Эксплуатация бурового и нефтепромыслового оборудования

ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВОГО И НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ Курс лекций Для студентов специальности 151 031 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» дневного и заочного отделений (нефтепромысловая отрасль) МДК 02.01. Тема 2.3. СОДЕРЖАНИЕ Стр. 1. Организация эксплуатации оборудования 3 2. Требования к выполнению работ по техническому обслуживанию 6 3. Обеспечение технического обслуживания оборудования 10 (уплотнительные материалы, ремни клиновые.цепи приводные роликовые) 4. Обеспечение технического обслуживания оборудования 14 5. (подшипники качения, смазочные материалы) 6. Крепёжные резьбовые соединения 18 7. Эксплуатация цепных передач 23 8. Эксплуатация узлов талевой системы 25 9. Эксплуатация буровых лебёдок 31 10. Эксплуатация буровых вертлюгов 37 11. Эксплуатация буровых роторов 41 12. Эксплуатация буровых насосов (гидравлическая часть) 46 13. Эксплуатация буровых насосов (приводная часть) 53 14. Эксплуатация индивидуальных приводов штанговых насосных установок 57 (станков-качалок) 15. Эксплуатация фонтанных арматур 65 16. Эксплуатация центробежных насосов типа ЦНС-180 70 Список литературы 75 Лекция 1. ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ. План лекции: 1. Система технического обслуживания и плановых ремонтов. 2. Планирование ремонтов на предприятии 3. Общие рекомендации на проведение работ по техническому обслуживанию оборудования. 4. Эксплуатационная документация Содержание лекции. 1. Система технического обслуживания и плановых ремонтов. Организация работ по техническому обслуживанию (эксплуатации) и ремонту оборудования на предприятиях производится в соответствии с системой технического обслуживания и плановых ремонтов (ТО и ПР). Система ТО и ПР предусматривает проведение комплекса мероприятий предупредительного характера, направленных на поддержание оборудования в постоянной эксплуатационной готовности и обеспечения наибольшей производительности, высокого качества выполняемых работ, увеличение межремонтных сроков, снижения затрат на ремонт и эксплуатацию, повышения качества ремонтных работ. За организацию ТО и ПР несёт ответственность служба главного механика предприятия. Под техническим обслуживанием (ТО) понимается комплекс мероприятий по поддержанию в работоспособном или исправном состоянии изделия при использовании его по назначению. ТО осуществляется для предупреждения прогрессирующего износа деталей и сопряжений путём своевременного проведения регулировочных работ, смазки, выявления неисправностей и их устранения. ТО выполняется в соответствии с требованиями инструкций по эксплуатации в плановом порядке и во время простоя оборудования. ТО может быть периодическое, в соответствии с планом, и сезонное. ТО на объектах, имеющих обслуживающий персонал, выполняется силами персонала, если персонала нет, то силами ремонтных бригад баз производственного обслуживания. Под ремонтом необходимо понимать комплекс мероприятий по восстановлению исправности (работоспособности) изделий и их составных частей. Системой ТО и ПР предусматривается выполнение двух видов ремонтов по степени восстановления ресурса: - текущий ремонт (ТР) - капитальный ремонт (КР) ТР осуществляется в процессе и на месте эксплуатации оборудования в целях гарантированного обеспечения работоспособности. Во время ТР производится частичная разборка машин, ремонт отдельных узлов или замена быстроизнашиваемых деталей, сборка и регулировка. Снятые с оборудования неисправные узлы направляются на ремонтную базу или ремонтный цех. ТР бурового и нефтегазопромыслового оборудования производится как правило в рамках технического обслуживания оборудования. 2. Планирование ремонтов на предприятии Планирование работ по техническому обслуживанию на предприятии заключается в составлении годовых планов-графиков ТО и ПР службой главного механика предприятия. В планах графиках ТО и ПР указываются все виды ТО и ремонтов, которые должны быть в планируемом году. Сущность планирования ремонтов заключается в определении календарных сроков выполнения текущих и капитальных ремонтов, что осуществляется на основании ремонтных показателей разработанных для каждого вида оборудования. Основными ремонтными показателями являются: - межремонтный период (МРП) – время между последовательно проводимыми ремонтами в машино-часах; межремонтный цикл (МРЦ)- наименьшие повторяющиеся интервалы времени в течении которого все виды ТО и текущих ремонтов в машино-часах (время между чередующимися капитальными ремонтами); - структура ремонтного цикла – последовательность проведения установленных видов ремонтов в ремонтном цикле (пример: структура ремонтного цикла бурового компрессора капитальный ремонт – 4 текущих и капитальный К4ТК, МРЦ равен 3000 машино-часам, МРП равен 600 машино-часам); графически структуру ремонтного цикла можно представить следующим образом: Рис.3 Схема структуры ремонтного цикла. 3. Возможные виды работ по техническому обслуживанию оборудования. В общем случае при техническом обслуживании могут выполняться следующие виды работ: 1. Очистка и мойка оборудования; 2. Контроль величины изнашивания деталей, оценка непригодности деталей; 3. Осмотр элементов металлоконструкций корпусных деталей по де­фектам металла и сварных швов; 4. Оценка технического состояния крепежных изделий и их замена; 5. Ремонт резьбовых отверстий; 6. Установка шпонок; 7. Демонтаж , монтаж и регулировка подшипников качения и скольжения; 8. Обслуживание зубчатых, ремённых, цепных и карданных передач 9. Разборка тугопосаженных деталей; 10. Центрирование оборудования; 4. Эксплуатационная документация Эксплуатационные документы предназначены для изучения изделия и правил его эксплуатации (использования, технического обслуживания, транспортирования и хранения). Номенклатура эксплуатационных документов 1. Техническое описание (ТО) предназначено для изучения изделия и должно содержать описание его устройства и принципа действия, а также технические характеристики и другие сведения, необходимые для обеспе­чения полного использования технических возможностей изделия. 2. Инструкция по эксплуатации (ИЭ) должна содержать сведения, не­обходимые для правильной эксплуатации изделия и поддержания его в по­стоянной готовности к действию. 3. Инструкция по техническому обслуживанию (ИО). В инструкции по техническому обслуживанию излагают порядок и правила технического обслуживания изделия. 4. Инструкция по монтажу, пуску, регулированию и обкатке изде­лия на месте его применения (ИМ) должна содержать сведения, необхо­димые для технически правильного проведения монтажа, пуска, регулиро­вания и обкатки изделий, монтаж которых должен проводиться только на месте применения. В инструкции должны быть изложены также правила демонтажа изделия и его составных частей. Вопросы для самопроверки 1. Дайте определение системе технического обслуживания и плановых ремонтов. 2. Какая структура предприятия несёт ответственность за выполнение ТО? 3. Дайте определение сущности технического обслуживания. 4. Дайте определение сущности планирования ТО. 5. Дайте определение межремонтному периоду. 6. Дайте определение структуре ремонтного цикла. 7. Какие работы могут производится при техническом обслуживании? Лекция 2. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ. План лекции 1. Моечно-очистные работы 2. Частичная разборка оборудования 3. Контроль величины изнашивания деталей, оценка непригодности деталей Практическая работа №1 ИЗУЧЕНИЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ Цель работы: 1. Изучить состав и сущность: 1.1. Моечно-очистных работ 1.2. Работ по частичной разборке оборудования 1.3. Работ по оценке непригодности деталей 2. Ответиь на контрольные вопросы Содержание практической работы. 1. Моечно-очистные работы. При техническом обслуживании моечно-очистные работы производятся для того, чтобы: удалить с наружной поверхности грязь, масляные отложения, продукты коррозии, пришедшие в негодность лакокрасочные покрытия, восстановить многократно используемые фильтры. При очистке поверхностей машин и агрегатов от всех встречающихся видов загрязнений используются в основном ручные методы или очистка перегретым паром. Ручной (механический) способ предполагает очистку поверхностей и деталей лопаточками, скребками, щётками с использованием растворителей (диз.топливо, керосин, уайт-спирит и тд). Пропаривание может производится при наличии передвижных пароперегревательных установок типа ППУА-1200/100 и др., которые могут обеспечить температуру перегретого пара до 300оС. 2. Частичная разборка оборудования. При техническом обслуживании и текущем ремонте необходимо производить частичную разборку агрегатов с целью замены быстроизнашиваемых деталей или механизмов. Основными работами являются разборка резьбовых крепёжных соединений и соединений, собранных с гарантированным натягом. Разборка резьбовых соединений производится гаечными ключами. В тех случаях, когда резьбовое соединение проржавело, рекомендуется его смачивать керосином в течение 15—20 мин или производить быстрый нагрев гайки, чтобы винт не успел нагреться. При отвинчивании гаек и винтов очень важно стронуть их с места, для чего по винту или гайке наносят легкие удары молотком. Если винт или гайка не вывинчивается, то, как крайний случай, их срезают ножовкой или срубают зубилом. Сломанные шпильки и болты можно вывинтить при помощи спе­циальных приспособлений и инструмента (рис.). Если вывинтить сломанную шпильку или болт нельзя, то их высверливают, а в отвер­стии нарезают резьбу большего диаметра против первоначального. Рис. . Способы вывинчивания сломанных шпилек и болтов: 1 — с помощью отвертки; 2,4 — с помощью приваренного стержня; 3— с по­мощью сверления и нарезания левой резьбы; 5 — с помощью приваренной Наиболее трудоемкой и ответственной работой при разборке является распрессовка деталей, имеющих неподвижные соединения с гарантированным натягом (шестерни, звездочки цепных передач, шкивы, муфты, втулки, подшипники качения и т. д.). Такие детали снимаются при помощи специальных или универсальных съемников и прессов. Как исключение допускается снятие сбиванием, при этом для предохранения деталей от наклепа или смятия применяются прокладки из дерева или меди. На рис.показана схема гидравлического съёмника для выпрессовки седла клапана бурового насоса. Рис.1 -цилиндр; 2-гидроцилиндр; 3-гайка;4- поршень; 5-седло; 6-захват; 7-тяга; 3.Контроль величины изнашивания деталей, оценка непригодности деталей Контроль осуществляется наружным осмотром и замерами контрольно-измерительными приборами. При наружном осмотре проверяется общее техническое состояние дета­ли, выявляются внешние значительные дефекты - трещины, отрывы, вмя­тины, задиры, интенсивный износ, проломы и по этим признакам принима­ется решение: деталь пригодна к дальнейшей эксплуатации, подлежит вос­становлению при подготовке к пуску или подлежит замене для направления на ремонт или подлежит полной выбраковке. Кроме наружного осмотра для качественной оценки технического со­стояния детали во время технического обслуживания, при ремонтах и экс­плуатационных проверках производится инструментальный контроль бурового оборудования. С целью контроля размеров деталей, взаимного расположения их поверхностей используют измери­тельный инструмент универсального или специального назначения. Задачей инструментального контроля является определение изменение размеров и формы деталей (овальность, конусность, бочкообразность, неплоскостность, изгиб и т.д.), относительного взаимного положения деталей ( не параллельность, перекос осей, несоосность, торцевое и радиальное биение, несимметричность). К средствам инструментального контроля относят: - меры ( линейки гибкие 150…5000 мм, линейки жёсткие 100…1000 мм, наборы щупов толщиной от 0,02…1,0 мм); Рис. Набор щупов №1. Девять щупов толщиной 0,01 мм до о,1мм - штангенинструмент (штангенциркули, штангенглубиномеры, штангенрейсмасы с ценой деления 0,05…0,1 мм); - микрометрический инструмент (гладкие микрометры, микрометрические глубиномеры, микрометры-нутромеры с пределами измерений от 0 до 600 мм); - рычажно-механические приборы ( индикаторы часового типа, рычажно-зубчатые приборы). С целью выявления усталостных внутренних трещин и микротрещин. а также поверхностных трещин не различимых визуально используются неразрушающие методы контроля (дефектоскопия).Наиболее распространёнными являются: магнитные, ультразвуковые, радиационные и капиллярные методы. При техническом обслуживании дефектоскопия производится для тех деталей доступ к которым возможен (переводники, бурильные трубы, инструмент для спуско-подъёмных операций и т.