Авторлық куәлік № 2187615
Өнертабыс бұрғылау жабдықтары саласына, атап айтқанда мұнай және газ ұңғымаларын бұрғылауға арналған бұрандалы түптік қозғалтқыштарға қатысты. Өнертабыс маңызы қозғалтқыш роторын тірек буынының білігімен қосу үшін арналған құрылғы құрамында сыртқы бұрандалы тістері бар аралық біліктің ішкі бұрандалы ротор тістерімен өзара әсерлесуі болып табылады, ал проекциясы биіктерге қатысты сипатталған және аралық біліктің сыртқы бұрандалы тістері төмендейтін айналу беті баррель (бочка) тәрізді жасалған.
1 – суретте бұрандалы түптік қозғалтқыштың бойлық қимасының жалпы көрінісі көрсететілген; 2 – суретте кеңейтілген масштабта ротор және статор буыны мен ротор ішінде орналастырылған аралық білік көрсетілген; 3 – суретте ротордың аралық білігінің орналасқан жері бойынша А-А қимасы көрсетілген; 4 – суретте кеңейтілген шкала бойынша аралық біліктің сыртқы бұрандалы тістерінің бір бөлігі көрсетілген.
Бұрандалы түптік қозғалтқыш (1 – 3 сурет) құрамындағы статор 1 серпімді материалдан (мысалы, резеңкеден) жасалған ішкі бұрандалы тістерден 2 тұрады. Статор 1 ішінде орналастырылған қабырғасы тұрақты қалыңдықтағы қуысты жұқа қабырғалы ротордың 3 сыртқы бұрандалы тістері 4 және ішкі бұрандалы тістері 5 бар. Ротор 3 тістерінің саны Z1 статор 1 тістерінің санынан Z2 бірге кем, ал ротор 3 осінің O1O1 статор 1 осіне О2O2 қатысты жылжуының эксцентриситет мөлшері Е тіс биіктігінің Н жартысынан тең.
Қозғалтқыштың мойынтірек буыны 6 қамтиды: корпус 7, білік 8, осьтік мойынтірек 9 пен радиалды мойынтіректер 10 және роторды 3 мойынтірек буынының 6 білігімен 8 жалғауға арналған құрылғы 11, оның ішінде ротордың 3 ішкі бұрандалы тістерімен 5 өзара әсерлесетін жоғарғы бөлігінде сыртқы бұрандалы тістері 13 бар аралық білік 12. Аралық білігінің 12 төменгі шеті білікпен 8 қосылған, мысалы, топсалы жалғастырғыш 14 арқылы.
Статор 1 мен анықтамалық буынның 6 корпусы 7 арасында аударғы 15 орнатылған және ол тікелей немесе ілмекті жасалуы мүмкін (егер бұрандалы түптік қозғалтқыш бағытталған көлбеу бұрғылауда қисайтқыш ретінде қолданылса).
Аралық біліктің 12 (4 - сурет) сыртқы бұрандалы тістері 13 баррель (бочка) тәрізді жасалған, яғни проекция 16 шыңдары және осы тістерінің ойыстарына 17 қатысты сипатталған айналу беті баррель тәрізді пішінде болады.
Ротордың 3 жоғарғы бөлігінде роторға 3 бекітілген (мысалы, дәнекерлеу арқылы) жапқыш 18 (2 - сурет) орнатылған, ал ротордың 3 төменгі жағында серпімді-икемді материалдан (мысалы, резеңке) жасалған манжет 19 орналастырылған. Манжеттің 19 бір шеті ротордың 3 ішіне диск 20 және шайба 21 арасында серіппелі сақина арқылы бекітілген. Манжеттің 19 екінші шеті аралық біліктің 12 сыртқы бетіне қысқышпен 23 бекітілген.
