Патенттік шолу Авторлық куәлік №2186188
Өнертабыс тау-кен ісіне, атап айтқанда ұңғымаларды көлбеу және көлденең бұрғылауда пайдаланылатын бұрандалы түптік қозғалтқыштарға қарайды. Өнертабыс маңызы бұрандалы түптік қозғалтқыштың қозғалтқыш және шпиндель бөлігінің корпусының топсалы буынмен қосылуы болып табылады. Ол қатарынан орналасқан үш құбырлы элементтермен жүзеге асырылады. Шеткі элементтері сәйкесінше қозғалтқыш және шпиндель бөліктерімен қосылған. Ортаңғы элементі әрбір шеткі элементке ось жұбы арқылы қосылған және бос орнатылған. Әрбір іргелес жұп элементтер осінің көлбеулігін 2o30'-қа дейін қамтамасыз етеді. Ротор және білік топсалы буынмен қосылған. Ол екі шлицті білік пен шлицті жалғастырғыш түрінде жүзеге асырылған. Бір шлицті білік бұралу арқылы ротормен, ал екіншісі – шпиндель бөлігінің білігімен қосылған. Шлицті жалғастырғыш саңылауы бар шлицті білікке қатысты монтаждалып, қозғалтқыш пен шпиндель бөлігі остерінің қисықтығын 5o –қа дейін қамтамасыз етеді. Өнертабыс бұрандалы түптік қозғалтқыштың топсалы буынының беріктігін арттыруға мүмкіндік береді.
Өнертабыс сызбалар арқылы суреттеледі: 1-сурет - бұрандалы түптік қозғалтқыштың қозғғалтқыш бөлігі көрсетілген; 2-сурет - –топсалы буындар; 3-сурет – шпиндель бөлігі; 4-сурет – 2-суретке А-А тілігі; 5-сурет - 2-суретке Б-Б тілігі.
Бұрандалы түптік қозғалтқыш құрамы корпус 1 статорымен 2 және ішінде орналастырылған ротор 3 кіретін қозғалтқыш бөлігінен және подшипник арқылы орнатылған буын білігі 5 бар корпустан 4 тұратын шпиндель бөлігінен тұрады. Қозғалтқыш бөлігінің корпусы 1 шпиндель бөлігінің корпусымен 4 топсалы буынмен қосылған. Ол қатарынан орналасқан құбырлы элементтер 6, 7, 8 түрінде жасалған. Шеткі құбырлы элементтері 6 және 8 тиісінше қозғалтқыш бөлігінің корпусымен 1 және шпиндель бөлігінің корпусымен 4 жалғанған. Ортаңғы құбырлы элемент 7 әрбір шеткі құбырлы элементпен 6 және 8 жұп ось 9 арқылы және оларға қатысты саңылауымен қосылып, әр жұп құбырлы элементтің 6 және 7, 7 және 8, 8 және 6 ось көлбеулігін 2o30' – қа дейін қамтамасыз етеді. Құбырлы элементтер 6, 7, және 8 арасындағы саңылау серпімді сақиналармен 10 нығыздалған. Қоз.алтқыш бөлігінің роторы 3 шпиндель бөлігінің білігімен 5 топсалы буынмен жалғанған. Ол шлицті жалғастырғышпен 13 ілінісуде болатын шлицті біліктер түрінде 11 және 12 жасалған. Шлицті білік 11 ротормен 3 торсион (икемді білік) 14 арқылы жалғанған, ал шлицті білік 12 шпиндель бөлігінің білігімен 5 жалғанған. Шлицті жалғастырғыш 13 шлицті біліктерге 11 қатысты қозғалтқыш және шпиндель бөлігі остерінің қисаюын 5o–қа дейін қамтамасыз ететін саңылауларымен 12 монтаждалған. Нығыздағыш серпімді элементтер 15 шлицті жалғастырғышты 13 шлицті біліктерге 11 және 12 қатысты тіркейді. Шпиндель бөлігінің ұзындығын азайту үшін подшипник буынын төрт қатарлы етіп құрастыру жүзеге асырылды. Жүгіру жолақтарындағы 16 байланыс кернеуін азайту үшін үлкейтілген диаметрлі жылжымалы денелер 17 орнатылған. Білік 5 айналуын тұрақтандыру үшін оған шпиндель бөлігінде айналу мүмкіндігі бар тұрақтандырғыш 18 орнатылған.
Бұрандалы түптік қозғалтқыш төмендегідей жұмыс істейді.
Қозғалтқышты көлбеу ұңғыма оқпанына түсіріп, телеметриялық жабдықтарды пайдалана отырып, берілген азимут бойынша бағыттайды және зениттік бұрышы орнатылған үлкен қарқындылықпен оқпанды бұрғылайды.
Көтеріп – түсіру операцияларында қисық аудандардан өту кезінде шағын радиусты қисық топсалы буындар қозғалтқыштың кенеттен иілу мүмкіндігін қамтамасыз етеді, бұл көлденең ұңғыманың түбіне отырғызусыз жетуге және кідіріссіз көтеруге қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Бұрғылау процесінде қозғалтқыш бөлігінің корпусын 1 шпиндель бөлігінің корпусымен 4 қосатын топсалы буында берілген азимутты қолдайтын бір еркіндік дәрежесі бар. Торсионды пайдалану 14 жалғастырғыштың 13 біліктермен 11 және 12 топсалы буында шлицті ілінісуі, ротор 3 мен білікті қосылуы жоғары айнымалы жүктеме кезінде топсалы буынның беріктігін қамтамасыз етеді.
Вследствие использования с торсионом 14 шлицевого зацепления муфты 13 с валами 11 и 12 в шарнирном узле, соединяющем ротор 3 и вал 6 обеспечивается долговечность данного шарнирного узла при больших знакопеременных нагрузках.
Формула изобретения
1. Винтовой забойный двигатель, содержащий двигательную секцию, включающую корпус со статором и размещенный внутри статора ротор, шпиндельную секцию, включающую корпус и установленный в нем посредством подшипникового узла вал, и шарнирные узлы, соединяющие корпус и ротор двигательной секции соответственно с корпусом и валом шпиндельной секции, отличающийся тем, что шарнирный узел, соединяющий корпуса двигательной и шпиндельной секций, выполнен в виде трех последовательно расположенных трубчатых элементов, причем крайние элементы соединены соответственно с корпусами двигательной и шпиндельной секций, а средний соединен с каждым крайним элементом посредством пары осей и установлен с зазорами, обеспечивающими перекос осей каждой пары соседних элементов до 2o30', а шарнирный узел, соединяющий ротор и вал соответственно двигательной и шпиндельной секций, выполнен в виде двух шлицевых валов, один из которых соединен посредством торсиона с ротором двигательной секции, а другой - с валом шпиндельной секции, и шлицевой муфты, установленной по отношению к шлицевым валам с зазорами, обеспечивающими перекос осей двигательной и шпиндельной секций до 5o.
2. Винтовой забойный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между трубчатыми элементами уплотнены.
3. Винтовой забойный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что шлицевая муфта фиксируется относительно шлицевых валов уплотняющими упругими элементами.
4. Винтовой забойный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что на валу шпиндельной секции установлен с возможностью вращения стабилизатор.