д.) При оценке непригодности деталей к повторному использованию необ­ходимо руководствоваться рекомендациями, изложенными для основных деталей в технических условиях на дефектацию и ремонт соответствующе­го механизма. Для многих типовых деталей и их элементов в результате многолетнего опыта ремонта установлены определенные разновидности дефектов, при наличии которых детали не могут быть повторно использованы. Ниже при­ведены основные из этих дефектов. Корпусные детали являются базой для сборки узлов, механизмов и ма­шин, поэтому при разработке браковочных признаков всесторонне учиты­ваются всевозможные варианты их восстановления при наличии самых раз­нообразных дефектов и повреждений. Корпусные детали бракуются при явной экономической нецелесообраз­ности их восстановления или отсутствии технических средств для восста­новления. Если по какому-либо дефекту корпусная деталь подлежит выбраковке, то дефектацию других мест этой детали производить не следует (например, корпус механической части бурового насоса бракуется при наличии трещи­ны в месте соединения его с гидравлической коробкой; корпуса крюка и вертлюга бракуются при обломах стенок карманов крепления штропов пальцами и т. п.). Валы и оси, имеющие трещины, изломы, остаточные деформации от кручения, восстановлению не подлежат. Остаточные деформации от изгиба могут быть устранены рихтовкой, если величина прогиба не превышает значений, регламентированных техническими условиями на дефектацию и ремонт. Шлицы со сколами и изломами восстановлению не подлежат. Шпоночные пазы на валу и в ступице со сколами пазов, а также при односторонних износах пазов более 6 % от номинального размера бракуют­ся; заварка таких пазов и перенарезка на диаметрально противоположной поверхности решается в каждом конкретном случае. Шестерни и зубчатые колеса считаются непригодными при изломах зубьев, сколах торцов и вершин, значительных выкрашиваниях по длине зуба; Подшипники качения. Перед оценкой пригодности, не имея приборов диагностики, необходимо сначала проверить работу подшипников путем прикосновения рук к подшипниковому узлу и на слух: • нормальные условия - работа без шума или издается мелодичный од­нотонный звук; • отсутствие смазки или радиальное защемление тел качения из-за лиш­него натяга при посадке - появляется и издается свист; • попадание в подшипник грязи или металлических включений от сработки и сколов - прослушивается постукивание, скрежет, тяжелый ход под­шипника и повышение температуры корпуса узла • значительный износ беговых дорожек и тел вращения - повышенный шум разной тональности; • ослабление посадок подшипника (в корпусе или на шейке вала) - глу­хие удары. Затем снятые подшипники должны быть хорошо промыты и очищены от следов смазки и коррозии; пятна коррозии удаляются, а подшипники тща­тельно осматриваются. Подшипники бракуются при следующих дефектах: трещинах, выкраши­вании колец, тел вращения, отсутствия отдельных деталей (шариков, роли­ков, заклепок сепараторов), , ше­лушении металла, неравномерных износах беговых дорожек, износах от проворачивания колец на вале и в корпусе, «пористости» на дорожке качения и роликах вследствие недостаточности их твердости, вы­браковке по радиальным зазорам, по допустимому осевому люфту. Пружины являются непригодными к дальнейшему использованию при наличии изломов, трещин, коррозии, потери жесткости, неравномерности шага. Болты, винты, шпильки, гайки бракуются по причинам интенсивной коррозии, износа или срыва резьбы на двух и более нитках, смятии граней, искривления по длине. Вопросы для самопроверки 2. Перечислите виды загрязнений поверхностей механизмов. 3. В чём сущность механической очистки поверхностей? 4. Каким инструментом производится разборка резьбовых соединений? 5. Как производится разборка соединений с натягом? 6. Как работает гидравлический съёмник для выпрессовки сёдел клапанов? 7. Какие дефекты можно выявить с помощью инструментального контроля? 8. Для чего используются щупы? 9. Какие дефекты выявляются методами дефектоскопии 10. В каких случаях выбраковываются валы и оси, подшипники качения, резьбовые крепёжные детали. Лекция 3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ План: 1. Конструкция уплотнений, уплотнительные материалы. 2. Ремни клиновые 3. Цепи приводные роликовые 4. Подшипники качения 5. Смазочные материалы В процессе эксплуатации необходимые надежность и работоспособ­ность требуется поддерживать путем регулировок, исправления или замены изношенных или поврежденных деталей, смены масел, добавки конси­стентных смазок при технических обслуживаниях и текущих ремонтах, требующих материально-технического обеспечения: 1.Конструкция уплотнений, уплотнительные материалы. Для создания плотных и герметичных соединений металлических по­верхностей применяют прокладки, уплотнения, набивки. Они изготавлива­ются из фибры, паронита, асбеста, кожи, войлока, резины, плетеных тканевых материалов и мягкого листового ме­талла (медь, свинец, алюминий). Фибра листовая (ГОСТ 14613-69) - твердый, гибкий и пластичный ма­териал, получаемый из пористой спрессованной бумаги. Фибра хорошо поддается механической обработке, гнётся, склеивается; применяется в ка­честве прокладочного материала в паровых механизмах, кислородном обо­рудовании, в гидравлических прессах, в бензомаслопроводах. Выпускается толщиной от 0,4 до 12 мм Паронит листовой получают из смеси асбестовых воло­кон, растворителя, каучука и наполнителей; предназначен для изготовления прокладок различной конфигурации для уплотнения плоских разъемов, ра­ботающих в среде воды и пара при температуре до 723 К (450 °С) и давле­нии до 686 • 104 Па (70 кгс/см2). Обозначение паронита общего назначения: марка ПОН и ПОН-1, плотностью 1,6-2,0 г/см3. Размеры листов (длинахширина), мм: 400 х 300; 500 х 500; 750 х 500; 1000 х 750; 1500 х 1000; 1500 х 1500; 3000 х 1500. Толщина, мм: 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,5, 2, 3, 3,5, 4, 5, 6. Пример обозначения листов паронита марки ПОН толщиной 0,8 мм, шириной 750 и длиной 1000 мм: Паронит ПОН 0,8 х 750 х 1000, ГОСТ 481-80. Асбест - волокнистый материал, обладающий способностью расщеп­ляться на тонкие, гибкие волокна, обладающий высокой огнестойкостью, малой электро- и теплопроводностью, кислото- и щелочеустойчивостью. Асбест широко используется в качестве уплотняющих сальниковых набивок и прокладок, для изоляции горячих труб с температурой 130…450 °С; Из асбестовых волокон изготовляют: асбестовые ткани – обозначение АТ1…АТ5 асбестовый картон - обозначение КАОН-1; КАОН-2 асбестовые шнуры – обозначение ШАОН Клингерит - спрессованная смесь асбеста, сурика, графита, окиси желе­за и каучука. Этот материал устойчив при температуре до 453 К (180 °С) и давлении до 1176 • 103 Па (12 кгс/см2). Резиновые и резинотканевые пластины. ТМКЩ - тепломорозокислотощелочестойкая; ОМБ - ограниченно-маслобензостойкая; ПМБ - повышенно-маслобензостойкая. Сальниковые набивки. Сальниковые набивки используются в уплотнительных узлах, называемых сальниками. Конструкция сальника представлена на рис. Рис. 1 — кольцо из асбестовой прографиченной набивки, 2 — прессованный серебристый чешуйчатый хлопьевидный графит, 3 — кольцо из просаленной набивки, 4 — металлическое кольцо сальника, 5 — корпус сальнико­вой камеры) Сальниковые набивки выпускаются на основе асбе­ста следующих марок: АС - сухая, квадратного и круглого сечения, мм АП -- пропитанная антифрикционным составом, графитизированная, квадратного и круглого сечения АПР - то же с латунной проволокой, квадратного и круглогосеченияАМБ - пропитанная маслобензостойким составом, размеры такие же; АПС - прорезиненная, графитированная, только квадратного сечения, АПП - пропитанная, прорезиненная, графитированная, квадратного се­чения АПРС - сухая, прорезиненная, графитированная; АПРПП, АФТ, АГ, АФВ и АФ - пропитанные суспензией фторопласта; Кольца резиновые, уплотнительные круглого сечения . Эти кольца отличаются предельно простой конструк­цией, минимальными габаритными размерами, возможностью герметиза­ции радиального соединения независимо от направления действия давле­ния, широкой универсальностью применения, низкой стоимостью, удобст­вом монтажа и хорошей уплотняющей способностью. Кольца (рис.) характеризуются внутренним диаметром d1 и диа­метром сечения d2 При монтаже колец для уплотнения радиальных соеди­нений подвижных и неподвижных геометрические размеры сопрягаемых деталей (диаметр штока d шт, диаметр цилиндра d ц, выбираются такими, что кольцо деформируется и под действием сил упругости прижимается к уплотняе­мым поверхностям. Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения предназначены для работы при давлении: • до 50 МПа (500 кгс/см2) - в неподвижных соединениях и до 32 МПа (320 кгс/см2) - в подвижных соединениях в минеральных маслах, жидких топливах, эмульсиях, смазках, пресной и морской воде; • до 40 МПа (400 кгс/см2) - в неподвижных соединениях и до 10 МПа (100 кгс/см2) - в подвижных соединениях в сжатом воздухе. Медь применяется при изготовлении прокладок в средах (вода, пар) при давлении 343 • 104...98 • 106 Па (35... 100 кгс/см2) и температуре до 523 К (250 °С). Свинец применяется для изготовления прокладок в кислотные среды с давлением до 588-104 Па (60 кгс/см2). Алюминий листовой, толщиной 2...4 мм, применяется для изготовления прокладок в средах (пар, нефть, масло) при температуре 573...673 К (300...400 °С) и давлении до 588 • 104 Па (60 кг/см2). 2.Ремни клиновые Ремни клиновые приводные применяют при бурении нефтяных и газо­вых скважин для привода буровых насосов, компрессоров, для суммирова­ния мощности силовых двух-, трехдизельных блоков. Согласно ГОСТ 1284.89 клиновые ремни изготавливают восьми стандартных сечений (вид трапеции), размеры которых определяются ши­риной основания α , высотой (толщиной ремня) h и углом клина ремня φ (для всех отечественных ремней принят равным 40°); за расчетную ширину αр принимают ширину поперечного сечения ремня, находящегося под на­тяжением, на уровне нейтральной линии (рис.) . Расчётная длина ремней может быть от 400 до10600 мм. Размеры и профили стандартных клиновых ремней приведены в табл. Обозначение профиля ремня Размеры сечения,мм Передаточное число Минимальный диаметр шкива αр α h 1.5 63 Z (0) 8.5 10 6 4 90 А 11.0 13 8 3.75 125 В(Б ) 14.0 17 11 3.5 200 С(В ) 19.0 22 14 3.25 315 Д(Г ) 27.0 32 19 3 500 Е(Д ) 32. 0 38 23.5 3 800 Е0(Е ) 42.0 50 30 3.25 500 Ремни обозначаются следующим образом: С(В)-2500, IV - ремень сечения С(В), расчётной длиной 2500 мм, V класса для умеренного климата. 3.Цепи приводные роликовые В приводах буровых установок используются цепи приводные ролико­вые повышенной прочности и точности, технические условия на которые приводятся в ГОСТ 21834-87. Цепи изготавливают двух типов: НП - нормального и ТП - тяжелого. Приводная цепь представляет собой гибкую конструкцию, собранную из последовательно соединённых жёстких звеньев. По конструктивным признакам приводные цепи относятся к роликовым и состоят из чередующихся наружных и внутренних звеньев. Каждое звено состоит из двух пластин напрессованных на валики 2 со шплинтом 3 (рис.), или на втулки 6. втулки снабжены роликами 7. наружные 1 и внутренние 5 пластины по контуру напоминают восьмёрки. рис. Цепи характеризуются шагом – расстоянием между осями двух роликов внутреннего и наружного звеньев в натянутом состоянии. Цепи обозначаются следующим образом: - буквами Н – нормального типа; Т – тяжёлого; - цифра перед буквой соответствует числу рядов, после буквы шагу цепи в мм. Требованиями стандарта предусматривается запись условного обозна­чения цепи, например: ^ • цепь приводная роликовая повышенной прочности и точности двух­рядная нормального типа шагом 50,8 мм, длиной 108 шагов: цепь 2НП-50,8-108 ГОСТ 21834-87; • внутреннее звено трехрядной цепи нормального типа с шагом 44,45 мм; звено В-ЗНП-44,45 ГОСТ 21834-87; соединительное звено трехрядной цепи нормального типа с шагом 50,80мм: звено С-ЗНП-50,80 ГОСТ 21834-87; • переходное звено однорядной цепи нормального типа с шагом 50,80 мм: звено П-ШП-50,80 ГОСТ 21834-87; • двойное переходное звено трехрядной цепи тяжелого типа с шагом 44,45 мм: звено П2-ЗТП-44,45 ГОСТ 21834-87; • шплинт для цепи любой рядности с шагом 50,80 мм: шплинт Ш-50,80 ГОСТ 21834-87. На кинематических схемах БУ указывают краткую запись цепи: 2Н-50,8; ЗН-44,45; ЗТ-31,75 и т. д., но при составлении спецификации необходимо выполнять требования стандарта при записи условного обозначения цепи. Вопросы для самоконтроля 1. Где используются уплотнительные материалы? 2. Перечислите уплотнительные материалы. 3. Какие формы могут иметь уплотнительные материалы? 4. В каких условиях рекомендуется использовать паронит? 5. Какие материалы используют в сальниковых набивках? 