Система маслозащиты забойного двигателя

8) Э . Н. Крутик, В.С.Санжаров и С, П.Астаф вПермский филиал Всесоюзного ордета Трудфвого КрасногоЗнамени научно - исследовательского институтабуровой техники( 54) СИСТЕМА ИАСЛОЗАЩИТИ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к буровой технике, а точнее к забойным двигателямдля бурения скважин.Известна система маслозащиты забойных двигателей, включающая маслонапол 5енрю камеру, лубрикатор и уплотненияНедостаток этой системы маслоэащи -ты состоит в том, что в ней не предусмотрен сброс чрезмерного избыточного давления внутри маслонаполненной камеры,что может привести и повышенным контакжым нагрузкам в уплотнениях и отказу последних.Известна также система маслозащитызабойного двигателя, включающая уплотнения и лубрнкатор, расположенный надверхним уплотнением и содержащий масляную полость, цилиндр, зажимную втулкуи предохранительный узел, размещенныйв верхней части лубрикатора 2 ,Уплотнения являются двойными и снабжены дополнительными лубрикаторами небольтвого объема. Основной лубрикатор вьптолнен пружинно - поршневым. Для предотвращения шламовання зазора междупоршнем и цилиндром лубрикатора зазорперекрыт трубчатой резиновой диафрагмой,один конец которой закреплен на поршне,а другой - на цилиндре. Предохранительный узел выполнен в виде обратного клапана шарового типа, черед который осуществляется сброс чрезмерного избыточного давления в масляной полости. Практика показывает, что шаровой клапан неудовлетворительно работает в среде бурового раствора. При спуске в скважину раствор заполняет полость клапана, в которой находятся шар и пружина. При повышении давления в масляной полости клапан открывается и пропускает часть масла. В момент закрытия клапана возможно проникновение взвешенных в растворе частиц между шаром и седлом клапана. В результате этого масло посте пенно замещается раствором, что приводит к отказу герметизнруемого узла.866091 20 Нередки также случаи, когда твердаяфавн раствора оседает в полости клапанаи препятствует его открытию. В этомслучае увеличивается избыточное давление в масляной полости, что приводит кразрыву диафрегмы, разклиниванию поршняи ухудшению работы уплотнений, В конечном итоге, это также приводит к преждевременному отказу герметизируемых узлов. Таким образом, применяемый в системе маслозащиты клапан вносит элементненадежности в работу устройстве.Цель изобретения - повышение надежности и долговечности системы маслозащиты. 15Указанная цель достигается тем, чтопредохранительный узел .выполнен в виде,эластичной втулки, размещенной с натягоммежду цилиндром и зажимной втулкой,причем в цилиндре в месте контакта сэластичной втулкой выполнен продольныйпаз для стравливания давления из масляной полости,На фиг. 1 представлена схема системымаслозащиты забойного двигателя; на фиг. 252 - поршневой лубрикатор на фиг, 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг, 4 - фрагмент системы с диафрагменным вариантомлубрикатора.Система маслозащиты включает маслонаполненную камеру А, в которой размещаются герметизируемые узлы двигателя 1 не показаны), Камера А ограниченакожухом 1, верхним 2 и нижним 3 уплотнениями, в нее входят валы 4 и 5. Лубрикатор 6 связан с камерой А каналом Б,35Вся система размещена в корпусе 7. Промывочная жидкость движется по кольцевому каналу В, направление ее движенияпоказано стоелками.40Лубрикатор 6 содержит масляную полость Б, цилиндр 8, зажимную втулку 9,предохранительный узел 10, поршень 11(фиг. 2). Предохранительный узел 10включает эластичную втулку 12, разме 45щенную между цилиндром 8 и зажимнойвтулкой 9 (фиг, 2 и 3). В последней выполнены каналы В, гидравлически связывающие масляную полость Б с наружнойповерхностью эластичной втулки 12. Вверхней части цилиндра 8 в месте контакта с втулкой 12 выполнен продольный пазГ, Полость Б связана с маслонаполненнойкамерой А каналом й, размещенным между корпусом 7 и.наружной втулкой лубрикатора 13,Устройство работает следующим образом. 