстрому ее износу.

Наиболее близким к предлагаемому является опора забойного двигателя, включающая колпак, вал, уплотнение образующее 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.

Недостатком такой опоры 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.

Задача изобретения повышение надежности работы опоры турбобура.

Это достигается тем, что крышка камеры выполнена в виде стакана, стенки которого надеты на патрубок с образованием между ними зазора, уплотнения выполнены в виде эластичных колец, размещенных между внутренними и наружными опорными кольцами, и установлены в патрубке ниже уровня стенок стакана, в патрубке выполнены радиальные каналы, а опора снабжена установленной между наружными кольцами уплотнений втулкой с наружной кольцевой проточкой и радиальными каналами, полость которых сообщена с полостью радиальных каналов патрубка.

По мнению авторов изобретения, все вышеперечисленные отличительные признаки обусловливают соответствие предлагаемого критерию "новизна".

Выполнение крышки камеры в виде стакана, стенки которого надеты на патрубок, в котором размещены наружные кольца опоры, позволит закрыть подшипник от проникновения промывочной жидкости и шлама, наличие уплотнений в виде эластичных колец, размещенных между внутренними и наружными опорными кольцами и установленными в патрубке ниже уровня стенок стакана, а также наличие радиальных каналов в патрубке и втулки с наружной проточкой и радиальными каналами, полость которой сообщается с полостью радиальных каналов патрубка, позволяет уравнивать давление в нижней и верхней частях опоры, что предотвращает выдавливание смазки из опоры.

Таким образом, у предлагаемого технического решения появляются свойства, не совпадающие с свойствами известных решений и позволяющие повысить надежность опоры турбобура, на основании чего можно сделать вывод, что предлагаемое соответствует критерию "изобретательский уровень".

На чертеже приведена опора турбобура.

Опора турбобура состоит из корпуса 1, вала 2, на котором установлен подшипник, состоящий из внутренних 3 и наружных 4 опорных колец и внутренних и наружных цилиндрических колец 5, стальных шаров 6 и резиновых колец 7, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8, наружные кольца 4 и 5 поджимаются нижним регулировочным кольцом 10, в патрубке 9 между уплотнениями 7 установлена втулка 11, имеющая наружную проточку и отверстия для сообщения с полостью, образованной корпусом 1 и патрубком 9, через отверстия 16 в патрубке 9, в зазоре между корпусом и патрубком установлен стакан 13, закрепленный на валу 2, над верхним уплотнением 7 в патрубке 9 выполнено отверстие 14 для заполнения опоры смазкой, напротив отверстия 14 установлена втулка 15 с наружной проточкой и отверстиями.

Сборка опоры осуществляется следующим образом.

На вал 2 устанавливаются внутренние 3 и наружные 4 опорные кольца, а также внутренние и наружные кольца 5, уплотнение 7, затем устанавливается втулка 11 и второе уплотнение 7, выше которого устанавливается втулка 15 и далее собирается опора с шарами 6, далее на опору устанавливается патрубок 9 и опора заполняется смазкой через отверстия 14 и втулку 15, на вал устанавливается стакан 13, внутренние кольца 3 и 5 поджимаются гайкой 8, вал в сборке устанавливается в корпус 1 и наружные кольца 4 и 5 поджимаются с помощью регулировочного кольца 10 ниппелем 12, к верхнему концу корпуса подсоединяется переводник 17, сборка устройства закончена.

Опора турбобура работает следующим образом.

После спуска турбобура в скважину при работе турбобура промывочная жидкость проходит по отверстиям гайки 8 вовнутрь вала 2, промывочная жидкость заполняет полость между корпусом 1 и патрубком 9, при этом уравновешивается давление в полости между корпусом и патрубком и внутри патрубка между уплотнениями 7, что предотвращает выдавливание смазки из опоры и повышает ее надежность.

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 194 мм.

Таким образом, предлагаемая опора промышленно применима.