6. Где применяются резиновые уплотнительные кольца круглого сечения? 7. Какими параметрами характеризуются клиновые ремни? 8. Что указывается в обозначении клиновых ремней? 9. Из каких элементов состоит звено приводной роликовой цепи? 10. Что указывается в обозначении приводных цепей? Лекция 4. 4. Подшипники качения Подшипники качения классифицируются по следующим признакам а) по форме тела качения б)по напрвлению принимаемой нагрузки в)по числу рядов тел качения г) по конструктивным особенностям На рисунке представлены некоторые модификации подшипников качения В практической производственной деятельности необходимо владеть системой условных обозначений подшипников. Условными обозначениями характеризуются внутренний диаметр под­шипника, его серия, тип, конструктивные особенност и класс точности. Все перечисленные параметры обозначаются цифрами. Первая и вторая цифры (место цифры считается справа налево) -внутренний диаметр подшипника (или диаметр вала), если он составляет менее 495 мм, в условном обозначении подшипника указывается двумя первыми цифрами справа, являющимися частным от деления диаметра от­верстия на пять. Например, в условном обозначении подшипника две циф­ры справа дают число 12, умножив которое на пять (12x5), получим 60 мм -внутренний диаметр подшипника; частное от деления диаметра отверстия на пять в условном обозначении подшипника дает две цифры справа чис­лами от 99 (495 мм) до 04 (20 мм); Третья и седьмая цифры указывают серию подшипника всех диамет­ров: (1 и 7 - особо легкая серия; 2 и 5 - легкая; 3 и 6 -средняя; 4 - тяжелая; 8 и 9 - сверхлегкая). Четвертая цифра -тип подшипника: 0 - радиальный шариковый однорядный; 1 - радиальный шариковый двухрядный сферический; 2 - радиальный роликовый с короткими цилиндрическими роликами; 3 - радиальный роликовый двухрядный сферический; 4 - радиальный роликовый с длинными цилиндрическими роликами или игольчатый; 5 - радиальный роликовый с витыми роликами; 6 - радиально-упорный шариковый; 7 - роликовый конический; 8 - упорный шариковый; 9 - упорный роликовый. Пятая и шестая цифры - конструктивные особенности подшипника (большое разнообразие конструктивный особенностей подшипников не по­зволяет привести перечень их с указанием обозначения). Пример : Класс точности подшипника указывается одной цифрой, которую пишут перед условным обозначением подшипника (0 - нормальный класс точно­сти; 6 - повышенный; 5 - высокий; 4 - прецизионный; 2 - сверхпрецизион­ный); на подшипниках нормальной точности обозначение класса не нано­сится и в документации не указывается. Диаметры менее 20 мм имеют обозначе­ния: 03 - 17 мм; 02 - 15 мм; 01-12 мм; 00 - 10 мм; для всех подшипников с внутренним диаметром до 9 мм включительно первая цифра условного обозначения указывает фактический размер внутреннего диаметра под­шипника в миллиметрах, при этом на третьем месте ставится цифра О, а вторая цифра обозначает серию (например, 1025 - шарикоподшипник ра­диальный сферический двухрядный легкой серии с внутренним диаметром 5 мм; 25 - шарикоподшипник радиальный однорядный легкой серии с внут­ренним диаметром 5 мм). 5. Смазочные материалы Основной функцией смазочных материалов является уменьшение трения и устранение связанного с ним явления заедания движущихся деталей машин и механизмов. Смазочные материалы снижают также потери мощности на трение, отводят тепло, возникающее вслед­ствие трения, и защищают смазываемые поверхности от действия веществ, вызывающих кор­розию и ржавление. Во многих случаях смазочный материал является уплотняющей средой. В связи с непрерывно увеличивающимся многообразием условий применения масел и смазок, характеризующимся широким диапазоном скоростей, нагрузок и рабочих температур, требуется широкий ассортимент смазочных материалов, различных по физико-химическим и эксплуатационным свойствам, жидких и мазеобразных или твердых при нормальной тем­пературе. В настоящее время основными смазочными материалами являются пластичные смазки и минеральные масла , получаемые из нефтяного сырья. Пластичные смазки. Пластичные смазки (именуемые в дальнейшем «смазки») являются наряду с жидкими маслами одним из важнейших типов смазочных материалов. Основной особенностью этих смазок является пластичность, т. е. способность сохранять форму и не деформироваться под действием небольших нагрузок (собственного веса и т. д.). Но приложение определенных усилий вызывает деформацию смазок — они текут подобно вязкой жидкости — смазочному маслу. Сочетание этих свойств — твердого тела и жидкости — обусловливает своеобразие качества и областей применения смазок. Основное назначение смазок, так же как и жидких масел,— уменьшение износа тру­щихся деталей (антифрикционные смазки). При смазывании подшипников скольжения, сопряженных поверхностей, блоков, канатов и сходных устройств уменьшается также трение. Смазки защищают металлические детали и механизмы от коррозии. Хорошие защитные (консервационные) свойства и особенности механических свойств дают возможность приме­нять их в качестве консервационных смазок. Как правило, по консервационным характери­стикам смазки превосходят жидкие масла. Известны также уплотнительные смазки, служащие для герметизации сальников, резьбовых соединений и других подобных устройств. Тип смазки Цвет Температурный интервал применения,0С Солидол С От светло до тёмно-кричневого - 29…+ 65 Пресс-солидол^ То же - 30… +50 Графитная Чёрный с серебристым оттенком -20 … +60 ЦИАТИМ-201 От жёлтого до светло-коричневого -60 … +90 Литол-24 Коричневый -40 … +120 Минеральные масла Жидкие смазочные материалы получают из мазутов, путём их перегонки и последующей очистки. Многолетний опыт производ­ства и применения минеральных масел показал, что использование самых совершенных мето­дов перегонки и очистки, даже при любой их комбинации, не позволяет получать масла, пол­ностью удовлетворяющие требованиям многих современных машин и механизмов. В таких случаях улучшение эксплуатационных свойств масел отдельных сортов и марок достигается добавлением к ним в небольших количествах (от 0,01 до 10%, а иногда и более) различных химических соединений — присадок, являющихся обычно продуктами химического синтеза. Присадки могут значительно улучшить одно или несколько свойств масел, требуемых для определенных условий их применения. Основные типы присадок следующие: Присадки, улучшающие смазывающие свойства масел; при применении их уменьшается износ трущихся поверхностей машин и механизмов и снижаются потери на трение. Присадки для повышения вязкости и улучшения вязкостно-температурных свойств масел; их обычно добавляют к маслам для нагруженных механизмов, работающих при пере­менных температурах воздуха (например, автомобили, экскаваторы и др.). Присадки, улучшающие подвижность масел при низких температурах. Понижение температуры застывания масла имеет большоезначение при смазке механизмов, работающих в зимних условиях (автомобили, тракторы и т. п.). Противонагарные (моющие) присадки, предотвращающие или уменьшающие образо­вание на деталях двигателей твердых отложений нагаров и лаков и пригорание поршневых колец. А также ряд других.присадок. Основные виды минеральных масел: Моторные масла • для карбюраторных двигателей - карбюраторные двигатели различно­го уровня форсирования (легковые, грузовые автомобили, мотоциклы, пус­ковые двигатели и др.); • для дизелей - средне- и высокофорсированные дизели буровых уста­новок, передвижных электростанций, тракторов, большегрузных автомобилей; • для авиационных двигателей - поршневые и газотурбинные двигатели самолетов, вертолетов. Пример обозначения М-10Г2 – моторное масло, класс вязкости 10, для высокофорсированных дизельных двигателей. Трансмиссионные масла - для механических и гидромеханических передач. Пример обозначения: ТМ-2-18 (ТЭП-15 – кинематическая вязкость 15 мм2/с); ТМ-5-18 (ТАД-17 гип) Индустриальные масла • для механизмов общего назначения - узлы и механизмы промышленного оборудования; • для скоростных механизмов - скоростные металлорежущие станки, центрифуги, сепараторы; • для гидросистем промышленного оборудования -- гидравлические системы металлорежущих станков, автоматических линий; • для зубчатых передач промышленного оборудования - цилиндриче­ские, червячные, конические передачи прокатных станов, привода буровых установок, тяжелых станков, конвейеров, шахтных механизмов, мельниц и др.; Пример обозначения: И-12; И-20; И-30; И-40; И-50; - цифра соответствует кинематической вязкости в мм2/с (сСт). Вопросы для самоконтроля 11. По каким признакам классифицируются подшипники качения? 12. Из каких элементов состоит двухрядный роликовый подшипник? 13. Что указывается в обозначении подшипника? 14. Какие цифры соответствуют размеру подшипника и какому? 15. Дайте определение пластичным смазкам. 16. Перечислите виды пластичных смазок. 17. Где могут использоваться пластичные смазки? 18. Дайте определение минеральным маслам. 19. Какие существуют виды минеральных масел? 20. Где используются индустриальные масла? 21. Чему соответствует цифра в обозначении минеральных масел? Лекция 5. КРЕПЁЖНЫЕ РЕЗЬБОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ. План 1. Основные виды резьбовых соединений 2. Отвинчивание. Завинчивание крепежных деталей 3. Стопорение крепёжных деталей 4. Оценка технического состояния крепёжных деталей 1.Основные виды резьбовых соединений Резьбовое соединение - соединение деталей с помощью резьбы, обеспечивающее их относительную неподвижность. Крепёжные резьбы могут быть метрическими (цилиндрическими и коническими) и дюймовыми трубными (цилиндрическими и коническими). В некоторых случаях могут использоваться трапециидальные резьбы. Основными крепёжными деталями являются болты, шпильки, винты, гайки и резьбовые муфты. На рис. представлено конструктивное изображение резбовых крепёжных деталей. 2.Отвинчивание и завинчивание крепежных деталей При обнаружении дефектов крепежных изделий элементов металлокон­струкций оснований и крупных блоков приходится производить отвертыва­ние окисленных резьбовых соединений. Поэтому перед отвертыванием по­лезно смочить их керосином. Затем соприкасающиеся поверхности (после замены крепежных изделий или элементов металлоконструкций) из нового и старого металла в пределах стыков и креплений перед сборкой (завинчи­ванием, затяжкой резьбовых соединений) должны быть хорошо очищены от старой краски, ржавчины, масляных пятен, окалины, грязи до металличе­ского блеска с помощью металлических щеток и обдува сжатым воздухом. При зачистке запрещается наносить удары зубилом (секачом) или молот­ком, оставляющие вмятины и зарубки на поверхности сопрягаемых дета­лей. В целях обеспечения необходимого качества сборки оснований все мно­гоболтовые (шпилечные, винтовые) соединения необходимо затягивать равномерно, в определенной последовательности с контролем крутящего момента заданной величины: 1. В крепежном соединении поставлена мягкая прокладка (картон, паронит, кожа, резина, прорезиненный ремень и др.) или необходимо закрепить длинномерное изделие, сборку, оборудование. 1.1. Стандартным ключом, стандартной длины, усилием одной руки по кругу необходимо выбрать слабину резьбы гаек до соприкосновения (гаек или головок винтов) с плоскостью детали или соответствующих шайб. 1.2. Затем затягивают гайки от середины крест-накрест каждый раз на одну грань до достижения рекомендуемого момента затяжки в зависимости от номинального диаметра резьбы. 2. В крепежном соединении поставлено металлическое уплотнительное кольцо. 2.1. Также выбирается по кругу слабина резьбы гаек. 2.2. Затем затягивают гайки по кругу каждый раз на одну грань до дос­тижения рекомендуемого момента затяжки. а- в резьбовых соединениях концы болтов и шпилек должны выступать за гайку не более чем на 2 ... 