4При подаче промывочной жидкости(или включении электродвигателя электробура) приводятся в действие герметизируемые узлы и валы 4 и 5 забойного двигателя, масло в камере А разогреваетсяи расширяется. За счет теплового расши-Грения масла повышается избыточное давление в системе маслозащиты по отношению к давлению промывочной жидкости,которая передается внутрь камеры Ачерез канал Е (фиг. 1), поршень 11 иканал й, При достижении заданного избыточного давления предохранительныйузел 10 открывается за счет смещенияэластичной втулки 12 в паз Г, в результате чего между втулками 12 и 9 образуется зазор и масло по каналу В и зазорувытекает в поток промывочной жидкости,При снижении избыточного давления дозаданной величины втулка 12 занимаетисходное положение и утечка масла прекрашается,Кроме момента запуска, узел 10 вступает в работу при подъеме двигателя изскважины, когда из масла начинают выделяться газообразные вещества. При этомболее легкие газы поднимаются из камеры А по каналу Д в полость лубрикатора6 (фиг, 1) в верхнюю его часть, откудаи удаляются через предохранительныйузел 10, При установке его в другомместе (например, в нижней части лубрикатора 6) давлением газа сначала удалялось бы масло из полости лубрикатора6,Еще более просто выполнен предохранительный узел 10 в системе маслоэащиты с диафрагменным лубрикатором 6 (фиг. 4). Здесь диафрагма 14 надета на перфорированный цилиндр 8 и закреплена на нем зажимной втулкой 9 и корпусом 15 уплотнения 2, На верхнем конце цилиндра 8 выполнен продольный паз Г.Давление раствора передается внутрь полости Б через перфорацию в цилиндре 8 и диафрагму 15, При повышении внутреннего, давления верхняя часть диафрагмы 14 смацается в паэ Г и через зазор между диафрагмой 14 и втулкой 9 избыток масла стравливаетсч и поток промывочной жидкости, При снижении избыточного давления до запешой величины диафрагма 14 занимает исходное положение и уплотняет зазор, Таким образом, здесь диафрагма 14 также играет роль уплотняющего и упругого элемента предохранительного узла 10, Поскольку диафрагма 14 относится к деталям типа втулок, то и в данном случае5 8660 можно говорить о применении эластичной втулки 14 в предохранительном устройстве.Наряду с указанными могут быть использованы и другие варианты, устройств.В частности, при омывании раствором лубрикатора снаружи целесообразно выполнить паэ в наружном цюппщре, а масло подводит к внутренней поверхности эластичной втулки.Технико-экономические преимущества щ предлагаемого устройства заключаются в предотвращении чрезмерного увеличения избыточного давления в маслонаполненной камере А и вытекания масла из маслонаполненной камеры, Это обеспечивается тем, что паз Г находится в потоке промывочной жидкости, в связи с чем отсутствуют условия его зашламления или оседании в нем твердой фазы раствора.Поэтому появлению зазора между втулками 9 и 12 или 15-во втором варианте) нет препятствий. При случайном попадании в открытый зазор частиц твердой фазы раст вора они не представляют опасности, так как эластичность втулки 12 позволит д обеспечить герметичность контакта после снижении избыточного давления до заданной величины. Таким образом, иэбыточ" нов давление при правильном выборе параметров предохранительного узла 10 поддерживается в камере А в оптимальных 91 Фпределах, чем обеспечивается повышениеФ надежности работы системы маслоэащиты и всего двигателя В целом. формула изобретения Система маслоэащиты забойного двигатепя, включающая уплотнения, либрикатор, расположвюый над верхним уцлотнением и содержащий масляную полость, цилиндр, зажимную втулку и предохранительный узел, размеценный в верхней части лубрикатора, о т л и ч а ю щ а - я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности системы, предохранительный узел выполнен в виде эластичной втулки, размещенной с натягом между цилиндром и эажимной втулкой, причем в цилиндре в месте контакта с эластичной втулкой выполнен продольный паз для стравливания избытка масла из масляной полости. Источники информации,принятые вс внимание при экспертизе 1, Патент США М 3659662, " кл. 178/107, опублик. 1972. 2, фоменко Ф. Н. Бурение скважин электробуром, М., Недра", 1974,с. 84-85 (прототип).; М. Демчик К ое д, 4/б аказ 8026/48Тираж 630 ВНИИПИ Государстэеиного комитета по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж 35, Рау 3 аскад