Винтовой забойный двигатель

. М. Кочнев, С. С. Никомаров, М. Т. Гусма Р. В. Захаров и В. Б. Голдобин 72) Авторы нэобретен Пермский филиал Всесоюзного ордена Тру вог Знамени научно-исследовательского инст тута сноговой: 7) Заявнтел техники 54) ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕ одер ого Изобретение относится к буровойтехнике, а имено к забойным двигателям, предназначенным для бурения нефтяных и газовых скважинИзвестен героторнюй винтовой механизм, содержащий рабочие органы, .статор и ротор, в виде коническоговинтового героторного механизма, карданное соединение, вал и радиальноупорный подшипник 13,Недостаток устройства заключаетсяв том, что при спуско-подъемных опе"рациях не обеспечен переток промывочной жидкости минуя рабочие органыдвигателя.Наиболее близким решением из известных является забойный гидравлический двигатель, содержащий рабочиеорганы, статор и аксиально подвижныйротор в виде винтового героторногомехаизма, вал и радиально-упорныйподшипник 2,Недостатком известного двигателяявляется то, что долговечность рабочих органов ограничена ввиду износаи изменения размеров зубьев ротора истатора и, следовательно, появлениязазора в паре, что приводит к снижению нагрузочной характеристики двигателя. Цель изобретения - повышение долговечности двигателя.Поставленная цель достигается тем,что двигатель снабжен установленнойна валу сменной муфтой для ограничения хода ротора вверх, а рабочие ор"ганы выполнены с коническими винтовыми поверхностями, вершины конусов ф которых обращены вверх навстречу потоку промывочной жидкости.На Фиг. 1 изображен общий вид винтового забойного двигателя, продольный разрез; на Фиг. 2 - сечение А-Ана фиг. 1; на Фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.Винтовой забойный двигатель сжит рабочие органы в виде винтов4 Е 45 50 5 з 94героторного механизма, включающегостатор 1 и аксиально подвижный ротор 2Ротор 2 и статор 1 выполнены с ко.ническими винтовыми поверхностями,вершины конусов которых обращенынавстречу движущемуся потоку промывочной жидкости, Ротор 2 через карданное соединение 3 и переходник 4связан с валом 5. На валу 5 шпинделяустановлена промежуточная втулка б,на которой смонтирован радиальноупорый подшипник 7. Промежуточнаявтулка б сопряжена с валом 5 шпинделя посредством подвижного в осевом.направлении пазового соединения,например шлицевого. Подшипник закреплен на промежуточной втулке 6 гайками 8.На валу 5 шпинделя между нижнимупорным торцом промежуточной втулкии буртом. вала установлена сменнаямуфта 9, ограничивающая ход роторавверх и имеющая продольный разъем.Части муфты соединены между собой,например, посредством болтов 10.Винтовой забойный двигатель работает следующим образом.При прокачивании жидкости, в условиях отсутствия забойной нагрузкина долото, под действием массы вращающихся частей двигателя и усилияот перевала давления, действующегов первоначальный момент на ротор,вал шпинделя вместе с карданным соединением и ротором перемещаетсявниз на величину Н, до упора торца9 переходника 4 в верхний торец ъпромежуточной втулки .б. При этомоткрывается проход жидкости в образовавшийся зазор между ротором и.статором,При создании осевой нагрузки на, долото вал шпинделя перемещается попазовому соединению до упора торцамуфты в нижний торец промежуточнойвтулки, а ротор двигателя занимаетверхнее положение (Фиг. 1), обеспечивая определенный натяг в рабочейпаре. При верхнем расположении подвижной системы двигателя и подачепромывочной жидкости под давлением,.планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение валашпинделя при ломощи карданного вала,передающего вращающий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротораПо мере износа винтовых зубьевконического героторного механизманагрузочная характеристика двигателя 53.40 фснижается. Для восстановле ния ст епе-, ни обжатия конических рабочих органов из-за износа винтовых поверхностей зубьев после подъема двигателя на поверхность производится установка новой сменной муфты, по высоте меньшей высотыпредыдущей муфты. За счет уменьшения высоты муфты обеспечивается перемещение ротора вверх 10 относительно статора и, следовательно, восстановление натяга в рабочей паре и нагрузочной способности двигателя.Выполнение винтового забойногодвигателя с коническими рабочими органами, имеющими воэможность относительного осевого перемещения, позволяет повысить долговечность.двигателя за счет многократного восстанов О ления степени обжатия обкладки статора при износе рабочих органов, для создания оптимального натяга в паре, Наличие сменной муфты, при возможном осевом перемещении вращающихся частей двигателя, позволяет восстанавливатьзагрузочную способность двигателя вусловиях буровой при износе винтовыхповерхностей рабочих органов.Кроме того, при отсутствии осевой зонагрузки на долото и, следовательно,наличии зазора в конических рабочихорганах двигателя обеспечивается циркулирование промывочной жидкости встволе скважины, а также слив или заполнение бурильной колонны промывочз ной жидкостью в процессе спуско-подьемных операций без применения дополнительных устройств.Формула изобретенияВинтовой забойный двигатель, содержащий рабочие органы, статор и аксиально подвижный ротор в виде винтового героторного механизма, вал и радиально-упорный подшипник, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с,целью повышения долговечности двигателя,он снабжен установленной на валу сменной муфтой для ограничения хода ротора вверх, а рабочие органы выполнены с коническими винтовыми поверхностями, вершины конусов которых обращечны вверх навстречу потоку промывочнои жидкости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 40 О 689, л. К 21 В 3/12, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР У 443156, кл. Е 21 В 3/12, 1973,915310фиказ 5281/М 2 Тираж 623 . Подписно лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,