3 витка резьбы. б- применение косой шайбы при соединении деталей с наклонной плос­костью для разгрузки стержня болта или шпильки от изгибающих нагрузок: 1 — деталь; 2 — косая шайба; 3 — пружинная шайба в- последовательности затяжек гаек в многоболтовых резьбовых соеди­нениях. Для затягивания гаек применяют специальные предельные или динамо­метрические ключи. Крутящий момент будет достаточным для обеспечения плотного соединения двух деталей , если без специальных ключей придерживаться рекомендации по выбору длины рукоятки ключа в зависимости от номинального диаметра резьбы, например: М6 - 100 мм (длина рукоятки ключа);… М24 - 400 мм; Для небольших диаметров болтов применяются короткие ключи, кото­рые рабочий вращает одной рукой; в этом случае можно считать, что уси­лие рабочего < 25 кгс. Для больших диаметров болтов ключи берут более длинные, их враща­ют двумя руками, и можно принимать усилие рабочего, равное 50 кгс. Необходимый момент затяжки принимается по эксплуатационной доку­ментации. Допускается определять величину момента затяжки болтов по формуле: [Мзат ]= 0,00006 d3р σт, Нм где: d р - диаметр болта в зоне резьбы, мм; σт - предел текучести материала болта, МПа. В процессе работы соединения может происходить ослабление затяжки за счет самоотвинчивания гайки или за счет появления остаточных дефор­маций в деталях соединения. Явление ослабления затяжки в процессе работы крайне нежелательно, т. к. может привести к потере герметичности, раскрытию сборок, ударам и т. п. При всех операциях отвинчивания и завинчивания крепежных деталей необходимо преимущественно пользоваться накидными и торцовыми клю­чами. Применять разводные ключи следует только в крайнем случае, когда работа должна быть выполнена немедленно, а другого подходящего ключа нет. Зазоры между губками новых ключей и гайками колеблятся в пределах 0,1...0,3 мм. При длительной эксплуатации из-за износа губок ключей и граней на гайками головках болтов эти зазоры увеличиваются и завинчи­вание-отвинчивание крепежных деталей становится небезопасным. Исправлять зев ключа, ударяя молотком по головке ключа или зажимая ее в тисках, малоэффективно - такой ключ через короткое время снова ста­новится негодным к употреблению. При разборке и сборке бурового оборудования для отвинчивания и за­винчивания вручную гаек, болтов и винтов используют гаечные ключи и сменные головки. Из всего многообразия в типовой комплект слесаря должен быть подоб­ран слесарно-сборочный инструмент их стандартных поставок. 3.Стопорение крепёжных деталей Стопорение гаек: а — контргайкой; б — пружинной шайбой; в — стопор­ной шайбой с лапками; г — стопорной загнутой шайбой с лапкой; д — загну­той сдвоенной шайбой; е — стопорной шайбой с внутренними и наружными зубьями; ж — стопорная шайба; з — накерниванием; и — штифтом; к — исполь­зование самонарезной пластиковой гайки. Стопорение гаек с помощью шплинтов: а - через отверстие в болту; б — через отверстие в гайке; в — корончатой гайкой. Извлечение шплинта шплинтодером при разборке. Стопорение болтов и винтов: а — одинарного болта с шайбой (болт и шай­ба — одна деталь) винтом; б, в, г — проволокой через отверстие в головке бол­та (б — неправильное Стопорение, в и г — правильное); д — накерниванием го­ловки винта, завинченного заподлицо с деталью; е — соединением сваркой го­ловки винта к детали; ж — специальной шайбой. 4. Оценка технического состояния крепежных изделий При осмотре, проверке, оценке технического состояния соединений, вы­полненных при помощи крепежных изделий (болтов и шпилек с гайками, винтов), при помощи пальцев, а также на быстроразъемных соединениях, обращают внимание: 1) на наличие в соединении количества крепежных изделий, предусмот­ренного заводом; 2) соответствие всех крепежных изделий в соединении тому диаметру, который установил завод; 3) соответствие длины каждого крепежного изделия из расчета, что над гайкой (контргайкой) должно выступать 2-3 нитки резьбы; 4) соответствие крепежной сборки той компоновке, которая предусмот­рена заводом (болт или шпилька с гайкой; болт или шпилька с гайкой и контргайкой; болт с прорезной или корончатой гайкой под шплинтовку); 5) наличие в компоновке крепежного изделия шайб (обыкновенных, пружинных, упругих, храповых, отгибных, пластинчатых стопорных), пре­дусмотренных заводом; 6) резерв длины резьбы под гайкой в затянутом соединении в пределах 4...6 ниток (шагов резьбы); 7) наличие фасок на гайках (головках), обязательных по ГОСТ; 8) равнопрочность сборки крепежного узла, обеспечиваемой крепеж­ными изделиями нормальной точности с соблюдением условия: металл гай­ки - «мягче», а болта (шпильки) прочнее по механическим свойствам; 9) увеличение диаметра отверстия под болт (шпильку) с зазора 0,35...0,6 мм до 1,5...2,5 мм; 10) характер ослабления затяжки соединения (подтеки ржавчины, выхо­дящие на поверхность из-под шайбы, головки болта; шелушение краски) из-за потянутости ниток резьбы или из-за применения в сборочном крепеж­ном узле резьбовых изделий нормальной точности, черных болтов, болтов изготовления собственных мастерских и резьбовых изделий с покрытием (оцинкованных, хромированных, оксидированных и т. д.) - такой набор крепежных изделий в одной сборке не допустим; 11) выбраковку резьбовых изделий с 1-2 сорванными нитками; 12) наличие трещин в болтах (при обнаружении хотя бы одного болта с трещиной производится контроль всех болтов контролируемого соедине­ния путем осмотра при последовательном их вывинчивании); Вопросы для самоконтроля Перечислите виды крепёжных деталей. Дайте определение болту, шпильке. Какие резьбы применяются в крепёжных деталях? Как производится затяжка резьбовых соединений? Как производится затяжка многоболтовых резьбовых соединений? Какие требования предъявляются к гаечным ключам? От чего зависит крутящий момент при затяжке? Перечислите методы стопорения крепёжных деталей и применяемые стопорные детали. Назовите причины отбраковки болтов, гаек, шпилек. Лекция 6 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦЕПНЫХ ПЕРЕДАЧ План : 1. Подготовка цепей к эксплуатации 2. Смазка цепных передач 3. Уход за цепными передачами 4. Требования безопасности 5. Выбор смазочных материалов 1.Подготовка цепей к эксплуатации Цепи, отгружаемые с завода, часто подвергаются консервации густой смаз­кой, которая плотно закрывает зазоры, служащие каналами для подвода жидкой смазки в шарниры цепи при ее эксплуатации (рис. ). Рис. Схема подвода смазки в шарниры цепи. 1 -валик; 2-ролик; 3-втулка; 4-пластина наружная; 5-пластина промежуточная; 6-пластина внутренняя; До установки цепи консервационную смазку необходимо удалить, промыв цепь с помощью металличе­ской щетки в подогретом соляровом масле. В противном случае в первый период эксплуатации цепей не будет обеспечен достаточный доступ жидкой смазки в шарниры цепи и они могут быть испорчены (задиры, перегрев и др.). Промывать цепь, установлен­ную на звездочки передачи, нельзя, так как при этом снимается консервационная смазка, которая попадает в фильтры и забивает их. 2.Смазка цепных передач При надлежащей системе смазки износ цепи минимален, и цепь в этом случае выходит из строя из-за усталостных поломок деталей. Смазку применяют не только для уменьшения износа, но и для охлаждения цепи. Цепные передачи буровых установок, за исключением цепных передач ротора, которые смазыва­ются периодически, имеют маслонепроницаемый кожух, служащий резервуаром для масла. В систему смазки этих передач входят насос, масляный фильтр, трубопроводы и распределители, подающие масло на цепь. Насос обычно при­водится в действие цепью малого шага от одного из валов агрегатов буровой установки, но с этой целью может быть установлен и отдельный электродвига­тель. При смазке масло подводится к верхней ветви цепи в месте выхода ее из зацепления со звездочкой. Количество масла, подаваемого на цепь, регламенти­руется и назначается в зависимости от числа рядов цепи, частоты вращения и числа зубьев меньшей звездочки. Масло для смазки цепных передач буровых установок подбирают в зависимости от температуры окружающей среды 3. Уход за цепными передачами При эксплуатации цепных передач необходимо тщательно следить за состоя­нием цепей, звездочек и системы смазки. Следует обращать внимание на ха­рактер шума при работе цепной передачи — шум должен быть ровным, без уда­ров. Появление резких рывков цепей и ударов цепей по кожуху при включении указывает на то, что цепи удлинились и имеют большое провисание, которое сле­дует устранить. Излишнее натяжение цепей также не допускается, так как оно приводит к ненормальной работе цепной передачи и преждевременному износу цепей и звездочек. В процессе эксплуатации цепных передач необходимо наблю­дать за характером износа зубьев звездочек, за износом наружных поверхно­стей внутренних пластин и боковых поверхностей зубьев звездочек. Если участ­ки износа зубьев располагаются близко к вершинам, это свидетельствует об износе цепи и необходимости ее натяжения. Если натяжение цепи не помогает, цепь следует заменить. В этом случае, когда участок интенсивного износа распо­ложен у основания зуба и величина износа достигла 1,5—2 мм, надо заменить .звездочку. Необходимо через 15—20 ч работы цепей проверять шплинтовку валиков, так как эксплу­атация цепи с выпавшими шплинтами приводит к соскакиванию наружной пластины и обрыву цепи. Необходимо помнить, что многорядная цепь обрывается не сразу, поэтому лучше своевременно осматривать и ремонти­ровать ее. Обрыв цепи приводит к резкому удару по кожуху и может вывести из строя систему смазки. Во время монтажа установки на новой скважине сле­дует обязательно промыть систему смазки керосином и заменить масло. В процессе работы буровой установки нужно 2 раза в смену проверять на­личие циркуляции масла и уровень масла в редукторе и при необходимости до­бавлять нужное количество масла. 4.Требования безопасности Безаварийность цепных передач во многом зависит от соблюдения правил техники безопасности. При эксплуатации цепных передач буровых установок следует руководство­ваться действующими правилами техники безопасности в нефтегазодобывающей промышленности, а также дополнительными положениями. 1. Цепные передачи должны иметь не менее чем 3,5-кратный запас прочно­сти по разрушающей нагрузке. 2. За исправным состоянием цепей, звездочек и системы смазки передач дол­жен быть установлен тщательный контроль. Результаты осмотра необходимо фиксировать в специальном журнале. 3. При осмотре заменяются разрушенные элементы цепи. Запрещается уста­навливать промежуточную пластину цепи вместо наружной. Шплинты должны быть плотно установлены в отверстия валиков. 4. Не допускается эксплуатация цепи при увеличении стрелы провисания бо­лее чем на 15 % межцентрового расстояния. 5. Запрещается эксплуатировать цепь при неисправностях в системе смазки.. 6. Проверять исправность различных узлов и деталей цепной передачи мож­но только после полной остановки агрегата. 7. Пуск в эксплуатацию цепных передач разрешается только после установки и закрепления кожухов и ограждений. Пуск в ход цепей при снятых крышках, кожухов запрещается. 8. При замене разрушенных деталей следует пользоваться исправным слесар­ным инструментом и защитными очками. Несоблюдение этого правила может привести к ранениям глаз или рук частицами металла, отлетающими от зака­ленных деталей. 9. Погружать и выгружать цепи необходимо при помощи подъемных средств. Разматывать цепь для погрузки и выгрузки запрещается. 5. Выбор смазочных материалов При выборе жидкого масла для цепной передачи, следует учитывать, что с одного объёма масла в картере осуществляется смазка и цепей и подшипников качения. Исходными данными для определения марки трансмиссионного масла являются: тип цепи, число зубьев на ведущей звёздочке z1, частота вращения ведущего вала, тип подшипника и его размеры. На основании этих исходных данных определяется: - диаметр делительной окружности ведущей звёздочки t D1 = ----------------; где t шаг цепи в мм sin 1800/ z1 - средний диаметр подшипника Dв + Dн Dср = -------------; 2 где Dв и Dн внутренний и наружный диаметр подшипника соответственно. - по таблице определяется кинематическая вязкость и тип масла Пример: Произведем выбор жидкого масла для цепного редуктора БУ5000/320ЭУ. 1. Ведущий вал: частота вращения 12,5 с'1 (750 об/мин); опорные подшипники вала № 3634 (170 х 360 х 120); 170 + 360 средний диаметр подшипника Dср =------------ = 265 мм; 2 приводная цепь 4Н-44,45; число зубьев на ведущей звездочке z1 = 27; диаметр делительной окружности на ведущей звездочке 44,45 D1 = ---------------- = 382 мм sin 1800/ 27 2. Ведомый вал: частота вращения 5,8 -1 (350 об/мин); опорные подшипники вала № 3540 (200 х 360 х 98); 200 + 360 средний диаметр подшипника Dср = -------------- = 280 мм; 2 приводная цепь 4Н-44,45; число зубьев на ведущей звездочке z1= 58; диаметр делительной окружности на ведомой звездочке Dср 44,45 D1 = ---------------- = 382 мм sin 1800/ 58 3. Выбор кинематической вязкости при 70 °С по табл. ν70= 16 сСт при Dср = 265 мм и п = 12,5 с"1 (750 об/мин); ν70 = 9 сСт при D1 = 382 мм и п = 12,5 с'1 (750 об/мин); ν70 = 21 сСт при Dср = 280 мм и п = 5,8 с'1 (350 об/мин); ν70 = 7 сСт при D1 = 823 мм и п = 5,8 с'1 (350 об/мин); среднее значение вязкости при 70 °С 16 + 9 + 21 + 7 ν70ср = ---------------------------= 13сСт 4 , выбор индустриального масла - ИГп-30; выбор трансмиссионного масла - ТМ-3-9 (ТСп-10) - 9-й класс вязк (6,0... 10,99 сСт) по ГОСТ 17479.2-85. Вопросы для самоконтроля 1. Как производится расконсервация цепей? 2. Какие узлы входят в систему смазки цепной передачи? 3. Какие неисправности могут возникать в цепных передачах? 