Винтовой двигатель

(72) Авторы изобретения

С.С. Никомаров, А.И. Кочнев и Ю.В. Захаров

Пермский филиал Всесоюзного ордена Трудового Красного

Знамени научно-исследовательского института буровой техники (7!) Заявитель (54) ВИНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидравлическим забойным двигателям.

По основному авт.св. У 440498 известен винтовой двигатель, включающий корпус, статор с эластичной обкладкой и ротор, снабженный цилиндрическими катками fl).

Однако в этом винтовом двигатвле задача гашения перекашивающего момента решена лишь частично, поскольку усилие, прижимающее верхний конец ротора к обкладке статора в зоне наиболее полного контакта их зубьев„ воспринимается верхним катком, и усйлие, отжимающее нижнюю часть ротора от обкладки статора в этой зоне, нижним катком воспринято быть не может. В результате перекос ротора полностью не устраняется и это снижает долговечность и перегрузочную способность двигателя.

Цель изобретения - повышение долговечности и нагрузочной способности двигателя.

Указанная цель достигается тем, что ротор снабжен маховиком, жестко

S связанным с его нижним концом.

На чертеже изображен винтовой двигатель, продольный, разрез.

Винтовой двигатель содержит кор"

>4 пус 1, в расточке которого установлен статор 2 с эластичной обкладкой, внутри обкладки статора эксцентрично размещен ротор 3, винтовые зубья которого взаимодействуют с зубьями

1 статора. Ао концам ротор снабжен цилиндрическими катками 4 и 5, которые обкатываются по внутренним цилиндрическим поверхностям корпуса, выполненным соосно Ао отношению к обкладке статора. В нижней части ротора размещен маховик 6. Передача крутящего момента от ротора 3 к выходному валу 7 двигателя осущест3, 9 вляется посредством двухшарнирного карданного вала 8.

При работе двигателя на холостом ходу, когда перепад давления на двигателе ЬР и перекашивающий момент И п Р минимальны, а центробежная сила от переносного движения ротора и маховика имеет максимальную величину, катки 4 и передают радиальную нагрузку на опорные поверхности, выполненные в корпусе.

Величина перекашивающего момента определяется зависимостью: ст

Я. м пер= +Г Югер)9

A где ЬР- перепад давления в рабочих и органах, кг/см ;

D< - средний диаметр ротора, см;

Т - шаг винтовой линии статора, см.

По мере нагружения двигателя ne" .репад давления и перекашивающий момент на роторе возрастают, при этом нагрузка на каток 4 возрастает, а «а каток 5 - уменьшается. Масса тп маховика 6 и плечо его центра масс относительно верхнего катка 4 выбраны таким образом, что в режиме максимальной мощности двигателя,. являющемся границей зоны его устойчивой работы, центробежная сила на маховике создает момент, противодействующий перекашивающему моменту и превышающий его по величине. Это требование выражается следующей зависимостью:

2 5 ЬРЭс Т ст

1т Ъ

8 1 «(2 рот) где 0 и 8 - соответственно, средСф ний диаметр и эксцентриситет ротора, см;

388 ф

+ рот - число зубьев ротора;

Тс, - шаг винтовой линии статора, см;

4 " расстояние между цент5 ром масс маховика и верхним катком, см;

ЬР - соответственно, переип пад давления (кг/см ) и скорость вращения

1Е двигателя (об/мин)

s режиме максимальной мощности °

Выполнение маховика с массой по приведенному выражению обеспечивает

1З компенсацию перекашивающего момента во всем рабочем диапазоне режимов работы двигателя - от холостого хода до режима максимальной мощности.

Использование предлагаемого изоб2В ретения позволяет увеличить долговечность винтового забойного двигателя, а также повысить его нагрузочную способность в рабочей зоне характеристики двигателя (от холостого

25 хода до режима максимальной мощности) за счет устранения перекосов ротора от гидравлических сил. формула изобретения

Винтовой двигатель по авт.св. 0 446498, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыз аения долговечности и нагрузочной способности двигателя, ротор снабжен маховиком, жестко связанным с его нижним концом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 448498, кл. Е 21 В 3/12, 19?2.

9"3388 тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, W-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5060/39

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Сергачев

Редактор И. Касарда Техред И. Гергель Корректор А. Ференц