Объемный забойный двигатель

(51) 21 4/02 (2009.01) 03 2/00 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ зубчатым венцом, в котором выполнено окно, полый секционный вал с шестерней, закрепленный на секционном валу ротор с поршнем, статор,каоксиально расположенный между секционным валом и корпусом, рабочую камеру со средствами подвода и отвода рабочих тел, замыкатель установлен на статоре с возможностью вращения и контактирования наружной поверхности с корпусом,при этом его ось вращения смещена от оси секционного вала, а секционный вал расположен внутри замыкателя, причем вращение замыкателя и ротора синхронизировано через зубчатое зацепление. На статоре и стенках замыкателя и секционного вала выполнены взаимносообщающиеся сквозные каналы. Между замыкателем и корпусом коаксиально расположен камерообразующий сегмент с перепускным каналом.(76) Айтбаев Музафар Бакитович Нурбаев Мерген Долдашевич(57) Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям,предназначенным для бурения скважин. Требуемый технический результат достигается тем,что объемный забойный двигатель,включающий цилиндрический кожух, который внутри разделен последовательно расположенными аналогичными секциями, каждая секция содержит корпус, цилиндрический замыкатель с наружным 24447 Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям,предназначенным для бурения скважин. Известна роторно-каоксиальная гидромашина,содержащая корпус, цилиндрический замыкатель с наружным зубчатым венцом, в котором выполнено окно, вал с шестерней, закрепленный на валу ротор с поршнем, статор, каоксиально расположенный между валом ротора и корпусом, рабочую камеру со средством подвода и отвода рабочего тела. Замыкатель установлен на статоре с возможностью вращения и контактирования наружной поверхности с корпусом, при этом его ось вращения смещена от оси вала ротора, а вал ротора расположен внутри замыкателя, причем вращение ротора и замыкателя синхронизировано через зубчатое зацепление (П/п РК 5335, 15.10.1997). Недостатком данной гидромашины является сложности монтажа отдельных каналов для подвода и отвода рабочего тела, а также не компактности зубчатых зацеплений между ротором и замыкателем. Задача изобретения - создание объемного забойного двигателя,характеризующегося повышением выходных энергетических параметров при уменьшении расхода промывочной жидкости. Требуемый технический результат достигается тем, что предлагаемый объемный забойный двигатель включает цилиндрический кожух,который внутри разделен последовательно расположенными аналогичными секциями. Каждая секция содержит корпус,цилиндрический замыкатель с наружным зубчатым венцом, в котором выполнено окно, полый секционный вал с шестерней, закрепленный на секционном валу ротор с поршнем, статор, каоксиально расположенный между секционным валом и корпусом, рабочую камеру со средствами подвода и отвода рабочего тела, замыкатель установлен на статоре с возможностью вращения и контактирования наружной поверхности с корпусом, при этом его ось вращения смещена от оси секционного вала, а секционный вал расположен внутри замыкателя,причем вращение замыкателя и ротора синхронизировано через зубчатое зацепление,в отличие от прототипа, в предлагаемом двигателе на статоре и стенках замыкателя и секционного вала выполнены взаимно сообщающиеся сквозные каналы, в которых исключается присутствие отдельных каналов для подвода и отвода рабочих тел, соответственно его монтажа. Достижению требуемого технического результата способствует то, что в предлагаемом забойным двигателе между замыкателем и корпусом расположен камерообразующий сегмент с перепускным каналом. Это значительно упрощает сложность изготовления и сборки. Достоинством данного изобретения является то, что в предлагаемом двигателе выполнены каналы для дополнительного отвода отработанных рабочих тел,позволяет регулировать перепад давления. Изобретение поясняется чертежами,где изображены На фиг.1 секционный узел двигателя на фиг.2 разрез по А-А фиг 1 на фиг.3 узел 1 фиг.2 на фиг.4 разрез по К-К фиг.3 на фиг.5 разрез по Б-Б фиг.1 на фиг.6 разрез по М-М фиг.1 на фиг.7 изображена верхняя торцовая опора цилиндрического кожуха на фиг.8 изображены каналы дополнительного отвода отработанных рабочих тел. Объемный забойный двигатель, включающий цилиндрический кожух 1, внутри разделен последовательно расположенными аналогичными секциями. Каждая секция содержит корпус 2,цилиндрический замыкатель 3 с наружным зубчатым венцом 4, в котором выполнено окно 5 для прохождения поршня. По оси кожуха расположен полый секционный вал 6 с шестерней 7,закрепленный на секционному валу 6 ротор 8 с поршнем 9, статор 10, коаксиально расположен между секционным валом 6 и корпусом 2. Замыкатель 3 установлен на статоре 10 с возможностью вращения и контактирования наружной поверхности с корпусом 2, при этом его ось 11 вращения смещена от оси 12 секционного вала 6, а секционный вал 6 расположен внутри замыкателя 3. Между корпусом 2 и цилиндрическим замыкателем 3 коаксиально расположен камерообразующий