Шпиндель-амортизатор
Использование: бурение скважин на нефть и,газ. Сущность изобретения: шпиндель-амортизатор содержит корпус, полый вал, опорным амортизаторы продольных колебаний . Полость между корпусом и валом заполнены маслом и загерметизирована уплотнениями. Внутри маслонапрлненной полости размещены поршни и амортизатор крутильных колебаний. Амортизатор крутильных колебаний выполнен в виде втулки со шлицами и прокладками из упругого эластичного материала. В валу выполнены отверстия , сообщающие полость между поршнями с полостью вала. 3 ил. СП с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГGCYPAPCTBEННОЕ ПАТЕНТНОЕ В ДОМСТВО СССР (Г СПАТЕНТ СССР) ПАТЕНТУ \ тм ми Изобретение относится к буровому ободованию, а конкретно к секционным туробурам, и может быть использовано при урении нефтяных и газовых скважин. Известен шпиндель ПУ-195, содержаий неподвижный корпус, вращающийся ал, осевую опору скольжения, которая редставляет собой резинометаллический одшипник, при этом резинометаллическая ята выполняет функции торцевого уплотения, а резиновые обкладки подпятников ыполняют роль амортизаторов, поэтому тот шпиндель можно считать амортизироанным. Недостатком известного шпинделя явяется срыв резиновых обкладок подшипиков, выполняющих роль и амортизаторов, (2 (2 (4 (7 т т б (7 (7 т т б () 4870291/03 ) 01.10.90 ) 30.01.93, Бюл. ¹ 4 ) Западно-Сибирский научно-исследовальский и проектно-конструкторский инстут технологии глубокого разведочного рения ) В. К. Сорокоумов и Ю, А. Кузнецов ) Западно-Сибирский научно-исследовальский и проектно-конструкторский инстут технологии глубокого разведочного рения 6) Иоанесян Ю. P. и др. Сравнительные пытания новых шпинделей трубобуров. ефтяное хозяйство, 1984, N 10, с. 20 — 22. Копылов В, Е. и Артюшкин B. Н. Быстразьемные и упругие соединения бурильгх труб. Тюмень: ТИИ, 1983, рис. 50, с. 71 72. „„Я „„1792481 А3 (54) ШПИНДЕЛЬ-АМОРТИЗАТОР (57) Использование: бурение скважин на нефть и газ. Сущность изобретения: шпиндель-амортизатор содержит корпус, полый вал, опоры и амортизаторы продольных колебаний. Полость между корпусом и валом заполнены маслом и загерметизирована уплотнениями. Внутри маслонаполненной полости размещены поршни и амортизатор крутильных колебаний. Амортизатор крутильных колебаний выполнен в виде втулки со шлицами и прокладками из упругого эластичного материала, В валу выполнены отверстия, сообщающие полость между поршнями с полостью вала. 3 ил, г еаа Ь что ведет к отказу работы шпинделя и ухудшению работы турбобура. Моторесурс К. ) шпинделя низкий. 1Я Известен шпиндель ШФД 195, содер- ф жащий неподвижный корпус, вращающийся . р вал, шаровую опору качения, при этом óïлотнение шаровой опоры качения выполнены в виде резинометаллических бамперов, которые аыполняют роль гидродемфера га; сящего продольные колебания вала турбо- (p3 бура, поэтому этот шпиндель можно считать амортизированным, Недостатком известного шпинделя является износ шаровой опоры качения вследствие которого увеличивается люфт подшипника до 8 — 9 мм, это приводит к отказу работы шпинделя. 1792481 Известен шпиндель-амортизатор, содержащий неподвижный корпус, вращающийся вал, рези нометаллическую радиальную опору, многоступенчатую шаровую опору, при этом каждая ступень ша- 5 ровой.опоры состоит из неподвижной обоймы, представляющей собой диски, которые разделены распорными втулками, по обе стороны этих втулок размещены шары, кроме того, подвижная обойма перемеща- 10 ется в осевом направлении и опирается на компенсатор-амортизатор, при этом между смежйымй компенсаторами-амортизаторами расположен диск ограничитель, служащий для увеличения их продольной жесткости и ограничения осевых деформаций. Недостатком известного шпинделяамортизатора является отсутствие герметизированной маслозащиты многоступенчатой шаровой опоры, которое влечет за собой ее износ, в следствие последнего, увеличивается люфт. Это приводит к отказу работы шпинделя-амортизатора. Цель изобретения — повйшение моторесурса шпинделя-амортизатора. Шйиндель-амортизатор, содержащий неподвижный корпус, вращающийся полый вал, опоры, упругие элементы; выполняющие роль амортизаторов продольных колебаний, дополнительно снабжен герметизированным маслонаполненным картером с поршнями и амортизатором крутильных колебаний, расположенным в герметизированном