ВИНТОВОЙ ЗАБОЙНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ НАКЛОННОГО И ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Полезная модель относится к винтовым забойным двигателям для наклонного и горизонтального бурения и может быть использована в нефтегазодобывающей, горной и др. отраслях промышленности.
В качестве прототипа принят двигатель для наклонно-параллельного и горизонтального бурения ДРУ-172РС (000 «Радиус-Сервис»), изображенный и описанный в книге Д.Ф.Балденко, Ф.Д.Балденко и А.Н.Гноевых «Одновинтовые гидравлические машины» в 2-х т., М., ООО «ИРЦ Газпром», 2007, т.2, с.43.
Упомянутый двигатель включает статор с установленным в нем ротором, из которых первый через верхний переводник регулятора наклона бурения соединен с корпусом регулятора наклона бурения, а второй через переводник ротора соединен с карданным валом регулятора наклона бурения.
Признаки известного забойного двигателя для наклонного и горизонтального бурения, совпадающие с признаками заявленной полезной модели заключается в наличии статора, соединенного с верхним переводником регулятора наклона бурения, и установленного в статоре ротора, соединенного через переводник ротора с карданным валом регулятора наклона бурения.
Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается полезной моделью, заключается в недостаточной прочности резьбового соединения нижнего конца статора с верхним переводником регулятора наклона бурения. По этой причине происходят поломки, либо отвинчивание резьбы в этом соединении.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в увеличении ее долговечности.
Технический результат, обеспечивающий решение указанной задачи, заключается в увеличении прочности соединения в опасной зоне.
Достигается технический результат тем, что в винтовом забойном двигателе для наклонного и горизонтального бурения, включающем статор и установленный в нем ротор, соединенные первый с верхним переводником регулятора наклона бурения, а второй через переводник ротора - с карданным валом регулятора наклона бурения, согласно полезной модели нижняя часть поверхности статора и верхняя часть наружной поверхности верхнего переводника регулятора наклона бурения соединены втулкой. Достижение указанного результата обеспечивается также выполнением соединения втулки с нижней частью поверхности статора либо резьбовым, либо конусным, а соединение втулки с верхней частью наружной поверхности верхнего переводника регулятора наклона бурения - конусным, с применением на всех соединениях клея.
Наличие втулки в зоне частых поломок увеличивает совокупную площадь сечения в опасной зоне. Прочность зависит от величины напряжения в сечении, а напряжение от соотношения величины нагрузки или изгибающего момента (в соответствии с углом бурения) к площади сечения или момента сопротивления сечения. Поскольку нагрузки остаются неизменными, а совокупная площадь сечения из-за наличия втулки увеличивается на площадь кольцевого сечения втулки, то напряжение в сечении в результате снижается. При уменьшении напряжения в сечении прочность увеличивается. Применения клея в резьбовых или конусных соединениях увеличивает прочность их сцепления.
Новые признаки заявленного технического решения заключаются в наличии втулки, соединяющей нижнюю часть поверхности статора с верхней частью наружной поверхности верхнего переводника регулятора наклона бурения, в выполнении соединения втулки с нижней частью поверхности статора либо резьбовым, либо конусным, в выполнении соединения втулки с верхней частью наружной поверхности верхнего переводника регулятора наклона бурения конусным и в применении в вышеуказанных соединениях клея.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - показано соединение винтового забойного двигателя для наклонного и горизонтального бурения с регулятором наклона бурения в разрезе; на фиг.2 - конусное соединение втулки с нижней поверхностью статора в разрезе.
Винтовой забойный двигатель для наклонного и горизонтального бурения включает статор 1 и установленный в нем ротор 2. Статор 1 посредством резьбы 3 соединен с верхним переводником 4 регулятора наклона бурения (целиком не показан). Ротор 2 соединен с верхним шарнирным узлом 5 карданного вала регулятора наклона бурения.
Нижняя часть поверхности 6 статора 1 и верхняя часть наружной поверхности 7 переводника 4 регулятора наклона бурения соединены втулкой 8. Соединение втулки 8 с нижней частью поверхности 6 статора 1 выполнено резьбовым 9 (фиг.1) или конусным 10 (фиг.2). Соединение втулки 8 с верхней частью наружной поверхности 7 верхнего переводника регулятора наклона бурения выполнено конусным 11 (фиг.1). Соединения втулки 8 с нижней частью поверхности 6 статора 1 и с верхней частью наружной поверхности 7 верхнего переводника регулятора наклона бурения выполнены с применением клея.
Работа полезной модели осуществляется следующим образом. При работе винтового забойного двигателя вращающийся ротор передает вращение через верхний шарнирный узел 5 карданному валу и далее на режущей инструмент. Нагрузки от режущего инструмента передаются на шарнирный узел 5. При этом наличие втулки 8 увеличивает суммарное сечение этого узла и снижает в сечении напряжение, увеличивая прочность и как следствие долговечность этого узла.