- регулювальні кільця; 5 - ковпак; 6, 8, 9, 11, 13, 14, 21 - втулки; 7 - гумова опора ковзання; 10 - гумометалеві опори; 12 - ущільнювальні кільця; 15 - диск; 16, 18 - кільця; 17 -шарік підшипника; 18 - корпус; 19 - вал шпинделя; 20 - ніпель; 21 - переводник.
Шпиндельна секція має на валу і корпусі спеціальні замкові різьблення з малою конусностью, за допомогою яких закріплюються обертові деталі шпинделя і нерухомі, а також деталі центруючих радіальних резинометаллических опор. Деталі шпиндельної секції кріпляться різьбами, що мають два наполегливі торця. Так, поряд із звичайним для замкової різьблення наріжним наполегливою торцем з'єднання переводника з корпусом є внутрішній завзятий торець, за допомогою якого кріпляться деталі нерухомої частини. Напівмуфта, нагвинчується на вал, має внутрішній завзятий торець, що впирається в торець валу, в той же час зовнішній завзятий торець цієї різьблення передає зусилля на деталі рухомої частини, здійснюючи їх стиск. Використання такого з'єднання забезпечує стабілізацію осьового взаиморасположения валів турбінної секцій в умовах вібрацій.
Таким чином, з'єднувальні конусні різьблення виконують одночасно функцію кріплення деталей турбіни. Це визначає необхідність розглядати два різних натягу конічного різьблення: по зовнішньому і внутрішньому торця. З одним із них пов'язана осьова фіксація, а з іншим - деформації при кріпленні деталей шпинделя.
Установка в шпинделі осьової опори кочення (як жорсткою, так і амортизованою - шпиндель типу ШШО) замість гумометалеві опори ковзання дозволяє турбобурах сприймати більш високі осьові навантаження і ефективно працювати при більш низьких числах оборотів.
Так само широко застосовуються шпинделі типу ШФД з лабіринтовими дисковими ущільненнями. Вони призначені для турбінних секцій серійних турбобуров. За рахунок часткової ізоляції картера осьової опори від надходження бурового розчину, що містить тверді абразивні частки, значно збільшений моторесурс шпинделя.
Бажаючи поєднати в собі переваги ізоляції і сприйняття великих осьових навантажень, конструкторами була запропонована схема комбінованої опори, тобто застосування одночасно і шарикопідшипників і резинометаллическим п'яти. Але нерівномірний знос цих опор призводив до того, що перший тип опор зношувався, в той час як другий тип ще працював. Це створювало великі незручності в обслуговуванні та ремонті.
Вал виготовляється з високоміцної легованої сталі, при цьому перетину вала збільшується в міру наближення до долоту. Шпиндельні секція турбобура з'єднується з турбінної секцією через переводник нижньої секції допомогою замкової різьблення, а вали - за допомогою конусно - шлицевой муфти.
Можливі випадки установок між долотом і шпиндельної секцією стабілізаторів, для кращого орієнтування траєкторії буріння.
.1 Характеристики турбобура 3ТСШ1-195
Число ступенів турбін ........................ 306
Довжина ................................................ 25.7 м
Маса ................................................ 4 740 кг
Частота обертання вихідного валу:
в режимі холостого обертання 800 об/хв
в робочому режимі .............................. 400 об/хв
Максимальна потужність ..................... 115 кВт
Перепад тиску .............................. ..4,0 МПа
Витрата рідини ................................. 0,035 м?/с
Обертаючий момент ........................... ..2700 Н/м
ККД ................................................ 0,5
3. Перевірочні розрахунки
. 1 Розрахунок різьблень переводника
Розрахунки різьбових з'єднань на міцність зводиться до визначення напруги зрізу і зминання витків різьби і порівняння цих величин з допустимими значеннями (Малюнок - 3).
У Перевідники турбобура 3ТСШ1-195 використовується різьблення З - 171 для з'єднання з корпусом турбінної секції і різьблення на ніпельному кінці РКТ - 177 для з'єднанні з корпусом шпиндельної секції.
Нижче в таблиці 1 наведемо параметри використовуваних резьб в корпусі.
Таблиця 1 Параметри різьблень корпусу
Позначення резьбРКТ - 177З - 171З - 121Средній діаметр в основний площині dср, мм173,362165,598115,113Внутренній діаметр в основний площині DС, мм 169,98161,380111,755Наружний діаметр в основний площині dо, мм176168 , 890117,741 Довжина конуса різьблення L, мм120127102 Крок різьби S, мм5,086,355,08 Висота профілю різьби h, мм3,013,7552,993 Конусность1: 161: 61: 4
Малюнок - 3 Конічна різьблення ніпеля