сегмент 13 с перепускным каналом 14. Посредством корпуса, статора и ротора,а также камерообразующего сегмента образована кольцевая рабочая камера 15. Рабочая камера 15 снабжена окном 16 для подачи промывочной жидкости, а для отвода промывочной жидкости из рабочей камеры 15 служит перепускной канал 14. На статоре 10 выполнены циркуляционный сегментный канал 17. Шестеренчатое колесо 7 и зубчатый венец 4 цилиндрического замыкателя 3 между собой синхронизированы промежуточным кольцевым шестернем 18 внутреннего зацепления, в котором ось 19 вращения расположена в середине между осью вращения замыкателя и осью секционного вала, это обеспечивает одинаковую скорость и направление вращения замыкателя и ротора. Промежуточная кольцевая шестерня 18 установлена внутри корпусообразной втулки 20,которая торцовыми концами прикреплена к поперечным кольцевым опорам 21, а свою очередь кольцевая опора 21 жестко закреплена к статору 10,к корпусу 2 и к камерообразующему сегменту 13. На статоре 10 и на стенках замыкателя секционного вала выполнены сквозные каналы 23, 22, 24,которые между собой периодически сообщаются,соответственно в это время отработанная промывочная жидкость из рабочей камеры 15 по каналу 14 поступает в канал 25 секционного вала 6. Полость 26, образованная между кожухом 1 и корпусами 2 секционных двигателей, служит каналом для подачи рабочих тел. На нижнем и верхнем конце цилиндрического кожуха выполнены торцовые опоры 27. На верхней торцовой опоре 27 выполнены перепускные каналы 28, которые сообщаются с полостью 26. Между аналогичными секциями установлена промежуточная опора 29. На стенках секционного вала 6 и промежуточных опорах 29 выполнены каналы 30, 31 для 24447 дополнительного отвода ранее поступающей промывочной жидкости. На канале 31 установлены регулирующий игольчатый клапан 32. Это позволит регулировать перепад давления между поступающей и ранее поступившей жидкости. Двигатель работает следующим образом При вращении секционного вала 6 против часовой стрелки через ротор 8 вращение передается в поршень 9, одновременно через зубчатые зацепления между шестеренчатым колесом. 7 и кольцевой шестерней 18, а также зубчатым венцом 4 замыкателя вращение передается цилиндрическому замыкателю 3. Рабочий цикл совершается за один оборот секционного вала 6 и замыкателя 3, при вращении поршня 9 по рабочей камере 15 между окном 16 и каналом 14, одновременно замыканием рабочей камеры 15, цилиндрическим замыкателем 3,соответственно с этим, ранее поступившая промывочная жидкость по каналу 14,последовательно взаимно сообщениями между сквозными каналами 22, 23, 24, поступает в канал 25 секционного вала 6, далее направляется на долота для охлаждения и выноса шляма, при этом давление ранее поступившей промывочной жидкости уменьшается. Из полосы 26 промывочная жидкость высокого давления через окна 16, поступая в рабочую камеру 15, давит на поршень 9, под действием силы высокого давления поршень 9 начинает вращаться по рабочей камере 15. Когда поршень пересекает канал 14, сквозной канал 23 статора 10 одновременно перекрывается в одном конце стеной цилиндрического замыкателя 3, а в другом конце стеной секционного вала 6, а давление ранее поступившей промывочной жидкости ровняется давлению поступающей промывочной жидкости, в связи с этим, поступление промывочной жидкости в рабочую камеру 15 прекращается, а дальнейшее перемещение поршня 9 до окна 16 осуществляет цикл прохождения поршня 9 через замыкатель 3 с частичными циркуляциями жидкости по сегментным каналам 17. Следует отметить,регулировать перепад давления возможно с помощью каналов 30, 31,путем дополнительного отвода ранее поступившей промывочной жидкости. Отметим, что суммарный крутящий момент поршней всей секции обеспечивает секционный вал с долотом непрерывного вращения большими крутящими силами. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Объемный забойный двигатель, включающий цилиндрический кожух, который внутри разделен последовательно расположенными секциями,каждая из которых содержит корпус,цилиндрический замыкатель с наружным зубчатым венцом, в котором выполнено окно, полый секционный вал с шестерней, закрепленный на секционному валу ротор с поршнем, статор,коаксиально расположенный между секционным валом и корпусом, рабочую камеру со средствами подвода и отвода рабочего тела, замыкатель установлен на статоре с возможностью вращения и контактирования наружной поверхности с корпусом,при этом его ось вращения смещена от оси секционного вала, а секционный вал расположен внутри замыкателя, причем вращение замыкателя и ротора синхронизировано через зубчатое зацепление, отличающийся тем, что на статоре и стенках замыкателя и секционного вала выполнены взаимно сообщающиеся сквозные каналы. 2. Объемный забойный двигатель по п.1,отличающийся тем, что между замыкателем и корпусом коаксиально расположен камерообразующий сегмент с перепускным каналом. 3. Объемный забойный двигатель по п.1,отличающийся тем, что снабжен каналами для дополнительного отвода отработанных рабочих тел.