Демпфер продольных колебаний

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ 1 В 17/07(5 ЕНИ АТЕН продольныхнны за счет я высокоамбаний, Сущпродольных движный отм направлес корпусом А - АиБ -ния не к забо номуд за бур пус 1 и ва ней кольце змещен ги ий узел, сос тановленнь у 2 поршне ндров 4, ан се 1, Как в ть замен вой х и 3 ние эфсчет и коамп ло рап ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(72) А, Ш, Янтурин, Ш, Х. Хамзин, М, Д. Валеев, Р. А, Мамлеев и Р. 3, Ахмадишин (73) Башкирский государственный научноисследовательский и проектный институт нефтяной промышленности(56) Авторское свидетельство СССР М. 966225, кл, Е 21 В 17/07, 1982,Авторское свидетельство СССР М. 1463903, кл, Е 21 В 17/07, 1989. (54) ДЕМПФЕР ПРОДОЛЬНЫХ КОЛЕБА- НИЙ(57) Использование: гашение вибраций низа бурильной кол избирательного демпфирован плитудных низкочастотных кол ность изобретения: демпфер колебаний включает корпус, и носительно последнего в осев нии полый вал, связанный обретение относится к области бурефтяных и газовых скважин, а именно йному оборудованию, предназначенля гашения продольных вибраций ниильной колонны,лью изобретения является повышефективности и надежности работы за збиоательного демпфирования высолитудных низкочастотных колебаний, фиг. 1 изображен общий вид демпфедольных колебаний в разрезе; на фиг. шлицевым соединением и размещенный между корпусом и валом гидродинамический демпфирующий узел с регулятором динамического демпфирования, выполненный с целью преобразования механической энергии колебаний долота в тепловую за счет трения жидкости в калиброванных отверстиях и кольцевых каналах в виде закрепленных на корпусе друг под другом цилиндров и расположенных в ихполости, связанных с валом поршней, образующих с цилиндрами надпоршневые и подпоршневые полости, связанные каналами соответственно с затрубным пространством и внутритрубной полостью. Регулятор гидро- динамического демпфирования выполнен в виде телескопически подвижных относительно друг друга в осевом направлении внутренней и наружной втулок, жестко связанных одним концом соответственно с валом и корпусом, Наружная втулка в средней части имеет отверстия и кольцевую проточку на внутренней поверхности, а внутренняя втулка имеет расположенные, на разной высоте калиброванные отверстия различного диаметра 3 ил,2 и 3 - соответственно сечен фиг. 1.Демпфер содержит кор между которыми во внутрен цилиндрической полости ра динамический демпфирующ щий из последовательно ус жестко закрепленных на вал из сочлененных с.ними цили гично закрепленных в корп ант, поршни 3 могут бь1806257 35 40 45 50 55 кольцевыми мембранами, Для предотвращения проворачивания друг относительно друга корпус 1 и вал 2 сочленены между собой с помощью шлицевого соединения. Полости 5 и 6 над и под поршнями 3 через калиброванные отверстия и кольцевые цилиндрические каналы сообщены, соответственно, с затрубным кольцевым пространством и с внутри- трубной полостью.Внутренняя кольцевая полость 7 между валом 2 и корпусом 1 в зоне под самым нижним поршнем и внутритрубная полость дополнительно разобщены между собой регулятором гидродинамического демпфирования, выполненным в виде жестко связанной с корпусом 1 втулки 8 с кольцевой полостью переменного поперечного сечения (переменного гидравлического сопротивления), сообщенной с полостью 7 радиальными отверстиями и продольно скользящей относительно втулки 8 и жестко связанной с валом 2 втулки 9 с радиальными калиброванными отверстиями 10, продольно смещенными друг относительно друга и полностью сообщенными в статическом состоянии с кольцевой полостью втулки 8,Демпфер работает следующим образом.При продольных колебаниях корпус 1 перемещается относительно вала 2. При этом, в зависимости от направления переменного движения, жидкость из полости 6 будет выдавливаться через калиброванные отверстия и каналы в полость 7, а затем - во внутритрубное пространство, или же из полости 5 - в затрубное кольцевое. В результате механическая энергия колебаний будет преобразовываться в тепловую за счет трения жидкости в калиброванных отверстиях и кольцевых каналах с высоким гидравлическим сопротивлением, т, е. будет происходить демпфирование энергии продольных колебаний, С увеличением амплитуды колебаний (виброперемещений) все большая часть размещенных на втулке 9 калиброванных отверстий 10 будет периодически перекрываться втулкой 8, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления и, соответственно, степени демпфирования. Таким образом втулки 8 и 9 выполняют роль простейшего механизма 5 10 15 20 25 30 обратной связи, регулируя степень демпфирования в зависимости от амплитуды колебаний. Это дает возможность производить избирательное демпфирование, т. е., гасить низкочастотные высокоамплитудные так называемые грунтовые колебания долота, не затрагивая, при этом, низкоамплитудные высокочастотные зубцовые колебания, необходимые для эффективного разрушения породы. Для снижения интенсивности износа трущихся поверхностей внутренняя полость демпфера заполняется консистентной смазкой. Сменой втулок 8 и 9 с различным количеством и размерами отверстий подбирают требуемую степень демпфирования. Меняя количество рабочих пар "поршень - цилиндр", варьируют эффективностью виброгашения в зависимости от величины статической нагрузки на забой и других факторов.Формула изобретения Демпфер продольных колебаний, включающий корпус, подвижный относительно последнего в осевом направлении полый вал, связанный с корпусом шлицевым соединением и размещенный между корпусом и валом гидродинамический демпфирующий узел с регулятором динамического демпфирования, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения эффективности и надежности работы за счет избирательного демпфирования высокоамплитудных низкочастотных колебаний, гидродинамический демпфирующий узел выполнен в виде закрепленных на корпусе друг под другом цилиндров и расположенных в их полости, связанных с валом поршней, образующих с цилиндрами надпоршневые и подпоршневые полости, причем последние гидравлически связаны соответственно с затрубным пространством и внутритрубной полостью, а регулятор гидродинамического демпфирования выполнен в виде телескопически установленных внутренней и наружной втулок, жестко связанных одним концом соответственно, с валом и корпусом, причем наружная втулка в средней частиимеет отверстия и кольцевую проточку на внутренней поверхности, а внутренняя втулка имеет расположенные на разной высоте калиброванные отверстия различного диаметра.1806257 0 Составитель О.БотыгинТехред М. Моргентал Корректор М.Ткач едакто изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 969 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5