Вопрос 5.11. Винтовой забойный двигатель

Винтовые забойные, двигатели Д-85 и Д1-54 применяют в про­цессе капитального ремонта для разбуривания цементных мостов, песчаных пробок, отложений солей в обсадных колоннах, а также для забуривания вторых стволов через окна в колонне, бурения геолого­разведочных скважин и проведения других работ.

Двигатели (рис. 5.58) состоят из секции рабочих органов (секция двигателя) 1 и секции шпиндельной (шпиндель) 2.

По принципу действия винтовой забойный двигатель представ­ляет собой планетарно-роторную гидромашину объемного типа с внутренним косозубым зацеплением рабочих органов. Основные де­тали двигателя - статор 1 и ротор 2.

Статор выполнен в виде стального корпуса с концевыми резьбами, к расточке которого привулканизована резиновая обкладка, имеющая на внутренней поверхности винтовые зубья левого направления.

-321-

Стальной ротор имеет наружные винтовые зубья также левого направления, число которых на единицу меньше, чем у статора. Ось ротора смещена относительно статора на величину эксцентриситета, равную половине высоты зуба.

Шаги винтовых поверхностей ротора и статора пропорциональ­ны числу зубьев этих деталей.

Специальный профиль зубьев ротора и статора обеспечивает не­прерывный контакт и образование замыкающихся по длине шага ста­тора единичных рабочих камер.

Жидкость, поступающая в двигатель от насосов установки ремонта скважин, пройдет к долоту в том случае, если ротор двигателя прово­рачивается внутри обкладки статора, обкатываясь по его зубьям под действием неуравновешенных гидравлических сил. При этом ротор совершает планетарное движение: геометрическая ось ротора враща­ется относительно оси статора против часовой стрелки, сам ротор поворачивается по часовой стрелке. За счет разности в числах зубьев ротора и статора переносное вращение редуцируется в абсолютное с передаточным числом, равным числу зубьев ротора, что обеспечи­вает сниженную выходную скорость вращения и высокий крутящий момент двигателя.

Планетарное движение ротора преобразуется в соосное вращение вала шпинделя при помощи карданного вала, передающего крутящий момент и гидравлическую осевую нагрузку от ротора.

Карданный вал состоит из двух двойных зубчатых шарниров, за­полненных консистентной смазкой, и промежуточной трубы. Шарни­ры с трубой в двигателе Д-85, ротором и муфтой шпинделя соединя­ются посредством конических сопряжений с плоскими хвостовиками.

Шпиндель двигателя включает осевой многоступенчатый под­шипник качения и радиальные резинометаллические опоры.

- 322 –