Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура

СОюз Советских Социапистическия РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 791881(51)М. Кл.з Е 21 В 4/02 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(22) Авторы изобретения А, В. Садчиков и А. В, Агуреев Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамениполитехнический институт им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ТУРБОБУРАИзобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам, регулирующим скорость вращения вала турбобуров, широко используемых для бурения нефтяных и газовых скважин.Известно устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, включающий корпус, шпиндель, раз - мещенныи в нем с помощью подшипника, полый шток; взаимодействующий со шпинделем через тела качения, помещенные в сопрягаемых винтовых канавках, выполненных на штоке и шпинделе, и образующий с корпусом кольцевую камеру, сообщенную каналами с внешним пространством, причем верхний конец штока снабжен клапаном, взаимодействующим с седлом, выполненным в проточной части корпуса над каналами т 1 3. Недостатком устройства является невозможность регулирования максимальной скорости вращения вала турбобура.Наиболее близким решением иэ иэ вестных является устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, включающее корпус, центробежный регулятор, установленный на валу упругий элемент, взаимодействую щий с втулкой, регулирующей перекры- тие сливного канала27.Недостатком устройства является то, что оно работает не только в функции скорости вращения вала турбобура, но и перепада давления на турбине. Поскольку на перепад давления на турбине влияют многие незави - симые от скорости вращения вала возмущающие воздействия (пульсация расхода, изменение удельного веса рабочеи жидкости и т.д.),то регулирование скорости вращения с достаточной точностью осуществимо быть не может.Целью изобретения является повышение точности регулирования,Это достигается тем, что устройство снабжено фрикционными дисками, установленными на валу турбобура и на втулке с воэможностью осевого перемещения и взаимодействия с центробежным регулятором, сливной канал выполнен в корпусе, а втулка установлена с воэможностью поворота вокруг оси, причем упругий элемент связан ,с корпусом при помощи резьбового сое,динения .На Фиг. 1 изображено устройстводля регулирования скорости вращениявала турбобура; на Фиг. 2 - сечениеА-А на Фиг . 1.Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура включает корпус 1, в котором размещенсливной канал 2, штифт 3, пропущенный в прорезь 4 подвижной втулки 5,установленной в корпусе с возможностью поворота вокруг оси и регулирующей перекрытие сливного канала 2.Упругий элемент б с определеннымвылетом В связан с корпусом при помощи резьбового соединения на болте7, зафиксированном контрогайкой 8.Подвижная втулка выполнена с ка- Иналами 9 и 10 соответственно длясброса и пропуска рабочей жидкости,а также продольными проточками 11, вкоторых расположены выступы фрикционных дисков 12, поочередно установлен- Яных с фрикционными дисками 13, выступы которых вмонтированы в продольныепроточки 14 вала 15 . Диск 16, выступы которого расположены в продольныхпроточках вала, выполнен с наклоннойповерхностью, зафиксирован в крайнемположении пружиной 17 и сопряжен счувствительным элементом 18 центробежного регулятора, который шарнирнозакреплен на стакане 19, жестко связанном с валом посредством болта 20.Корпус устройства жестко связан скорпусом 21 турбобура, а его вал - свалом 22 турбобура.Устройство работает следующим образом .35При скорости вращения вала 15,менее или равной предельно установленной скорости, определяемой весомчувствительного элемента 19 центробежного регулятора и вылетом упругого элемента б, каналы 2 и 9 соответственно в .корпусе 1 и подвижной втулке 5 разобижены,В этом положении вся рабочая жидкость через каналы 10 для пропускарабочей жидкости поступает в турбину турбобура, а на его валу обеспечен максимальный момент.При превышении предельно установленной скорости вращения вала 15(вследствие малого крутящего моментаили других причин) чувствительныйэлемент 19 воздействует на наклоннуюповерхность диска 1 б, в результатечего диски 13 входят в соприкосновение с дисками 12 и за счет сил тре- И ния проворачивают их, а вместе с ними и подвижную втулку 5, до совмещениеканалов 2 и 9 соответственно в корпусе 1 и подвижной втулке 5.Тогда часть рабочей жидкости уйдетв затрубное пространство, минуя турбину турбобура, и скорость вращениявала снизится до предельно установленной,Таким образом поддерживается предельно установленная скорость вращения вала.Изменение предельно установленнойскорости вращения вала легко осуществляется изменением величины вылета6"упругого элемента б при помощиболта 7, фиксируемого в корпусеконтргайкой 8, или уже весом чувствительного элемента,С увеличением вылета усилие дляполучения необходимой деформации пружины, с целью совмещения каналов 2и 9 соответственно в корпусе 1 и подвижной втулке 5, потребуется меньше,следовательно, меньше будет и предельно установленная скорость, инаоборот.Таким образом, регулирование скорости вращения вала турбобура происходит только в Функции скорости вращения вала.Формула изобретенияФУстройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, включающее корпус, центробежный регулятор, установленный на валу, упругийэлемент, взаимодействующий с втулкой,регулирующей перекрытие сливного канала, отличающееся тем,что, с целью повышения точности регулирования оно снабжено Фрикционными дисками, установленными на валутурбобура и на втулке с возможностьюосевого перемещения и взаимодействияс центробежным регулятором, сливнойканал выполнен в корпусе, а втулкаустановлена с возможностью поворотавокруг оси, причем упругий, элементсвязан с корпуссм при помощи резьбового соединения .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 4482 б 3, кл . Е 21 В 3/12, 28.03,73.2. Патент США Р 3802515,кл .173/12,опублик. 09 .04.74.791881 Составитель В. Коротковедактор А. Купрякова Техред А.Бабинец Корректор С, Щсма ПодписнокомитетаСССРоткрытийнаб., д. 4/5 аэ 94 1130 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,3 30 Тираж б 2 ВНИИПИ Государственногпо делам иэобретений Москва, Ж, Раушска о 18