картере между валом и корпусом, при этом картер выполнен в виде полости, образованной валом шпинделя-амортизатора, корпусом и уплотнительным элементами, а амортизатор крутильных колебаний выполнен в виде втулки со шлицами и прокладками из упругого эластичйого материала, причем в валу шпинделя-амортизатора выполнены отверстия, сообщающие полость между поршнями с полостью вала. На фиг. 1 изображен шпиндель-амортизатор; на фйг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1, Шпиндель-амортизатор состоит из неподвижного корпуса 1, вращающегося полого вала 2 и резинометаллической радиальной опоры 3. Неподвижный корпус 1 и вал 2 образуют герметизированный маслонаполненный картер 4, выполненный в виде полости защищенной от проникновения буровой жидкости уплотнительными элементами 5 и 6, На валу 2 выполнены отверстия В, которые соединяют полость Г вала 2 с полостью Д, расположенной между поршнями 7, картера 4. В герметизированном маслонаполненном картере 4 располо20 50 жены шаровая опора 8, упругие элементы 9 и 10, выполняющие роль амортизаторов продольных колебаний и амортизатора крутильных колебаний 11, выполненного в виде втулки со шлицами и прокладками 12 из упругого эластичного материала. Шпиндель-амортизатор работает следующим образом. Корпус 1 через верхний переводник 13 крепят к корпусу турбобура, при этом вал 2 соединяют через муфту с валом турбобура, К нижней части шпинделя-амортизатора через переводник 14 крепят долото. При работе компоновки забойного инструмента, шпиндель-амортизатор воспринимает продольные колебания от неравномерной работы шарошек долото и от неравномерной осевой нагрузки колонны. Кроме того, шпиндель-амортизатор воспринимает крутильные колебания от неравномерной подачи буровой жидкости на лопатки турбины турбобура. Все это приводит к тяжелым условиям работы подшипников качения опоры 8. Упругие элементы 9 и 10, выполняющие роль амортизаторов продольных колебаний, йрокладки 12 из упругого эластичного материала амортизатора крутильных колебаний 11 в опоре 8 воспринимают продольные и крутильные колебания, ударные нагрузки и, таким образом компенсируют неточность изготовления деталей опоры. При работе шпинделя-амортизатора буровая жидкость из турбинных секции турбобура через рези нометаллическую радиальную опору 3 и через отверстие Е поступает в полость Г вала 2 и дальше на долото, Проходя в полости Г часть буровой жидкости, через отверстие В, поступает в полость Д герметизированного маслонаполненного картера 4, куда масло заливается предварительно через отверстия с пробками 15. Из полости Д буровая жидкость, проходя по каналу К, воздействует на поршни 7 и через них йа масло расположенное в полостях 3, которое при износе уплотнительных элементов 5 и 6, поддерживает в картере 4 оптимальную среду для работы подшипников качения опоры 8, упругих элементов 9 и 10, выполняющих роль амортизаторов продольных колебаний, и прокладки 12 из упругого эластичного материала амортизатора крутильных колебаний 11. В нижней части картера 4, часть буровой жидкости из полости Г вала 2 по отверстию В поступает в полость И. Буровая жидкость в полости И разгружает нижние уплотнительные элементы 5 и 6 от давления масла внутри картера 4. Лабиринтное уплотнение 16 и торцовое уплотнение 17 предот1792481 Г 16 17 вращают утечки буровой жидкости в полостй И, Формула изобретения Шпиндель-амортизатор, содержащий 5 неподвижный корпус, вращающийся полый вал, опоры, упругие элементы, выполняющ е роль амортизаторов продольных коле- ба ий,отличающийся тем,что,сцелью по ышения моторесурса шпинделя, он 10 сн бжен герметизированным маслонаполне ным картером с поршнями и амортиза1 тором крутильных колебаний расположен ным в герметизированном картере между валом и корпусом, при этом картер выполнен в виде полости, образованной валом шпинделя-амортизатора, корпусом и уплотнительными элементами; а амортизатор крутильных колебаний выполнен в виде втулки со шлицами и прокладками из упругого эластичного материала, причем в валу шпинделя-амортизатора выполнены отверстия, сообщающие полость между поршнями с полостью вала. 1792481 Составитель Ю,Кузнецов Техред М.Моргентал Корректор fl.Ливринц Редактор З.Ходакова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 172 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., 4/5