4. Каков характер износа зубьев звёздочек? 5. Назовите предельную величины удлинения цепи. 6. В каких случаях запрещается эксплуатировать цепную передачу? 7. Как производится выбор смазочных материалов? Лекция 7 ЭКСПЛУАТАЦИЯ УЗЛОВ ТАЛЕВОЙ СИСТЕМЫ План 1. Обозначение агрегатов талевой системы и их технические характеристики узлов талевой системы 2. Краткое описание конструкции узлов талевой системы 3. Возможные неисправности и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Карта смазки узлов (карта смазки) 1.Обозначение агрегатов и их технические характеристики Талевая система - часть подъемного комплекса буровой установки -предназначена для подъема и спуска бурильных колонн при выполнении спуско-подъемных операций и поддержания на весу бурильной колонны при бурении или проработке ствола скважины, также для спуска обсадных колонн и выполнения некоторых монтажно-демонтажных работ на буровой. Талевая система выполняет функцию полиспаста, кратно умень­шая натяжение ведущей ветви талевого каната на барабане лебедки, чем достигается снижение вращательного момента на подъемном валу и всех нагрузок на лебедку и силовой привод. Талевая система имеет следующие механизмы и устройства: 1. Кронблок - неподвижная часть талевой системы. 2. Крюкоблок - подвижная часть талевой системы- устройство, состоящее из талевого блока и бурового крюка 4. Устройство для крепления неподвижной ветви талевого каната, до­пускающее перепуск каната. 6. Талевый канат - гибкая связь между кронблоком и талевым блоком (крюкоблоком). В обозначении агрегатов талевой системы производства ВЗБТ указывается шифр буровой установки и название узла. Например: Кронблок БУ1600/100; крокоблок БУ2500/160: В обозначении агрегатов талевой системы производства ЗАО «Уралмаш - Буровое оборудование» приняты следующие обозначения: кронблок УКБ-6-300: крюкоблок УТБК-5-270 - первая цифра соответствует количеству канатных шкивов, вторая допускаемой грузоподъёмности в тс 2.Краткое описание конструкции агрегатов Рассмотрим конструкцию крюкоблока талевой системы, так как этот агрегат является наиболее сложным в талевой системе. Крюкоблок состоит из талевого блока, соединённого с помощью щёк и пальцев с буровым крюком. Общая схема этого агрегата представлена на рис. Конструкция отдельных узлов представлены на рисунках Односекионный талевый блок (рис. 1) состоит из двух щек 1 с приваренными накладками 2, изготовленными из сталь­ного листа. Щеки, соединяемые траверсой 11 и двумя болтовыми стяжками 4, образуют раму талевого блока. Между траверсой и стяжками в щеках имеется расточка для оси 6 шкивов. Ось кре­пится в щеках двумя гайками 12, предохраняемыми от отвинчивания стопорной планкой 7. Шкивы 9 на оси талевого блока уста­навливаются на подшипниках качения 8 подобно шкивам кронблока. Для предотвращения выскакивания каната из канавки шкивов па стяжках 4 закреплен нижний кожух 3. С наружной стороны шкивы закрываются кожухами 10 с прорезями в верхней части, предназначенными для выхода каната. Кожухи талевого блока изготовляются из листовой стали либо литыми. Предпочтительнее литые кожухи, обладающие большей массой, благодаря которой возрастает скорость спуска незагру­женного талевого блока. На нижних вытянутых концах имеются отверстия для осей, соединяющих талевый блок непосредственно с корпусом крюка. Для соединения с крюками, имеющими штропы, талевые блоки снабжаются серьгой, которая находится в отверстиях кронштейнов, приваренных к нижним концам щек. Серьга талевого блока заводится под штроп крюка и крепится в отверстиях кронштейнов при помощи пальцев. Подшипники смазываются пружинными масленками через отверстия 5 в оси шкивов талевого блока. Буровой крюк (рис.2 ) состоит из литого корпуса 9 и собственно крюка 12. В трехрогих крюках основной рог 1 используется для подвешивания вертлюга, а два боковых рога 13 — для штропов элеватора. Корпус соединяется с крюком при помощи ствола 11, установленного в полом стакане 10 на пружинах 6, затянутых гайкой 5. Стакан опирается на упорный шариковый подшипник 7 и может поворачиваться относительно корпуса. Гайка ствола имеет продольные пазы под направляющие планки, приваренные к верхнему торцу стакана. Благодаря этому вместе со стаканом поворачивается ствол с крюком, что позволяет предохранить та­левый канат от закручивания при поворачивании крюка. В процессе бурения крюк относительно корпуса фиксируется стопором 4, вмонтированным в полухомуты стопорного устрой­ства 3, неподвижно закрепленного в наружной кольцевой про­точке нижней части стакана. Пружина 6 состоит из двух секций в работает на сжатие. Ход пружины и ее грузоподъемность при выбранном ходе обеспечивают необходимый при отвинчивании приподъём свечи на высоту замковой резьбы. При нагрузках, превышающих вес одной свечи, пружина сжимается до упора торцов гайки и стакана. Пластины крюка соединяются заклепками с потайными голов­ками. В зеве крюка 1 устанавливается фасонный вкладыш из литой стали, обеспечивающий сохранность пластин и плавность прилегания контактирующих поверхностей штропа вертлюга и зева крюка. Боковые рога 13 устанавливаются на оси, запрессованной в рас­точку пластин. Зев основного рога закрывается автоматически при заведении штропа вертлюга в результате поворота подпру­жиненной защелки 2. Боковые рога закрываются откидными ско­бами. В крюкоблоках крюк соединяется со щеками талевого блока при помощи осей 8, установленных и карманах его корпуса и закрепленных стопор­ными планками. 3.Возможные неисправности и способы их устранения Неисправности, внешнее проявление и дополнительные признаки Вероятная причина Метод устранения Секция кронблока, талевый блок Шкив не вращается Шум в подшипниках Чрезмерный нагрев под­шипниковых узлов Задевание реборд шки­вов о кожух Поломка подшипника Большой износ подшип­ников Отсутствие достаточно­го количества смазки в подшипниках Отсутствие проходимо­сти канала для смазки в оси Загрязненность смазки Деформация кожуха Заменить подшипник Заменить подшипник Добавить смазку Прочистить канал, про-шприцевать Заменить смазку Выправить кожух Крюк с подвеской Не обеспечен рабочий ход крюка Не закрывается защелка крюка Крюк не проворачивает­ся вокруг оси Крюк не стопорится от проворачивания Ослабла или сломана пружина Сломан стопор защелки Вышел из строя под­шипник Сломана пружина фик­сатора Сломан стопор Заменить пружину Заменить стопор Заменить подшипник Заменить пружину Заменить стопор 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания заключаются в проведении следующих мероприятий: 1. Перед обследованием механизмы необходимо очистить от грязи, замазученности и коррозии, 2. Рама кронблока не должна иметь трещин и короблений, балки рамы должны быть параллельны, отклонение от параллельности на всю длину балки не должно превышать ±5 мм. 3. Крепежные соединения и детали должны проверяться с учетом следующих тре­бований: 3.1. На резьбах не допустимы вмятины, забоины, выкрашивания (срыв резьбы не более одной нитки). 3.2. При сработке граней под ключ более 0,5 мм от номинального разме­ра, то деталь крепежа бракуется. 3.3. Если при обстукивании шпилек слышен дребезжащий звук, то их надо вывернуть, а посадку восстановить. 4. Осматривать все механизмы талевой системы на отсутствие механи­ческих повреждений (трещин, изгибов, отрывов, вмятин, проломов и др.) и оценивать глубину коррозии: внешним признаком наличия трещин могут являться подтеки ржав­чины, выходящие на поверхность металла, и шелушение краски. 5. До начала осмотра и замера сработок необходимо: 5.1. Пространство между канатными роликами (шкивами) тщательно очистить от запрессовавшейся (засохшей, замерзшей) канатной смазки. 5.2. Проверить легкость вращения от руки каждого канатного ролика в отдельности ~ при вращении любого из роликов соседние не должны вра­щаться. 5.3. Проверить легкость вращения ствола крюка и легкость качания штропа на осях кармана корпуса. 6. Осмотры всех элементов механизмов по сработке деталей: 6.1. Не допускается наличие трещин в ступицах, спицах и через реборду канатных роликов. 6.2. Глубина выработки по дну ручья канатного ролика и боковой износ не допускаются более 5 мм 6.3. Лунки на боковых рогах крюка и на штропах в месте их подвески и внизу в месте навески на них элеватора не должны превышать глубину 3 мм и ширину более 10 мм. 7. Во время работы крюка необходимо следить: - за исправностью защелок зева основного и боковых рогов; - исправностью стопорного механизма ствола; - наличием зазора между стопорной планкой крюка, укрепленной бол­тами на торце ствола, и гайкой; зазор должен быть не меньше 3.. .4 мм; болты, крепящие стопорную планку, необходимо надежно затягивать, а головки их шплинтовать проволокой; - работой пружины; работать со сломанной пружиной запрещается, ход пружины должен составлять 130…145 мм. 8. Во время эксплуатации необходимо проводить дефектоскопию ме­ханизмов талевой системы один раз в год, в теплое время, на буровой: 8.1. Талевые блоки (щеки, серьги, кронштейны для подвески серег). 8.2. Крюки (основной и боковые рога, планки боковых рогов, штроп, карманы корпуса). 9. Механизмы талевой системы используются при испытании вышек 10. Проверка целостности и легкости откидывания защитных кожухов: • вмятины выправить; • трещины сквозные длиной более 30 мм разделать и заварить; • проверка зазора: зазоры между кожухом и ребордами роликов талевой системы должен быть не более 0,25 диаметра каната • наличие и исправность «замкового» крепления защитного кожуха кронблока. 5.Карта смазки узлов талевой системы Наименование механизма и узла сведения о подшипниках Расход смазки, см3 № Кол. На сухой подш. Добавка Кол. Вид смазки и периодичность 1.0сь кронблока 42234 10 18,3 80 Л ито л 24 -один раз в 3 месяца 2. Ось тале­вого блока 42234 8 18,3 80 Солидол УС-2 - один раз в месяц 3. Подвеска ствола крюка 8244Л 1 13,9 95 Л ито л- 24 -один раз в месяц; УС-2 - два раза в месяц Вопросы для самопроверки 1. Что указывается в обозначении талевых блоков и буровых крюков? 2. Как соединяется буровой крюк с талевым блоком в крюкоблоке? 3. Какие основные детали входят в состав талевого блока? 4. Какие основные детали входят в состав бурового крюка? 5. Расскажите конструкцию крюкоблока по схеме. 6. Назовите неисправности талевых блоков и кронблоков. 7. Назовите неисправности талевых буровых крюков. 8. Какие требования предъявляются к крепёжным деталям? 9. Какие требования предъявляются к раме кронблока? 10. Какие требования предъявляются к канатным шкивам(роликам)? 11. Какие требования предъявляются к пружине бурового крюка 12. Расскажите как смазывается талевый блок. Лекция 8. ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВЫХ ЛЕБЁДОК План 1. Обозначение буровых лебёдок и их технические характеристики 2. Краткое описание конструкции узлов 3. Возможные неисправности и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Карта смазки узлов (карта смазки) 1.Обозначение буровых лебёдок и их технические характеристики В обозначении агрегатов талевой системы производства ВЗБТ указывается шифр буровой установки и название узла и тип лебёдки. Например: лебёдка БУ 2500/160, ЛБ-750-цифра соответствует приводной мощности в кВт. Буровые лебёдки ЗАО «Уралмаш-Буровое оборудование» обозначаются следующим образом: ЛБ-лебёдка буровая; У- конструкция Уралмашзавода; первая цифра соответствует максимальному натяжению подвижной ветви талевого каната; вторая-расчетной мощности привода в кВт. Например:ЛБУ37-1100. Основными техническими параметрами буровых лебёдок являются: -расчётная мощность на барабане, кВт от 360 до 2400 -максимальное натяжение подвижного конца талевого каната ,кН от145 до 400; -диаметр барабана лебёдки, мм от 550 до 800; - длина барабана лебёдки,мм от 800 до 1363; -диаметр талевого каната, мм от 25 до 38 (44) Краткое описание конструкции узлов Кинематика буровой лебёдки. Рассматривается кинематическая схема двухвальной буровой лебёдки ЛБУ 1200 (рис. 1) Лебёдка обеспечивает: подъём инструмента из скважины; спуск инструмента в скважину; передачу мощности буровому ротору; подъём и опускание буровой вышки; ликвидацию прихвата бурильной колонны. При подъёме инструмента из скважины вращение подъёмного вала 1 производится через звёздочку z = 41трансмиссионного вала 2 от главного привода при этом работает одна из цепных передач, в зависимости от включённой скорости: 2-я и 3-я скорости передача 68/21 4-я и 5–я скорости передача 36/29 Включение передачи 68/21 производится пневматической муфтой 7, передачи 36/29 муфтой 3. При подъёме инструмента из скважины электропорошковый тормоз ТЭП-4500 отключён от барабана кулачковой муфтой 4. В случае выхода из строя главного привода, подъём инструмента можно производить с помощью вспомогательного привода. Вращение подъёмного вала в этом случае производится через звёздочку z =39 трансмиссионного вала 2, цепную передачу 72/34 и кулачковую муфту 2. Кинематика лебёдки позволяет осуществлять одновремённую передачу вращения подъёмному валу и ротору. Подъёмный вал приводится в действие в указанной выше последовательности. Трансмиссия ротора 3 передаёт мощность от трансмиссионного вала 2 через передачу 23/34 и звёздочку z =45 ротору. Конструкция узла подъёмного вала На валу 1(рис.2) между опорными подшипниками 13 напрессован барабан 24 со ступицами 23, к которому крепятся тормозные шкивы 6 болтами 21. Рис.2 Подъёмный вал буровой лебёдки На правом диске барабана с внутренней стороны отлит паз в котором планками и болтами крепится конец талевого каната. Справа от барабана под тормозным шкивом на двух шпонках посажена кулачковая 22 муфта для подключения звёздочки 2 вспомогательного привода. Звёздочка 2 соединена со ступицей, посаженной на вал на двух роликоподшипниках. На торце ступицы имеются кулачки. К подшипникам подаётся густая смазка через маслёнку и смазочный канал в ступице.