Турбобур

(51) 21 4/02 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ уровнях внешней поверхности, где выступы расположены создающими подошву рабочей камеры образованные внутренними стенками корпуса в виде кривой плавно отходящей к периферии по направлению вращения последнего, переходящая в вогнуто дуговое окончание совмещенное с началом следующей рабочей камеры и внешней поверхностью вала снабженной продольными проемами на высоту рабочей камеры, внутренняя полость вала оснащена направляющими зафиксированными конусом вверх на уровне рабочих камер, перегородки выполнены в виде открытой втулки с тупиковым дном выпуклой формы и сопряженный с дном боковым окном ориентированным в сторону вогнуто дугового окончания рабочей камеры, при этом перегородки радиально с возможностью перемещения размещены в теле вала сообщающимися с его внутренней полостью и скользяще контактирующими с внутренними стенками корпуса, а подводящие каналы проведены связующими подошву рабочей камеры с внутренней полостью вала ниже направляющих на каждом уровне, выходные отверстия корпуса просверлены по его краям перпендикулярно к вогнуто дуговому окончанию рабочей камеры.(72) Мендебаев Токтамыс Нусипхулович Смашов Нурлан Жаксибекович(73) Товарищество с ограниченной ответственностью Компания Жайлау Акционерное общество Фонд науки(57) Изобретение относится к забойным гидродвигателям используемым для бурения скважин. Задача - упрощение конструкции и повышение надежности работы турбобура. Технический результат уменьшение сопротивления вращательному движению корпуса,увеличение плечо сил крутящего момента и создание пускового момента для приведения турбобура в действие. В турбобуре корпус установлен на валу с возможностью вращения, вал выполнен с внутренней полостью и выступами на разных 24033 Изобретение относится к забойным гидродвигателям используемым для бурения скважин. Известен забойный двигатель, состоящий из корпуса, внутри которого размещен ротор, между наружной поверхностью ротора и внутренней полостью корпуса образована камера, а ротор имеет эластичное герметичное уплотнение. Описание изобретения к патенту Российской Федерации 2109905, кл.Е 21 В 4/02, 1998. Недостатки известного забойного двигателя сложность конструкции снижающие надежность его работы. Известен турбобур, предназначенный для бурения скважин, содержащий корпус, внутри которого размещен вал,рабочие камеры образованные по кругу между внутренними стенками корпуса и внешней поверхностью вала,подпружиненные перегородки, подводящие каналы и выходные отверстия. Описание изобретения к патенту Российской Федерации 2135729, кл. Е 21 В 4/02,1999. Данный турбобур по совокупности существенных признаков,конструктивному исполнению и достигаемому результату наиболее близок к предлагаемому изобретению, что является основанием для принятия его в качестве прототипа. Недостаток прототипа - также сложность конструкции,обусловленная наличием подпружиненных перегородок создающие сопротивление вращательному движению вала,недолговечность пружин из-за знакопеременных нагрузок и незначительное плечо сил крутящего момента, что снижают надежность работы турбобура. Задача изобретения - упрощения конструкции и повышение надежности работы турбобура. Технический результат уменьшение сопротивление вращательному движению корпуса,увеличение плечо сил крутящего момента и создание пускового момента для приведения турбобура в действие. Это достигается тем, что в турбобуре содержащим корпус, внутри которого размещен вал,рабочие камеры образованные по кругу внутренними стенками корпуса и внешней поверхностью вала, перегородки между ними,подводящие каналы, выходные отверстия корпуса,согласно изобретению, корпус установлен на валу с возможностью вращения, вал выполнен с внутренней полостью и выступами на разных уровнях внешней поверхности, где выступы расположены создающими подошву рабочей камеры, образованные внутренними стенками корпуса в виде кривой плавно отходящей к периферии по направлению вращения последнего,переходящие в вогнуто дуговое окончание совмещенное с началом следующей рабочей камеры и внешней поверхностью вала снабженной продольными проемами на высоту рабочей камеры,внутренняя полость вала оснащена направляющими зафиксированными конусом вверх на уровне 2 рабочих камер, перегородки выполнены в виде открытой втулки с тупиковым дном выпуклой формы и сопряженный с дном боковым окном ориентированным в сторону вогнуто дугового окончания рабочей камеры, при этом перегородки радиально с возможностью перемещения размещены в теле вала сообщающимися с его внутренней полостью и скользяще контактирующими с внутренними стенками корпуса, а подводящие каналы проведены связующими подошву рабочей камеры с внутренней полостью вала ниже направляющих на каждом уровне, выходные отверстия корпуса просверлены по его краям перпендикулярно к вогнуто дуговому окончанию рабочей камеры. Совокупностью отличительных признаков изобретения касающиеся формы образования рабочих камер внутренними стенками корпуса в виде кривой плавно отходящей к периферии по направлению вращения последнего, переходящая в вогнуто дуговое окончание и внешней поверхностью вала снабженной продольными проемами на высоту рабочей камеры, оснащением внутренней полости вала направляющими зафиксированными конусом вверх на уровне рабочих камер вкупе с боковым окном перегородок ориентированным в сторону вогнуто дугового окончания рабочей камеры, в последней создается ударная нагрузка промывочной жидкости с нарастающим давлением, что наряду с увеличением плечо момента сил обеспечивают повышение эффективности использования энергии промывочной жидкости преобразованной в крутящий