390251

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик от авт, свидетельстваЗависимое Заявлено 2 с присоеди Приоритет М Кл Е 21 Ь 3/12 1,1971 (М 1640741/ием заявкиГосударственний комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий.Х 11.1973 Дата опубликования описа Авторы изобрете М, Кузнецов и Р. А. Петроч Специальное проектно-конструкторское бюро средств автомат добычи нефти, транспорта и хранения газа аявите ЕРАТОР ДЛЯ ЗАБОЙНОЙАП ПАРАТУРЪ 1 РИТЕЛЪН ТУРБ Изобретение относится к гидродинамике и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленностях, в частности при теле- измерении забойных параметров процесса бурения и геофизических данных,Для питания забойной аппаратуры используется маломощный индивидуальный турбогенератор, турбина которого состоит из нескольких ступеней статор - ротор, серийной турбины, применяемой для вращения долота. Недостаточная надежность в работе известной турбины обусловливается быстрым износом опор турбины и узла ввода оборотов в контейнер с генератором из-за высоких оборотов турбины; частым заклиниванием турбины частицами шлама из-за малого проходного сечения между лопатками, при этом частицы шлама часто попадают в промывочную жидкость и забивают лопатки турбины, крутящий момент которой из-за его малости не может их разрушить; неустойчивой работой генератора из-за мягкой характеристики турбины, т. е. значительной зависимости числа оборотов турбины от момента сопротивления.Целью изобретения является увеличение жесткой характеристики турбины. Это достигается выполнением в статоре турбины спирального канала, направленного вдоль его оси и охватывающего цилиндрический ротор, поверхность которого выполняют с распределенными по ее площади углублениями, что увеличивает тангенциальное усилие при обтекании ротора жидкостью за счет увеличения гидродинамического сопротивления, причем для направления основной части потока по спиральному каналу толщину стенок канала делают больше поперечных размеров углублений ротора.На чертеже показана турбина генератора.Корпус 1 устройства соединен посредством переходников 2 и 3 с бурильными трубами. Внутри корпуса 1 смонтированы статор 4, снабженный спиральным каналом 5, ротор б, цилиндрическая поверхность которого имеет распределенные по ней углубления 7. Ротор б жестко насажен на вал 8, который опирается на радиальные 9, 10 и оксиальный 11 подшипники. Верхний конец вала 8 снабжен лопаткой 12, передающей вращение через гибкий вал 18 валу генератора, расположенного в герметичном контейнере 14.Устройство работает следующим образом.При прокачнвании промывочной жидкости через турбину она посредством статора 4. снабженного спиральным каналом 5, направляется по спирали относительно поверхности ротора б.Движущаяся по спирали жидкость согласно закону гидродинамики для вязких жидкостей создает тангенциальное усилие, величина которого пропорциональна динамической вязкости жидкости, площади поверхности ротора, охватываемой спиральным каналом, квадрату градиента скорости и косинусу угла между направлением движения жидкости и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения ротора,Для увеличения взаимодействия жидкости с ротором б и получения зависимости момента от оборотов, близкой к квадратичной, на его поверхности расположены углубления,что значительно увеличивает трение жидкости о поверхность ротора.Таким образом, при движении жидкости по спирали относительно шероховатой поверхности ротора возникает тангенциальное усилие, приводящее во вращение ротор, и посредством лопатки 12, жестко связанной с валом 8 ротора б, во вращение приводится гибкий вал 13 генератора, расположенного в контейнере 14,Сечение спирального канала 5 больше наибольшего сечения частиц шлама, что исключает заклинивание турбины.При изменении момента на валу турбины обороты изменяются незначительно, так как характеристика турбины близка к квадратичной, что обеспечивает устойчивую работу турбогенератора. Предмет изобретенияТурбогенератор для забойной измерительной аппаратуры, содержащий корпус, статор 15 турбины со спиральным каналом, цилиндрический ротор, вал, радиальные и оксиальные подшипники, генератор с гибким валом и контейнер, отличающийся тем, что, с целью обеспечения жесткой характеристики турбины, 20 цилиндрический ротор имеет ячеистую поверхность.ПодписноеССР Типография, пр. Сапунова, 2 Изд.1721 И Государственного комит по делам изобретен Москва, Ж, Рауш