Устройство для регулирования скорости вращения вала турбобура

Союз Советскиа Социалистическивт Республик(22) Заявлено 1212.77 (21) 2553726/22-03с присоединеийем заявки Мо(51)М. Кл.з Е 21 В 44/00Е 21 В 3/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Новочеркасский ордена Трудового Красного "Зтениенифф ;политехнический институт им. Серго Орджоникидзе(54)-УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ТУРБОБУРАИзобретение относится к буровойтехнике, а именно к устройствам,регулирующим скорость вращен.,я валатурбобура.Известны турбобуры, скорость которых зависит от механической характеристики турбины 11.Основным недостатком таких турбобуров являются большие разгонные ирабочие скорости вращения их вала,которые обуславливают быстрый износбурового инструмента,Известно также устройство для регулирования скорости вращения валатурбобура, содержащее корпус, в котором выполнены отверстия для сбросарабочей жидкости, чувствительныйэлемент и ограничитель скорости 12.Недостатками указанного устройства .являются низкая надежность работыиз-за возможного несоответствия результирующего реактивного момента накорпусе турбобура действительномувследствие взаимодействия корпусатурбобура со стенками скважины, атакже высокая силовая нагруженностьрабочих элементов регулятора.Цель изобретения - повышение надежности работы и упрощение конструкции. Укаэанная цель достигается тем,что ограничитель скорости выполненв виде втулки с наклонной поверхностью, сопряженной с чувствительнымэлементом,На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1.Устройство для регулирования скорости. вращения вала турбобура содержит корпус 1, жестко связанный с полым валом 2 турбобура, расположенноев корпусе 3 турбобура кольцо 4, кото 15 рое жестко соединено с корпусом 1и шарнирно связано с чувствительнымэлементом 5, сопряженным с наклонной поверхностью втулки 6, зафиксированной в крайнем положении посред 20 ством пружины 7 и снабженной пазом8, в котором установлен штифт 9, закрепленный на корпусе 1. Для сбросарабочей жидкости в корпусе 1 и втулке б выполнены соответственно отверстия 10 и 11.Устройство работает следующим образом.При скорости вращения вала 2 турбобура, менее или равной предельно30 установленной скорости, сбросные отверстия 10 и 11 соответственно в .корпусе 1 и втулке 6 разобщены.В этом положении вся рабочая жидкость поступает в турбину, и на валу турбобура обеспечивается максимальный крутящий момент, что очень важно при запуске турбобура, При превышении предельно установленной скорости вращения вала турбобура вследствие малого крутящего момента чувствительный элемент 5 под действием центробежной силы воздействует на наклонную поверхность втулки 6 и, преодолеваясопротивление пружины 7 и .гидравлическую силу от перепада давления в полости корпуса 1 и подвижной втулки 6,перемещает последнюю до совмеще ния сбросных отверстий 10 и 11 соответственно в корпусе 1 и втулке 6Тогда часть рабочей жидкости уходит в призабойную зону, минуя турбину, и скорость вращения вала снижается до Щ . предельно установленной. Таким образом, поддерживавтся наиболее благоприятный режим работы турбобура (а следовательно, и долота) при максимальном крутящем моменте и установленной скорости вращения. Изменение установленной скорости вращения вала производится за счет изменения веса чувствительного элемента при неизменных параметрах других элементов устройства. Таким образом, осуществляется регулирование скорости вращения вала турбобура по скорости вращения вала.Использование предлагаемого устройства дает значительный экономический эффект за счет более высокой стойкости долота, поскольку обеспечивается рациональный режим его работы, особенно в начальный момент воздействия бурового инструмента на забой, использования турбин с любыми механическими характеристиками,что открывает большие перспективы значительного повышения крутящего момента и мощности турбобура при одновременном уменьшении его габаритов, надежного и быстрого запуска турбобура, который производится при максимальном расходе рабочей жидкости, а следовательно, и максимальном крутящем моменте на валу., более эффективной очистки забоя скважины от шлама, так как вся рабочая жидкость поступает в забой, что обеспечивает благоприятные условия бурения.формула изобретенияУстройство для регулирования скорости вращения вала турбобура, содержащее корпус, в котором выполнены отверстия для сброса рабочей жидкости,чувствительный элемент, ограничительскорости вращения, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повыаения надежности работы и упрощения конструкции, ограничитель скорости выполнен в виде втулки с наклонной поверхностью, сопряженной с чувствительным элементом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шумова З.И. и др. Справочникпо турбобурам, М., "Недрами, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 448263, кл. Е 21 В 3/12, 1974.876969 Составитель И. Карбачинскедактор Т.Мермелштайн Техред Т.йаточка орректор У. По дписное Зак б.,д, 4/5 иал ППП, "Патент",г. Ужгород,Проектная,544/45 Тираж б 3 О ВНИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, 3-35, Ра