Турбобур

.2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (72) Е,И,Рыжов, О.Б.Камчатная, Г,Л,Печкарев, В.В.Чухланцев и В.Е.Батраков (53) 622.243,92 (088,8)(56) Авторское свидетельство СССР М 487588, кл, Е 21 В 4/02, 1973.Авторское свидетельство СССР М. 829843, кл, Е 21 В 4/02, 1969. (54) ТУРБОБУР(57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкциям турбобуров для бурения скважин. Целью изобретения является повышение долговечности турбобура. Турбобур содержит корпус 1, вал 2 и ступени турбины, состоящие из рабочих органов - роторов и статоров, выполненных в виде лопаточных венцов с фиксаторами 5. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнена винтовая канавка (К) 6, Фиксаторы взаимодействуют с винтовой К. Угол а наклона винтовой К выбирается в соответствии с выражением а =л/2 - Р где, д - средний угол наклона профиля лопаткиенца рабочего органа. Направление угла а наклона винтовой К и рабочей поверхности фиксатора совпадает с направлением среднего угла Р. Под действием гидравлических сил потока промывочной жидкости между роторами и статорами создается за- Б зор д. 6 ил.Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкциям турбобура для бурения скважин,Целью изобретения является повышение долговечности турбобура,На фиг,1 схематически изображена часть многоступенчатой турбины турбобура, продольное сечение; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,З - развертка винтовой канавки; на фиг,4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.5 - расположение фиксатора в ободе статора; на фиг.б - разрез В-В на фиг.1,Турбобур содержит корпус 1, внутри которого располокен вал 2, На последнем кестко закреплены роторы 3 и статоры 4 выполненныеплавающими, которые расположены в корпусепо одному через каждый ротор 3 и составляют с роторами 3 ступени турбины, Статоры 4 и роторы 3 выполнены в виде лопаточных венцов. В ободе венца статора 4 жестко закреплен фиксатор 5, выполненный в виде пластины,Рабочая поверхность фиксатора 5 расположена под углом а, Свободный конец фиксатора 5 (рабочая кромка "е") выступает над цилиндрической поверхностью статорэ 4. Нэ внутренней цилиндрической поверхности корпуса 1 турбобура нарезана по винтовой линии с углом наклона а канавка 6.Винтовая канавка 6 в поперечном сечении имеет форму прямоугольной трапеции со сторонами "аЬ" и "сб",Сторона "аЬ" расположена перпендикулярно к поверхности корпуса 1, является глубиной нарезаемой винтовой канавки 6 и служит упором для рабочей кромки "е" фиксатора 5. Сторона "сб" выполнена наклонной к поверхности корпуса 1, с целью облегчения выхода фиксатора 5 из канавки б при демонтаже турбинных секций.Угол наклона а винтовой канавки б и рабочих поверхностей фиксаторов 5 выбирается из условияа=- -- Р,где а - угол наклона винтовой канавки 6 и рабочих поверхностей фиксаторов 5;ф - средний угол наклона профиля лопатки венца рабочего органа.При этом угол наклона профиля лопатки венца рабочего органа Р совпадает с направлением винтовой канавки б,Фиксаторы 5 могут быть установлены в ободе статора 4 и в количестве более одного (с нарезкой добавочной канавки),Фиксаторы 5 в виде пластины просты визготовлении, Однако могут быть и другиеварианты их исполнения. Например, фиксаторы 5 могут иметь форму пластины, изогну 5 той в виде латинской буквы "у", один конецкоторой изогнут для создания упругого действия и удержания фиксатора 5 в гнездеобода статора 4.Устройство работает следующим обра 10 зом,После спуска турбобура в скважинувключают гидроциркуляцию. Поток промывочной жидкости поступает к турбобуру,включая его в работу.15 Под действием реактивного моментастатор 4 проворачивается, при этом рабочая кромка "е" фиксатора 5 попадает ввинтовую канавку 6 и упирается в сторону"аЬ", обеспечивая тем самым фиксацию20 статоров 4 и удерживая их от дальнейшегопроворота.При этом под действием гидравлических сил промывочной жидкости между рабочими органами ступеней (статорами 4 и25 роторами 3) создается зазор д(фиг.1), Появление гарантированного зазора приводит к снижению потерь на трение в паре"ротор - статор", уменьшает износ опоррабочих органов и увеличивает вращаю 30 щийся момент ступеней турбины,Формула изобретенияТурбобур, включающий корпус, вал и35 ступени турбин, состоящие из рабочих органов - статоров и роторов, выполненных ввиде лопаточных венцов с фиксаторами,взаимодействующими с канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпу 40 са, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения долговечности турбобура, канавка корпуса выполнена по винтовой линии,направление которой совпадает с направлением среднего угла наклона профиля лопатки45 венца рабочего органа, а фиксатор выполнен в виде пластины, установленной навенце под углом и с направлением угла,идентичным углу и направлению винтовойканавки, при зтом угол наклона винтовой50 канавки определяется в соответствии с выражениема= р-В,где а - угол наклона винтовой канавки;55- средний угол наклона профиля лопатки венца рабочего органа.1680918 Да авитель А. Хромед М,Моргентал Редактор Л. Лисин орректор М. Кучерявая аказ 3293 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарин