ШПИНДЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ ВИНТОВОГО ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к шпиндельным секциям винтовых забойных двигателей (ВЗД) для вращательного бурения и может использоваться в нефтедобывающей, горной и др. отраслях промышленности.
В качестве прототипа принята шпиндельная секция, изображенная и описанная в справочном пособии Д.Ф. Балденко, Ф.Д Балденко, А.Н. Гноевых, «Винтовые забойные двигатели», «Москва Недра», 1999, рис. 3.7.
Упомянутая конструкция шпиндельной секции состоит из корпуса, монолитного полого вала, соединяемого с помощью муфты вверху с шарниром или гибким валом, а внизу - посредством наддолотного переводника с долотом. Для восприятия осевых и радиальных нагрузок на валу шпиндельной секции размещены пакет упорных подшипников и радиальные опоры (нижние опоры).
Признаки известного технического решения, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, состоят в наличии корпуса, вала, установленного в корпусе и соединенного вверху с помощью муфты с шарниром или гибким валом (на чертеже не показаны), а внизу - посредством наддолотного переводника с долотом (на чертеже не показано). На валу также размещены пакет упорных подшипников и радиальные опоры (нижние опоры).
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в отсутствии средств в конструкции шпиндельной секции, снижающих динамические нагрузки, возникающие от работы долота и отрицательно воздействующие на подшипниковые опоры шпиндельнойсекции.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в увеличении долговечности пакета упорных подшипников, и, как следствие шпиндельной секции в целом.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в снижении динамических нагрузок на пакет упорных подшипников, и, как следствие, на шпиндельную секцию в целом.
Достигается технический результат тем, что в шпиндельной секции включающей корпус, в котором размещен вал, с пакетом упорных подшипников и радиальными опорами, согласно полезной модели, снабжена амортизатором, установленным ниже пакета упорных подшипников. Технический результат достигается также тем, что амортизатор состоит из двух разъемных частей, каждая из которых содержит обойму с заплечиком, в которое упирается упорный подшипник, контактирующий другой стороной с большим торцом дистанционной втулки с заплечиком, образующим с ее внутренней поверхностью выемку, адекватную смежной выемке, образуемой внутренней поверхностью внутренней втулки с заплечиком, составляющих полость. При этом в полостях обеих разъемных частях установлены амортизационные диски, которые установлены так, что между ними вне секции шпинделя остается зазор, который ликвидируется при установке амортизатора в секцию шпинделя и затяжке в нем всего пакета деталей. Диски амортизатора изготавливаются из упругого материала (например из резины).
При этом наличие и расположение амортизатора ниже пакета упорных подшипников позволяет снизить воздействие динамических нагрузок на вышерасположенные подшипники и другие детали секции шпинделя. Конструкция же амортизатора, описанная выше, при затяжке пакета деталей секции шпинделя и ликвидации зазора, повышает амортизационные свойства амортизационных дисков за счет их сжатия, и позволяет гасить большие динамические нагрузки.
Новые признаки заявленного технического решения заключаются в наличии амортизатора в конструкции самой шпиндельной секции и ниже пакета упорных подшипников. Новой является также конструкция амортизатора, заключающаяся в том, что он состоит из двух разъемных частей, каждая из которых содержит обойму с заплечиком, в которое упирается упорный подшипник, контактирующий другой стороной с большим торцом дистанционной втулки с заплечиком, образующим с ее внутренней поверхностью выемку, адекватную смежной выемке, образуемой внутренней поверхностью внутренней втулки с заплечиком, составляющих полость. При этом в полостях обеих разъемных частей установлены амортизационные диски так, что между ними вне секции шпинделя остается зазор, который ликвидируется при установке амортизатора в секцию шпинделя и затяжке в нем всего пакета деталей.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где
на фиг. 1 - показан общий вид шпиндельной секции;
на фиг. 2 - узел амортизатора до установки в шпиндельную секцию;
на фиг. 3 - узел амортизатора после установки в шпиндельую секцию;
Шпиндельная секция винтового забойного двигателя включает корпус 1, в котором установлен полый вал 2. На валу 2 установлены: радиальная опора 3 со втулкой 4, радиальная опора 5 со втулкой 6, амортизатор 7, пакет упорных подшипников 8. Пакет деталей по корпусу сверху закреплен резьбой переводника 9 через регулировочное кольцо 10, а снизу - резьбой ниппельной гайки 11 через регулировочное кольцо 12 и упорное кольцо 13. Пакет деталей по валу 2 закреплен резьбой муфты 14 через регулировочные кольца 15,16 и упорное кольцо 17. На нижнем конце вала 2 на резьбе закреплен наддолотный переводник 18. Амортизатор 7 установлен ниже пакета упорных подшипников 8. Он состоит из двух разъемных частей 20 (фиг. 2). Каждая из частей 20 содержит обойму 21 с заплечиком 22. В заплечико 22 упирается упорный подшипник 23, контактирующий другой стороной с большим торцом дистанционной втулки 24 с заплечиком 25, образующим с ее внутренней поверхностью выемку, адекватную смежной выемке, образуемой внутренней поверхностью внутренней втулки 26 с заплечиком 27. Вместе описанные выемки составляют полость. В полостях обеих разъемных частях 20 размещены амортизационные диски 28. Количество амортизационных дисков 28 подбирают так, чтобы между разъемными частями 20 оставался зазор (е), когда амортизатор находится вне шпиндельной секции. Когда амортизатор установлен в шпиндельную секцию, и весь пакет деталей в нем затянут, зазор (е) ликвидируется за счет сжатия амортизационных дисков.
При поджатых амортизационных дисках, когда ликвидирован зазор (е), амортизационные диски обеспечивают большую степень гашения динамических нагрузок. Таким образом снижается воздействие динамических нагрузок на все вышерасположенные по отношению к амортизатору подшипниковые опоры.
При сборке пакета шпинделя все вышеперечисленные детали сжимают до исчезновения зазора «е» между втулками вала и втулками корпуса. В результате сборки резиновые диски находятся в расчетном состоянии упругого сжатия.