Устройство для гашения колебаний

(51)5 Е 21 ЮИГФ 1 БТИЗ. БИБИ О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Грузинский политехнический институт (72) Г. В, Габуния Ш. Х. Топурия, Т. Г. Лордкипанидзе, 3. В. Мгеладзе и Т. Г. Барабадзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КОЛ ЕБАНИ Й(57) Изобретение относится к строительству скважин. Цель изобретения - повышение долговечности, надежности и расширение диапазона воспринимаемых нагрузок устройством для гашения колебаний (УГК) . Устройство снабжено гидравлическим узлом гашения колебаний (ГУГК) 8, расположенным между корпусом 1 и стволом 2 над упругим узлом переменной жесткости (УУПЖ) 3, состоящим из секций пружин 4 с металлическими 5 и 6 и резиновыми 7 дисками, и над узлом 19 преобразования крутяЯО 160131 щего момента в поступательно-вращательное перемещение ствола 2 относительно корпуса 1, выполненного в виде винтовой несамотормозящейся пары. ГУГК 8 выполнен в виде герметичной камеры 9, заполненной жидкостью, с перфорированной горизонтальной перегородкой 11, жестко закрепленной на стволе 2 при помощи втулки 12, и с крышкой 13, расположенной над перегородкой 11 с возможностью осевого перемещения при нагреве жидкости и подпружиненной относительно верхнего выступа корпуса 1. Прн этом ГУГК 8 сглаживает нагрузки, воспринимаемые УУПЖ 3. При передаче от долота на ствол 2 сжимающего импульса, вызывающего поступательно-вращательное перемещение последнего, в работу вступают взаимодействующие с ним УУПЖ 3 и ГУГК 8, накапливая потенциальную энергию, которая при уменьшении импульса через узел преобразования 19 мягка гасит широкий диапазон продольных перемещений долота, а ГУГК 8 гасит осевые и крутильные колебания и применяется как при работе с ротором, так и с забойным двигателем.1 ил.1601316 5 10 15 20 25 ЗО формула изобретения 35 40 БО оста витедь В. РодинаА. Кравчук Корректор О, Кравцова472 Подписноео изобретениям и открьпиям при ГКНТ СССР- 35, Раушская наб., д. 45нат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 И СРедактор В. Бугренкова Техрсд Заказ 3256 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета1 3035, Москва, %- Производственно.издательский комби Изобретение относится к строительству и оборудованию скважин различного назначения.Цель изобретения - повышение его долговечности, надежности и расширение диапазона воспринимаемых нагрузок.На чертеже изображено устройство для гашения колебаний, продольный разрез.Устройство для гашения колебаний включает корпус 1, ступенчатый ствол 2, между выступами которых расположены упругий узел 3 переменной жесткости, выполненный в виде секций пружин 4, чередующихся с металлическими дисками 5, расположенных между выступами корпуса 1 и ствола 2 и контактирующих с последними через упорные металлические 6 и резиновые 7 д 14 ски, а также гидравлический узел 8 гашен 11 я колебаний, расположенный над упругим узлом 3, выполненный в виде герметичной камеры 9 с уплотнениями 10, заполненной жидкостью, с перфорировагнной горйзонтальной перегородкой 11, жестко закрепленной на стволе 2 при помощи насаженной на него втулки 12, и с крышкой 13, ра,сположенной над перегородкой 11 между корпусом 14 камеры 9 и втулкой 12 с возможностью осевого перемещения, выполненной с отверстием 15 для заливки жидкости, закрытым пробкой 16, и поджатой пружиной 17 относительно верхнего выступа8 корпуса 1, кроме того, расположенный в нижней части устройства узел 19 преобразования крутящего момента в поступательно-вращательное перемещение ствола относительно корпуса, выполненный в виде несамотормозящейся винтовой пары.Устройство для гашения колебаний работает следующим образом.При воздействии на устройство в процессе работы долота, находящегося на неровном забое, импульса осевой сжимающей силы и крутящего момента, ствол 2 перемещается относительно корпуса 1 вверх с вращвнием относительно своей оси, поскольку он связан с последним посредством узла преобразования крутящего момента в поступательно-вращательное перемещение ствола относительно корпуса 19, выполненного в виде несамотормозящейся винтовой пары. В результате этого сложного перемещения ступенчатого ствола 2 в работу вступают взаимодействующие с ним секции пружин 4 и диски 5 - 7 упругого узла переменной жесткости 3 и гидравлический узел 8 гашения колебаний, накапливая потенциальную энергию, которая при уменьшении имульса долота через несамотормозящуюся винтовую пару узла 19 преобразования мягко гасит продольные перемещения долота. Гидравлический узел 8 гашения колебаний уменьшает динамические нагрузки, воспринимаемые упругим узлом 3. При этом пружины 4 не испытывают больших колебаний действующих на них осевых усилий и их витки не соударяются. Кроме того, осевые усилия частично воспринимаются резиновыми упорными дисками 7.Работа гидравлического узла 8 гашения колебаний совпадает с перемещением ствола 2, которое влечет за собой перемещения перфорированной перегородки 11, При этом жидкость, находящаяся в герметичной камере 9, перемещается через перфорации перегородки 11 из одной части камеры в другую, нагреваясь, расширяясь и, преодолевая сопротивление пружины 17, перемещает крышку 13, увеличивая объем камеры 9,.предотвращая тем самым разгерметизацию последней, После подъема устройства из скважины жидкость в камере 9 остывает и уменьшается в объеме, в результате чего под действием пружины 17 крышка 13 опускается, предотвращая засасывание воздуха в камеру 9, что увеличивает срок службы последней и предотвращает ее разгерметизацию.Устройство для гашения колебаний за счет применения универсальных упругих элементов воспринимает широкий диапазон осевых нагрузок и крутящего момента, его можно использовать при бурении как с ротором, так и с забойным двигателем при высоких скоростях вращения и осевой нагрузке. Устройство для гашения колебаний, содержащее корпус и ступенчатый ствол, связанные между собой несамотормозящимся винтовым соединением, упругий узел переменной жесткости, расположенный между выступами корпуса и ствола, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности, надежности и расширения дипазона воспринимаемых нагрузок, оно снабжено расположенным над упругим узлом гидравлическим узлом гашения колебаний, выполненным в виде герметичной камеры с пер. форированной горизонтальной перегородкой, жестко закрепленной на стволе, и подпружиненной относительно верхнего выступа корпуса крышкой, расположенной над перегородкой с возможностью осевого перемещения, а упругий узел выполнен в виде набора секций, содержащих пружины, чередующиеся с металлическими дисками, и упорные металлические и резинсвь 1 е диски, расположенные между пружинами и выступами корпуса и ствола.