Жапқыш 18 пен аралық біліктің 12 жоғарғы ұшы арасында проставка 24 және өкше 25 орналастырылған. Ротор 3 ішкі қуысы 26 маймен толтырылған. Статордың 1 жоғарғы бөлігінде қозғалтқышты бұрғылау құбырлары тізбегіне (бұрғылау құбырлары тізбегі суретте көрсетілмеген) жалғау үшін бұрандалы 28 аударғы 27 орнатылған. Біліктің 8 төменгі шетінде жыныс бұзушы аспаппен (суретте көрсетілмеген) жалғауға арналған бұрандасы 29 бар.
Бұрандалы түптік қозғалтқыш төмендегідей жұмыс істейді.
Жоғарыдан бұрғылау құбырлары тізбегі арқылы жуу сұйығын берген кезде ротор 3 статор 1 ішінде айналады, обкатываясь өзінің сыртқы бұрандалы тістерімен 4 ішкі бұрандалы статор тістерін 2 және планетарлық қозғалыс жасайды, ротордың 3 осі О1O1 статор 1 осінің О2О2 айналасында сағат тіліне қарсы айналады, ал ротор 3 өзі төмендетілген бұрыштық жылдамдығымен Z1 сағат тілімен айналады. Ротордың 3 бұрылысы аралық білік 12 арқылы ротордың 3 сыртқы бұрандалы тістерінің 13 аралық біліктің 12 ішкі бұрандалы тістерімен 5 өзара байланысуымен тірек буынының 6 білігіне 8 беріледі, онда бұрыштық прецессионное қозғалыс жасайды. Ротор 3 ішінде аралық білігінің 12 бұрыштық ығысу мүмкіндігі бочкообразной тәрізді сыртқы бұрандалы тістермен 13 қамтамасыз етіледі. Ротордың 3 гидравликалық осьтік жүктемесі жапқышы 18 арқылы, аралық білігінің 12 жоғарғы шетіне дейін проставку 24 мен өкшесіне 25 және одан әрі топсалы жалғастырғыштар 14 арқылы тірек буынының 6 білігіне 8 беріледі.
Қозғалтқыш жұмысы кезінде ротордың 3 төменгі жағына прецессиялы қозғалатын аралық біліктен 12 және аралық біліктің 12 сәйкессіздігіне байланысты туындайтын радиалды құрамдас бөлігінің жалпы осьтік жүктемесінен ортадан тепкіш күш әрекет етеді. Аралық білігінің 12 сыртқы бұрандалы тістері 13 ротор 3 қуысына 26 орналастырылған және осы күштерді беру ротор 3 қабырғасы арқылы жүреді, статор 1 ішкі тістері 2 тірек болып табылады, ал ротор 3 өзіне иілу жүктемесін қабылдайды. Ротор 3 ішкі қуысына 26 май толтырылған болғандықтан, онда ротордың 3 ішкі тістерімен 5 аралық білігінің 12 тістерінің 13 сырғу жұмысы қолайлы жағдайларда жүзеге асырылады, май ваннасының үлкен көлемінде жақсы жылу бөлінеді.
Формула изобретения
1. Винтовой забойный двигатель, содержащий статор с внутренними винтовыми зубьями, размещенный эксцентрично внутри статора полый ротор со стенкой постоянной толщины, имеющий наружные и внутренние винтовые зубья, число которых на единицу меньше числа зубьев статора, опорный узел, включающий корпус, вал и подшипники, и устройство для соединения ротора с валом опорного узла, отличающийся тем, что устройство для соединения ротора с валом опорного узла содержит промежуточный вал с наружными винтовыми зубьями для взаимодействия с внутренними винтовыми зубьями ротора, а поверхности вращения, описанные относительно вершин выступов и впадин наружных винтовых зубьев промежуточного вала, выполнены бочкообразными.
2. Винтовой забойный двигатель по п.1, отличающийся тем, что в верхней части ротора установлена заглушка, в нижней части ротора размещена манжета из упругоэластичного материала, закрепленная в роторе и на наружной поверхности промежуточного вала, а внутренняя полость ротора заполнена смазкой.