На правой консоли вала напрессована звёздочка 17 включения быстрой скорости. Пружинное кольцо фиксируют от осевого смещения распорные втулки. На конце вала установлена кулачковая муфта 16 включения вспомогательного тормоза. Муфта 16 на шпонках или шлицах с помощью механизма включения может перемещаться для соединения с кулачковой муфтой вала вспомогательного тормоза. На левой консоли вала установлена звёздочка 12 включения тихой скорости, соединённая со ступицей болтами 10 , установленной на сферических подшипниках. Включение звёздочки производится муфтой 5, шкив 11 которой соединён с фланцем ступицы болтами 9. Муфта 5 связана жёстко с валом 1 через диск 3, ступицу 8, напрессованную на вал. При подаче сжатого воздуха в муфту через вертлюжок выбирается радиальный зазор между шкивом и колодками муфты. За счёт возникающих сил трения происходит соединение шкива и связанной с ним звёздочки 12 с валом. Шкив имеет приливы с пазами для установки аварийных болтов 4. Опорные подшипники 13 установлены в корпусах подшипников 15; 19 ванн цепных передач. Подшипники закрыты крышками 14; 18 с лабиринтными уплотнениями. Смазка подшипников производится через маслёнки. Подшипники на валу фиксируются распорными втулками 20. Конструкция ленточного тормоза буровой лебёдки (рисунки 3) Тормозные ленты 17 с закреплёнными на них колодками 18 из фрикционного материала охватывают тормозные шкивы барабана. Тормозные ленты выполнены со взаимозаменяемыми концами для более полной отработки тормозных колодок. Набегающие концы лент с помощью осей 2 болтов 3 и стаканов 7 соединены с балансиром 10. Сбегающие концы лент с помощью осей 23 и обоймы 15 соединены с коленчатым валом 14. Коленчатый вал установлен на подшипниках 16. Балансир служит для выравнивания натяжения лент. Он шарнирно соединён со стойкой 13, закреплённой на раме лебёдки болтами 12. Пружины 5, опираясь через шайбы 6 на раму, постоянно прижимают стаканы 7 к балансиру. Сферические поверхности стакана и балансира образуют шарнир. В нижний конец стакана ввёрнута шпилька 8. Между шайбой 9 и рамой выдержан зазор а+2 = 5, который при разрыве одной из лент, обеспечивает затормаживание барабана другой. При этом зазор выбирается и усилие от набегающего конца передаётся непосредственно на раму. Оттяжками 19, закрепленными на ограждении лебёдки, обеспечивается равномерный зазор между тормозными шкивами и колодками в расторможенном состоянии. Регулирование зазора между тормозным шкивом и тормозными колодками по мере их износа производится поворотом стакана ключом 11. Стрелка 1– указатель служит для регулирования одновремённой работы лент. Коленчатый вал с помощью рычага и оси соединён со штоком пневмоцилиндра 20, которым осуществляется пневматическое управление тормозом. 3.Возможные неисправности и способы их устранения Внешнее проявление неисправности Вероятная причина Способы устранения 1 . Крюк на подъем идет с остановками Пробуксовка муфты на приводе вследствие попада­ния смазки на колодки и на шкив Удалить смазку со шкива и колодок Устранить попадание смаз­ки 2. Порожний крюк мед­ленно опускается вниз Колодки не отходят от шкивов при растормажива-нии лебедки Колодки задевают за ре­борды тормозного шкива Не отключен гидротормоз Выявить и устранить неис­правность Отодвинуть тормозную ленту за счет перемещения рычага на тормозном валу Отключить гидротормоз 3. Не включается бара­бан лебедки Неисправность пневмати­ческой системы Выявить и устранить неис­правность 4. Чрезмерный нагрев одного из тормозных шкивов Работа одной лентой, не отрегулированы зазоры в балансирном узле Отрегулировать тормоз, обеспечив одинаковые зазо­ры между балансиром и его упорами 5. Рычаг тормоза дохо­дит до крайнего нижнего положения, но не дает торможения Увеличенный износ тор­мозных колодок или увели­ченный зазор между колод­ками и тормозным шкивом Попадание смазки на тор­мозные шкивы Заменить колодки ком­плектом Подтянуть тормозные лен­ты Удалить смазку и устра­нить причину попадания смазки 6. Для торможения тре­буется большое усилие на рукоятке ленточного тормоза Неправильное регулирова­ние тормоза Отрегулировать тормоз 7. Не включается пнев­матический цилиндр тормоза Заело перекидной клапан включения на цилиндре Засорены пневмотрубо-проводы; перекрыт проход сжатого воздуха Разобрать тройник клапа­на, очистить от сгустков Устранить продувкой; вы­явить внутреннее отслоение в пневморукавах соединения трубопроводов 8. Не происходит на­дежное механическое стопорение тормозной рукоятки в перерыве работы Попадание смазки на тор­мозной шкив стопорного устройства рукоятки Разрегулировано стопор­ное устройство рукоятки Изношена фрикционная накладка ленты Устранить попадание смаз­ки на шкив, обтереть его; прокалить ленту стопорного устройства на огне Отрегулировать стопорное устройство рукоятки Заменить накладку или ленту в сборе 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания Комплекс работ технического обслуживания буровой лебедки предусматривает проведение следующих работ: 1. Очистка и мойка. 1.1. Очистка наружной поверхности щитов, кожухов, станин от сгуст­ков канатной смазки. 1.2. Очистка тормозной системы, валов, подшипниковых корпусов, внутренней поверхности щитов и кожухов от замазученности, используя скребки и металлические щетки. 1.3. Мойка очищенных поверхностей буровой лебедки и мест, требую­щих осмотра, проверок, замеров, регулировок и креплений при выполнении комплекса работ ТО. 2. Осмотр, проверка, оценка технического состояния. 2.1. Осмотр и проверка надежности крепления рамы лебедки к основа­нию буровой установки. 2.2. Осмотр и проверка надежности крепления стоек тормозного вала к основанию, штока пневмотормоза с тормозным валом, узлов присоединения тормозных лент с тор­мозным валом, крепления тормозных колодок к тормозным лентам, надежности крепления тормозных ободов (шкивов) к реборде боч­ки барабана подъемного вала. 2.3. Проверка надежности крепления ведущей ветви талевого каната к бочке барабана и наличия шплинтовки головок винтов. 2.4. Проверка крепления опорных подшипниковых корпусов подъемно­го, трансмиссионного валов к стойкам станины, наличия шплинтовок винтов (или контргаек болтов). 2.5. Проверка надежности крепления ступица и ободов к планшайбам пневматических муфт ПМ-700 и ПМ-1070; 2.6. Проверка состояния баллонов ПМ-700 и ПМ-1070 визуально и с пробной подачей сжатого воздуха на обжатие шкива. 2.7. Проверка крепления колодок к баллонам ПМ, наличия шплинтовок пальцев крепления, замер остаточной толщины накладок, оценка равномер­ности и величины зазоров между колодками и шкивом. 2.8. Визуальный осмотр состояния и необходимый замер сработок тор­мозных лент, тормозных колодок и тормозных ободов. 2.9. Проверка правильности регулировки тормозной системы по обес­печению положения высоты тормозной рукоятки от пола буровой. 2.10. Проверка надежности винтов и пружин, обеспечивающих равно­мерность отхода тормозных лент от ободов в расторможенном состоянии. 2.11. Проверка состояния цепных передач: целостность щечек, роли­ков, наличие шплинтовок пальцев приводных цепей. 2.12. Замер сработок зубьев цепных колес и провисания цепи, 2.13. Опробование и продувка пневмоуправления, проверка срабаты­вания системы противозатаскивателя талевого блока под кронблок. 2.15. Проверка состояния тормозных лент вспомогательной лебедки. 2.16. Проверка состояния кулачковых муфт соединения подъемного вала с валом гидродинамического тормоза и плавности перемещения рыча­га включения, надежности крепления этих узлов. 2.17. Проверка состояния смазочных систем цепных передач и сма­зочных масленок. 2.18. Оценка состояния передних, задних, боковых щитов лебедки, кожухов ПМ, цепных ванн и крышек. 3. Устранение выявленных нарушений технических требований; замена быстроизнашивающихся и крепежных деталей по результатам осмотра, проверок и замеров по мере необходимости. 3.1. Полная замена тормозных колодок. 3.2. Смена колодок ПМ-700 и ПМ-1070 и замена баллонов. 3.3. Смена тормозных лент. 3.4. Замена вилки и тормозной шпильки ленточного тормоза. 3.5. Смена отдельной цепи привода. 3.6. Смена лент вспомогательной лебедки. 3.7. Расхаживание кулачкового соединения подъемного вала с гидро­динамическим тормозом. 3.8. Замена пружины винтов оттяжки тормозных лент. 3.9. Замена негодных крепежных деталей. 3.10. Ремонт сваркой трещин на кожухах, щитах ограждений, восста­новление мест их крепления к платикам. 3.11. Регулировочные работы по тормозной системе. 3.12. Устранение расцентровок, биений, вибраций. 4. Смена и добавка масел в масляную систему, добавка пластичных сма­зок в подшипниковые узлы в соответствии с картой смазки 5. Приведение лебедки в соответствующий эстетический вид (зачистка, покраска, обновление надписей и указателей). 5.Карта смазки узлов (карта смазки) подшипники Расход смазки, см3 Узел Номер Кол-во, шт На один «сухой» подшип­ник Добавка смазки На один подшип­ник Периодич­ность добавки 1. Вал барабана - опорные - под барабаном ПМ-1070 3628 3528 2 2 1153 443 153 81 При смазке Литол-24 один раз в три месяца. 2. Вал трансмиссионный- -опорные - под барабаном ПМ-1070 3628 3528 2 2 1153 443 1153 81 При смазке УС-2 (соли­дол) один раз в месяц 3.Гидродинамический тормоз (опорные) 32243 2 450 81 — « — 4. Тормоз лебедки 80212 3612 3614 2 1 1 51 85 154 — «— Вопросы для самоконтроля 1. Что указывается в обозначении буровых лебёдок? 2. Какие основные детали входят в состав подъёмного вала буровой лебёдки? 3. Какие основные детали входят в состав ленточно-колодочного тормоза? 4. Расскажите конструкцию подъёмного вала буровой лебёдки по схеме. 5. Какова причина медленного движения порожнего крюка вниз?. 6. Что подвергается очистке и мойке перед осмотром буровой лебёдки? 7. Какие элементы тормозной системы проверяются при техническом осмотре? 8. Что проверяется в цепных передачах? 9. Какие узлы и детали могут быть заменены при техническом обслуживании? 10. В чём сущность регулирования тормозной системы? Лекция 9 ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВЫХ ВЕРТЛЮГОВ План 1. Обозначение буровых вертлюгов и их технические характеристики. 2. Краткое описание конструкции буровых вертлюгов 3. Возможные неисправности и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Карта смазки узлов (карта смазки) 1.Обозначение буровых вертлюгов и их технические характеристики Буровой вертлюг предназначен для поддержания на весу бурильного инструмен­та, для герметизации канала промывочной жидкости в месте сопряжения неподвижных деталей с вращающейся колонной бурильных труб; вертлюг - промежуточное звено, отделяющее вращающуюся и поступа­тельно движущуюся бурильную колонну от перемещающихся только по­ступательно частей талевой системы и бурового рукава. В обозначении буровых вертлюгов производства ВЗБТ указывается шифр буровой установки и название узла. Например: Вертлюг БУ1600/100. Буровые вертлюги ЗАО «Уралмаш-Буровое оборудование» обозначаются следующим образом: Вертлюг УВ-250МА: цифра соответствует статической нагрузке. Основными техническими параметрами буровых вертлюгов являются -величина статической нагрузки, кН – от 1000 до 4500; -максимальная частота вращения ствола, об/мин – от 200 до 300; -тип резьбы переводника под ведущую трубу – З-147Л; З-152Л; -тип резьбы ствола З-171Л4 -вместимость масляной ванны,дм3 – от 46 до 80 2.