момент. Выполнение перегородок в виде открытой втулки с тупиковым дном выпуклой формы и сопряжение с дном бокового окна, радиальным размещением перегородок с возможностью перемещения в теле вала сообщающимися с его внутренней полостью создается система подачи промывочной жидкости в рабочие камеры,достигается упрощения конструкции и снижение силы прижатия перегородки во внутренние стенки корпуса с последующим уменьшением сопротивление вращательному движению корпуса. Проведением подводящих каналов связующими подошву рабочей камеры с внутренней полостью вала ниже направляющих на каждом уровне также обеспечивается упрощения конструкции турбобура,а просверлением выходных отверстий корпуса по его краям перпендикулярно к вогнуто дуговому окончанию рабочей камеры образуется реактивная сила с наибольшим плечом момента сил направленных в сторону вращения корпуса, что вызывает появление пускового момента для приведения турбобура в действие, повышают надежность работы его работы. Совокупные существенные признаки изобретения имеют причинно-следственную связь,обеспечивают решения задачи - упрощения конструкции и повышение надежности работы турбобура. 24033 На фиг. 1 изображен общий вид турбобура, на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1. Турбобур содержит корпус 1 установленный с возможностью вращения посредством подшипников 2 на валу 3, размещенный внутри корпуса 1. Вал 3 выполнен с внутренней полостью 4 и выступами 5 на разных уровнях внешней поверхности 6 создающие подошву рабочей камеры 7,образованные по кругу внутренними стенками 8 корпуса 1 и внешней поверхностью 6 вала 3. Внутренние стенки 8 выполнены в виде кривой плавно отходящей к периферии по направлению вращения корпуса 1, переходящая в вогнуто дуговое окончание 9 совмещенное с началом следующей рабочей камеры 7. Внешняя поверхность 6 вала 3 снабжена продольными проемами 10 на высоту рабочей камеры 7. Внутренняя полость 4 вала 3 оснащена направляющими 11, зафиксированные конусом вверх на уровне рабочих камер 7. В теле вала 3, сообщающимися с его внутренней полостью 4 радиально размещены с возможностью перемещения и скользяще контактирующими с внутренними стенками 8 корпуса 1 перегородки 12,выполненные в виде открытой втулки с тупиковым дном выпуклой формы 13, сопряженные с боковым окном 14 ориентированные в сторону вогнуто дугового окончания 9 рабочей камеры 7. В теле вала 3 также проведены подводящие каналы 15, связующие подошву рабочей камеры 7 с внутренней полостью 4 вала 3 ниже направляющих 11 на каждом уровне. При этом выходные отверстия 16 просверлены по краям корпуса 1 перпендикулярно к вогнуто дуговому окончанию 9 рабочей камеры 7. Турбобур работает следующим образом. Подаваемый по колонне труб (не показано) поток промывочной жидкости по внутренней полости 4 вала 3, через конусный верх направляющих 11 попадает вовнутрь перегородки 12, и оказывая давление на его тупиковое дно выпуклой формы 13 прижимает перегородки 12 к внутренней поверхности 8 корпуса 1, и через сопряженное с дном 13 боковое окно 14, обтекая продольные проемы 10 создает ударную нагрузку на вогнуто дуговое окончание 9 рабочей камеры 7,вызывая крутящий момент корпуса 1 вращающегося на подшипнике 2 относительно вала 3. При этом перегородки 12 с возможностью перемещения скользяще контактирующие с внутренними стенками 8 корпуса 1 способствуют наращиванию давления промывочной жидкости в рабочей камере 7, усиливая крутящий момент. Часть промывочной жидкости вытекая через выходные отверстия 16 за счет реактивной силы образуют пусковой момент с наибольшим плечом сил вращательному движению корпуса 1, суммарно усиливая крутящий момент. Основной поток промывочной жидкости с подошвы рабочей камеры 7 выступов 5 через подводящие каналы 15 попадает в полость 4 вала 3 ниже направляющих 11 на каждом уровне, и направляется на следующие рабочие камеры 7 с подошвами расположенные ниже на внешней поверхности 6 вала 4. Результаты серии экспериментов проведенные с целью проверки работоспособности турбобура при различных расходах промывочной жидкости подтвердили, что данным техническим решением создан турбобур, простой по конструкции,надежный в работе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Турбобур, содержащий корпус, внутри которого размещен вал, рабочие камеры образованные по кругу внутренними стенками корпуса и внешней поверхностью вала, перегородки между ними,подводящие каналы, выходные отверстия корпуса,отличающийся тем, что корпус установлен на валу с возможностью вращения, вал выполнен с внутренней полостью и выступами на разных уровнях внешней поверхности, где выступы расположены создающими подошву рабочей камеры образованные внутренними стенками корпуса в виде кривой плавно отходящей к периферии по направлению вращения последнего, переходящая в вогнуто дуговое окончание совмещенное с началом следующей рабочей камеры и внешней поверхностью вала снабженной продольными проемами на высоту рабочей камеры, внутренняя полость вала оснащена направляющими зафиксированными конусом вверх на уровне рабочих камер, перегородки выполнены в виде открытой втулки с тупиковым дном выпуклой формы и сопряженный с дном боковым окном ориентированным в сторону вогнуто дугового окончания рабочей камеры, при этом перегородки радиально с возможностью перемещения размещены в теле вала сообщающимися с его внутренней полостью и скользяще контактирующими с внутренними стенками корпуса, а подводящие каналы проведены связующими подошву рабочей камеры с внутренней полостью вала ниже направляющих на каждом уровне,выходные отверстия корпуса просверлены по его краям перпендикулярно к вогнуто дуговому окончанию рабочей камеры.