Краткое описание конструкции буровых вертлюгов. На рис.1 показано устройство современного вертлюга. Корпус 4 вертлюга имеет наружные боко­вые карманы для штропа 12, посредством которого верт­люг подвешивается к крюку талевого механизма. На высаженных концах штропа растачиваются отвер­стия для пальцев 7, соеди­няющих штроп с корпусом вертлюга. Пальцы устанавли­ваются в горизонтальных рас­точках карманов и корпуса и предохраняются от выпадения и проворотов стопорной план­кой 8, которая входит в тор­цовый паз пальца и привари­вается к корпусу вертлюга. Пальцы штропа имеют смазочные канавки и отверстия с резьбой для пружинных масле­нок. Резьба смазочных отверстий используется для завинчивания рым-болтов, с помощью которых проводится распрессовка паль­цев вертлюга. В корпусе вертлюга на упорных и радиальных подшипниках вращается ствол 5 с переводником 1 для соединения вертлюга с ведущей трубой бурильной колонны. Ствол представляет собой стальной цилиндр с центральным проходным отверстием для промывочной жидкости и с наружным фланцем для упорных под­шипников. Ствол вращается с частотой бурового ротора и испы­тывает нагрузки, создаваемые бурильной колонной и промывоч­ной жидкостью, нагнетаемой в скважину. По сравнению с дру­гими несущими узлами и деталями ствол вертлюга наиболее нагружен. Осевое положение ствола вертлюга фиксируется упорными подшипниками 6 и 9. Основная опора ствола — подшипник 6, на­гружаемый весом ствола и бурильной колонны, когда вертлюг посредством штропа удерживается в подвешенном состоянии. Вспомогательной опорой ствола является подшипник 9, нагружае­мый собственным весом корпуса и других не вращающихся дета­лей, когда вертлюг опирается на ствол, а щтроп вертлюга нахо­дится в свободном состоянии. Осевое положение ствола и натяг подшипников 9 и 10 регули­руются прокладками между корпусом 4 и крышкой 14 вертлюга. Осевой натяг нижнего радиального подшипника регулируется установочной втулкой, навинченной на ствол вертлюга и предохраняемой от отвинчивания стопорными вин­тами. Для соединения верт­люга с ведущей трубой бурильной колонны используется сменный нип­пельный переводник 1 , предохраня­ющий резьбу ствола от износа и механических повреждений. В связи с тем что ствол вертлю­га и верхний переводник ведущей грубы имеют внутренние резьбы, для их соединения используется переводник ниппельного типа. С целью предотвращения самоотвин­чивания при вращении долота ствол вертлюга, переводники и верхний конец ведущей трубы имеют левую резьбу. Корпус вертлюга закрывается верхней 14 и нижней 2 крыш­ками с центральными отверстиями для выводных концов ствола. Крышки крепятся к корпусу болтами. Верхняя крышка снабжена стойками и вторым фланцем, на котором укреплен от­вод 11 для соединения вертлюга с буровым шлангом. Из отвода промывочная жидкость поступает в проходное отверстие ствола через промежуточное устройство 13, Полость между корпусом 4 с крышками 14, 2 и стволом верт­люга 5 заполняется жидким маслом для смазки основного и ниж­него радиального подшипников. Масло заливается через отвер­стие в верхней крышке корпуса. Для слива отработанного масла предусмотрено отверстие в нижней крышке корпуса. Уровень масла провернется контрольной пробкой, навинченной в корпус вертлюга. Масляные отверстия закрываются резьбовыми проб­ками. Быстросъемное соединение отвода со ство­лом (рис. 2) состоит из свободно плавающей напорной трубы 9, манжетных уплотнений 6, 8, 10, 13 для герметизации прокачиваемой промывочной жидкости и накидных гаек / и 3, наверну­тых на ствол 14 и втулку 5, зажатую крепежными болтами между отводом 4 и фланцем крышки вертлюга Свободно плавающая напорная труба позволяет обеспечить быструю замену уплотнений и самой трубы, изнаши­ваемых абразивными частицами, содержащимися в промывочной жидкости. Для этого необходимо отвернуть накидные гайки 1, -3 и, вытащив весь узел, заменить его новым либо заблаговременно отремонтированным. Работоспособность вертлюга зависит от надежности уплотнений, применяемых в его подвижных и неподвижных соединениях. Стыкуемые торцы напорной трубы н отвода уплотняются ра­диальной 8 и торцовой 6 манжетами, установленными в канавках кольцевой втулки 7. Втулка с манжетами надеты на напорную трубу и плотно прижаты к отводу вертлюга посредством накид­ной гайки 3. Противоположный стык между нижним торцом напорной трубы и стволом вертлюга уплотняется четырьмя ради­альными манжетами 10, разделенными металлическими коль­цами 11, и торцовой манжетой 13. Радиальные манжеты уста­новлены в стакане 2 и затянуты накидной гайкой /, соединяющей стакан со стволом вертлюга. Стакан вращается вместе со стволом, и радиальные манжеты скользят относительно напорной трубы, удерживаемой силой тре­ния в верхней манжете 8. Стакан снабжен винтовой масленкой для периодиче­ской смазки манжет с целью уменьшения износа и нагрева уплот­нения в результате трения. 3.Возможные неисправности при работе буровых вертлюгов и способы их устранения ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ ПРИЧИНЫ Сильно нагревается корпус вертлюга В масляной ванне много или недостаточно масла, загрязнённость масла, не отрегулирован люфт упорных подшипников Ствол вертлюга проворачивается с большим усилием или совсем не проворачивается Сильно зажаты сальниковые уплотнения, не отрегулирован люфт упорных подшипников, разрушены сепараторы упорных подшипников Ствол вертлюга имеет большой радиальный люфт Центрирующие подшипники ствола разрушены Течь масла через нижнее сальниковое уплотнение Недостаточно затянут сальник, износ манжет Течь промывочной жидкости через напорный сальник Недостаточная затяжка манжет, износ манжет. Износ или промыв напорной трубы Течь жидкости через соединение отвода с крышкой Пробита прокладка Течь жидкости через резьбовое соединение переводника со стволом Ослабла затяжка переводника или промыв замковой резьбы 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания буровых вертлюгов Вертлюг перед пуском буровой установки после монтажа должен быть проверен: • по креплению отвода к крышке, крышки и сборки сальника к корпусу вертлюга; • по состоянию переводника и ствола; • по легкости вращения ствола (ствол вертлюга должен плавно, без за­еданий проворачиваться от усилия, прикладываемого одним человеком на рукоятку цепного ключа длиной 1000 мм); • по состоянию штропа; • по наличию уровня масла. В период эксплуатации надо оценивать готовность вертлюга к работе, осуществляя проверку следующих показателей: 1. Состояние масла в ванне корпуса - если масло загрязнено, его следу­ет слить, ванну промыть керосином или дизельным топливом, а затем еще раз промыть чистым индустриальным маслом (И12А или И20А), нагретым до 80... 100 °С, после чего залить свежее масло. 2. Состояние нижнего уплотнения - при утечке масла необходимо сме­нить уплотняющие кольца (манжеты), а полость уплотнения заполнить пла­стической смазкой. 3. Температура вертлюга при работе - нагрев корпуса свыше 70 °С не до­пускается. 4. Состояние напорного сальника напорной (грязевой) трубы - при про­пусках бурового раствора зашприцевать в сальник смазку (Литол-24 или ЛЗ-162 5. Отсутствие утечек раствора через резьбовое соединение переводника со стволом; при пропусках раствора вертлюг надо заменить. 6. Отсутствие утечки раствора через прокладку между напорной трубой и отводом; при обнаружении течи подтянуть гайки или сменить прокладку: • для смены прокладок, манжет в верхней части, а также для крепления бурового шланга к вертлюгу крюк должен быть отсоединен от серьги верт­люга; • выполнение указанных работ следует производить тогда, когда верт­люг с рабочей трубой (квадратом) спущен в шурф, при этом надо соблю­дать правила безопасности при работе на высоте. осмотр, проверка состояния крепежных соединении и крепежных де­талей для надежности их работы на высоте (когда внизу работают люди) и в условиях вибрации; • осмотр и замер диаметра предохранительного переводника на участке износа поверхности от работы машинного ключа (допускается износ до 9 мм на диаметр переводника); • оценка осевого люфта ствола, который должен быть в пределах 0,15,..0,30 мм; • износ рабочей поверхности напорной (грязевой) трубы не должен быть более 3 мм на диаметр; • выработка на штропе в месте подвески на крюк допускается глубиной до 5 мм при ширине до 10 мм; • выработка (проверяется как люфт) соединительного пальца штропа в кармане корпуса не должна быть более 2 мм. 7. Дефектоскопия (один раз в год, в теплое время года, на буровой): 5.Карта смазки буровых вертлюгов (карта смазки • масло: индустриальное ИГп-91 или трансмиссионное ТМ-4-18 (ТСп-14гип) • емкость корпусных ванн – от 46 до 80 л; • долив по мере надобности (ориентировочно 10 л в месяц); • периодичность замены - через 3 мес., что соответствует ~ 500 маш.-ч (первая замена через 50 маш.-ч - через 7 дней). Вопросы для самоконтроля 1. Что указывается в обозначении буровых вертлюгов? Приведите примеры 2. Какие основные детали входят в состав бурового вертлюга? 3. Расскажите конструкцию напорного сальника по схеме. 4. Какова причина заедания ствола вертлюга? 5. Как промывается масляная ванна вертлюга? 6. Какие детали вертлюга заменяются непосредственно на буровой? 7. В каких пределах должен быть осевой люфт ствола и как он регулируется? Лекция 10. ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВЫХ РОТОРОВ План 1. Обозначение буровых роторов и их технические 2. Краткое описание конструкции буровых роторов 3. Возможные неисправности при работе и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Карта смазки узлов (карта смазки) 1. Обозначение буровых роторов и их технические характеристики . Ротор представляет собой угловой редуктор с конической зубча­той передачей. Этот механизм должен обеспечивать надежную работу при всех рабочих числах оборотов стола ротора, а также передачу требуемой мощности и крутящего момента. В обозначении буровых роторов производства ВЗБТ указывается шифр буровой установки и название узла. Например: БУ1600/100ЭУ или ротор Р-560: Буровые роторы ЗАО «Уралмаш-Буровое оборудование» обозначаются следующим образом: Ротор Р-700 или: ротор Р-950 цифра соответствует диаметру проходного отверстия в столе ротора в мм. Основными техническими параметрами буровых вертлюгов являются - допустимая нагрузка на стол ротора, кН – от 3000 до 8000 -наибольшая частота вращения стола, об/мин – от 200 до 350 - диаметр отверстия в столе, мм –от 560 до 1260 - максимальная приводная мощность, кВт – от 280 до 600 - вместимость масляной ванны, л – от 22 до 92 2.Краткое описание конструкции буровых роторов Стол 17 ротора представляет собой полую стальную отливку с наружным диском, прикрывающим вертикальную расточку ста­нины. В верхней части он имеет квадратное углубление для разъ­емного вкладыша (втулки) 14 В свою очередь, вкладыши имеют квадратное углубление для зажима 15, переходящее в конус. При бурении во вкладыши вставляются квадратные либо роликовые зажимы ведущей трубы, а при спуско-подъемных операциях — клинья, удерживающие колонну труб над ротором. снижается. Основная шаровая опора 2 установлена вверху в непосредственной близости от зубчатого венца, вспомогательная 5 – внизу. Стол 17 ротора имеет диск большого диаметра с тремя пазами для лабиринтного уплотнения, предохраняющего масляную ванну от попадания бурового раствора, а с торца – пазы в которые входит фиксатор стопорного устройства. К столу ротора к нижней части болтами 7 крепится корытообразная опора 8 нижнего подшипника. Втулка 6 и опора 8 образуют масляные ванны для подшипников. Лабиринтное кольцо 4, прикреплённое к станине ротора болтами 3 предохраняет масляную ванну от попадания в нее раствора. Приводной вал ротора смонтирован в стакане 11 на сдвоенном коническом подшипнике 12 и цилиндрическом 13. Стакан со смонтированным валом вставляется в расточку станины ротора и крепится болтами. Сверху на станине укреплена крышка ротора 1 На основную опору действуют собственный вес стола ротора и колонны труб, удерживаемой им при спуско-подъемных опе­рациях. В процессе бурения скважины бурильная колонна подвешивается к вертлюгу и на основную опору действуют соб­ственный вес стола и силы трения, возникающие в результате скольжения ведущей трубы относительно зажимов 15 ротора. Под­шипники и стол ротора вращаются при роторном бурении и оста­ются неподвижными при спуско-подъемных операциях и бурении забойными двигателями, если не учитывать их вращения при пе­риодическом проворачивании бурильной колонны с целью преду­преждения прихватов. На вспомогательную опору действуют усилие от предваритель­ного осевого натяга подшипника и случайные нагрузки от трения и ударов, возникающие при подъеме труб, долота и другого ин­струмента в результате их раскачивания и смещения относи­тельно оси стола ротора Натяг подшипника основ­ной опоры создается собственным весом стола ротора, а осевое его положение регулируется стальными прокладками, уста­новленными под нижним кольцом основной опоры. Быстроходный вал с конической шестерней, закрепленной шпонкой, монтируется в стакане 11 и в собранном виде устанавли­вается в горизонтальную расточку станины. Стакан предохраняет станину от вмятин, образующихся при установке подшипников и их проворачивании под нагрузкой. Консольное расположение шестерни на быстроходном валу удобно для компоновки и сборки ротора. Подшипники быстроходного вала смазывают жидким маслом, заправляемым в стакан через заливные отверстия. Уровень масла при заправке и эксплуатации контролируется с помощью жезло­вого маслоуказателя . Для предотвращения вытекания масла наружная торцовая крышка стакана снабжена гребенчатым лабиринтным уплотнением. Внутренний торец стакана имеет крышку с отражательным диском, предохраняющим масло от за­грязнения промывочным раствором и продуктами износа, по­падающими в смежную масляную ванну, которая используется для смазывания конической передачи и подшипников стола ро­тора. 3.Возможные неисправности и способы их устранения Возможные неполадки Причины неполадок Способы устранения неполадок Чрезмерный нагрев ротора Отсутствие смазки в масляной ванне, за­грязнение смазки, избы­ток смазки Проверить уровень масла в ванне и при необходимости долить его, при обнаружении течи масла через сальниковые уплотнения необходимо сме­нить сальники, загрязненную смазку, промыть ванны и за­лить свежее масло, слить мас­ло до отметки масломера Подпрыгивает стол ротора Чрезмерный люфт в опорах Устранить люфт путем затя­гивания гайки нижней опоры у ротора Р-560- и застопо­рить гайку Изменить толщину регули­рующих прокладок за счет извлечения одной из них из-под чаши, затем затянуть бол­ты и зашплинтовать их Односторонний на­грев ротора Несовпадение оси вышки с центром стола ротора Проверить правильность центровки ротора относи­тельно оси скважины и верти­кальной оси вышки. При об­наружении несовпадения цен­тров провести центровку пу­тем смещения кронблока или центровки самой вышки При работе ротора слышен резкий сту# в конической паре Неправильно отрегу­лирован зазор между зубьями конической пары, чрезмерный износ зубьев, слом зуба венца или шестерни Отрегулировать зазор между зубьями конической пары за счет изменения толщины про­кладок. При обнаружении износа или излома зубьев сменить ротор Заедание стола ротора Выход из строя основ­ной или вспомогатель­ной опоры Заменить ротор Приводной вал имеет значительный радиаль­ный люфт Сильный износ или полная сработка под­шипников приводного вала Заменить приводной вал или ротор целиком Заедание челюстей в гнезде стола ротора Наклеп на кромках гнезда в столе ротора; попадание твердых час­тиц породы на поверх­ности сопряжения вкла­дыша и стола ротора Срубить фаску 10x45° на кромках стола и челюстях, промыть челюсти и гнездо ротора Залитое в ванну рото­ра масло быстро за­грязняется Попадание глинистого раствора в масляную ванну Подтянуть сальниковые уп­лотнения, затянуть прокладки нижних колец, закрепляющие упорный подшипник Проверить исправность ла­биринтного уплотнения 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 1. Перед пуском ротора в работу необходимо тщательно проверить: 1.1. Правильность монтажа: 1.2. Легкость проворачивания приводного вала и стола ротора; стол ро­тора должен свободно проворачиваться от усилия, прикладываемого к цеп­ному колесу (или к полумуфте кардана на рычаге 350 мм) одним рабочим; вращение должно быть плавным, без заеданий и толчков. 1.3. Наличие жидкой смазки в ваннах зубчатого зацепления и приводно­го вала. 1.4. Наличие и закрепление защитного кожуха над приводом (над цепью или над карданным валом). 1.5. Наличие на столе ротора кожуха с рифленой поверхностью. 1.6. Отсутствие посторонних предметов на столе ротора. 1.7. Надежность крепления всех болтовых соединений. 2. Работу ротора необходимо останавливать в следующих случаях: 2.1. Слышатся удары, стуки или отмечается периодическое увеличение и уменьшение шума. 2.2. Корпус ротора и подшипники нагреваются до температуры выше 70 °С. 2.3. Обнаруживается биение стола (биение стола в горизонтальном и верти­кальном направлениях более 3 мм) или опускание его при сработке опорно­го подшипника не более чем на 2 мм. 2.4. Имеется неисправность стопорного устройства. 2.5. Роторные вкладыши имеют обломы и трещины; выработка, смятие поверхности наружного квадрата, при которых вкладыш утопает в гнезде роторного стола более чем на 3 мм; выработка, смятие внутренней кониче­ской поверхности вкладыша, при котором зажим утопает более чем на 3 мм и вращается; вмятина, забоины с заусенцами внутренней конической по­верхности вкладыша, при котором вкладыши полностью не вставляются в гнездо стола, а выступают более чем на 3 мм или же заедают в гнезде и трудно поддаются снятию. 2.6. Зажимы (из двух половин) имеют трещины ушков; выработка, смя­тие поверхности наружного квадрата, износ углов, при котором зажимы проворачиваются в роторном вкладыше; забоины и вмятины с заусенцами конусной поверхности, при которых сборка зажима выступает над поверх­ностью роторного стола или утопает более чем на 3 мм. 2.7. Стол ротора имеет обломы и трещины, помятость или слом лаби­ринтных уплотнений; заедание стола ротора в результате выхода из строя основной или вспомогательной опоры. 2.8. Станина имеет обломы и трещины любого вида и расположения. 3. Уход за ротором в процессе эксплуатации заключается в следующем: 3.1. Промывка ротора водой снаружи и снятие с него посторонних пред­метов. 3.2. Проверка состояния стопорного механизма (закрытый стопор может вызвать поломку механизмов). 3.3. Осмотр вкладышей и зажимов, которые должны быть закреплены защелками (защелки должны свободно проворачиваться от руки). 3.4. Проверка стола ротора до закладки зажимов - стол должен вращать­ся свободно и без рывков. 3.4. Выемку и посадку в ротор больших вкладышей производить при помощи специальной вилки. 3.5. При наступлении сроков проводить техническое обслуживание: • ТО проводить при полной остановке буровой; • регулировку осевого люфта подшипников приводного вала произво­дить после каждых 1000 маш.-ч роторного бурения необходимый осевой люфт 0,25...0,35 мм); 5. Выявленные характерные неисправности обязательно устранять (см.табл.). 5.Карта смазки узлов (карта смазки) Место смазки Сорт смазки Указание по смазке Зубчатое зацепление, основная и вспомогатель­ная опоры Масло индустри­альное И50А (ГОСТ 20799-75) Общий объем смазки 35 л Контроль по риске маслоука-зателя ежедневно Полная смена смазки каждые 500* ч роторного бурения Подшипники приводно­го вала — « — Общий объем смазки 20 л Контроль по риске маслоука-зателя ежедневно Полная смена смазки каждые 250* ч роторного бурения Первая полная смена масла нового ротора соответственно через 250 и 125 ч роторного бурения. Вопросы для самоконтроля 1. Перечислите основные параметры буровых роторов. 2. Какие нагрузки воспринимает стол ротора? 3. Расскажите как устроен узел быстроходного вала ротора. 4. Какова причина одностороннего нагрева ротора? 5. Какова причина быстрого загрязнения масля в масляной ванне? 6. Что проверяется перед пуском ротора в работу? 7. В каких случаях необходимо останавливать работу ротора? 8. Какой узел ротора подвергается регулировке? Лекция 11 ЭКСПЛУАТАЦИЯ БУРОВЫХ НАСОСОВ Эксплуатация гидравлической части буровых насосов План 1. Обозначение буровых насосов и их технические характеристики. 2. Краткое описание конструкции узлов гидравлической части. 3. Возможные неисправности и способы их устранения в гидравлической части. 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания гидравлической части 1.Обозначение буровых насосов и их технические характеристики Буровые насосы предназначены для подачи под давлением промывочной жидкости при бурении и других технологических операция в скважину. в настоящее время применяют два типа насосов: - двухцилиндровые двойного действия; - трёхцилиндровые простого действия; Обозначаются буровые насосы следующим образом: буквами НБ – насос буровой, Т – трёхпоршневой простого действия (триплекс), У – производство ЗАО «Уралмаш»; цифра соответствует значению приводной мощности в кВт. Например УНБ-600; НБТ-600 Основными техническими параметрами буровых насосов являются: - приводная мощность, кВт – от 374 до 1180 - полезная (гидравлическая) мощность – от 325 до 1060 - предельное давление, МПа – от 10 до 32 (в зависимости от диаметра семенных цилиндровых втулок) - производительность, дм3/с – от 20 до 50; - максимальная частота вращения трансмиссионного вала, об/мин – от 300 до 556; - число приводных ремней профиля Д (Е) – от 12 до 20 2. Краткое описание конструкции узлов гидравлической части Рисунок 1. Гидравлический блок бурового насоса двустороннего действия Гидравлические блоки буровых насосов состоят из корпусных и сменных деталей. К корпусным деталям относятся гидрокоробки и их крышки, приемный и нагнетательный коллекторы, к смен­ным цилиндровые втулки и поршни, седло и тарель клапана, уплотнения неподвижных и подвижных соединений. В двухпоршневом насосе гидравлический блок (рисунок 1) состоит из двух гидрокоробок 2, которые скрепляются со стани­ной 6 приводного блока шпильками 7. Сопряженные поверхности гидрокоробок и станины прилегают друг к другу без зазоров. Гидроблоки представляют собой отливки из углеродистой стали с горизонтальными расточками для цилиндровой втулки 12 и вер­тикальными гнездами для нагнетательных клапанов 5. Через об­щую надклапанную полость 4 прокачиваемая жидкость из порш­невой и штоковой камер цилиндра направляется в нагнетатель­ный коллектор. В двухпоршневых насосах различают левую и правую гидрокоробки, имеющие зеркально отображен­ные конструктивные формы. Приемный 1 и нагнетательный 3 коллекторы имеют литую либо сварно-литую стальную конструкцию. На нагнетательный коллектор устанав­ливают предохранительный клапан, пневматический компенсатор и присоединяют нагнетательный патрубок манифольда. Прием­ный коллектор с всасывающими клапанами присоединяется к бо­ковым приливам гидрокоробки. Шток бурового насоса состоит из двух частей: поршневой (собственно шток) 11 и ползунной 11 (надставка штока). На одном конце порш­невого штока имеется наружная резьба для соединения со штоком 10 ползуна и закрепления контргайкой 8. Противоположный конец снабжен конусом с буртиком для посадки поршня 13 и резьбой для затяжки конусного соединения с целью предотвращения утечек между стыкуемыми поверхностями. Конусное соединение облегчает разборку поршней при их замене. Для соединения поршневой и ползунной частей штока исполь­зуется специальная цилиндроконическая либо метрическая резьба. Поршневой шток контактирует с промывочной жидкостью и подвергается абразив­ному износу, в результате чего имеет ограниченный срок службы. Ползунная часть штока изолируется от промывочной жидкости диском-отражателем 9 и из маслобензостойкой резины. Важное значение для повышения срока службы бурового на­соса имеет соосность сочленяемых деталей. Предельное отклоне­ние оси штока от оси поверхности посадки поршня и резьбы контргайки не должно превышать 0,15 мм. В этих же пределах должно быть отклонение осей штока и резьбы ползуна. Цилиндровые втулки, неподвижно установленные в горизон­тальных расточках гидрокоробки, являются наиболее крупной по габаритам и металлоемкости сменной деталью буровых насосов. Цилиндровая втулка 11, показанная на рисунке 2 , имеет гладкую наружную поверхность. В расточке гидрокоробки она крепится посредством распорных стаканов 12 и 7, снабженных окнами для прохода прокачиваемой жидкости. В наружный торец стакана 7 упира­ется крышка 4 поршневой полости гидрокоробки. Неподвижность втулки обеспечивается осевым натягом, создаваемым при за­тяжке шпилек 2, крепящих крышку к гидрокоробке. Для уплотнения цилиндровой втулки в канавку гидрокоробки устанавливают манжеты 10, разделенные промежуточной метал­лической втулкой 9. Осевая затяжка уплотнений создается грундбуксой 5 и дистанционной втулкой 8 и регулируется болтами 3, ввинченными в крышку 4. Манжеты 6, расположенные между грундбуксой и дистанционной втулкой, служат для уплотнения крышки 4. При смене цилиндровой втулки и манжет крышка 4 выпрессовываётся с помощью болтов 1. Для уплотнения штока (рисунке 3 ) используются шеврон­ные манжеты, собираемые в пакет. Число манжет в уплотнительном пакете обычно не превышает четырех и выбирается с учетом давления насоса, диаметра штока, а также конструктивных раз­меров уплотнительного узла. Манжеты 12 надеваются с натягом на шток 14 и втулку 1, служащую одновременно опорой цилинд­ровой втулки. Для этого втулка 1 снабжена фланцем и устанав­ливается в гидрокоробку с внутренней стороны ее горизонтальной расточки. Благодаря плотной посадке и упругости манжет обес­печивается герметичность соединения при низких давлениях в штоковой полости насоса. Для улучшения начального контакта с уплотняемыми поверх­ностями манжеты помещаются между фасонными опорными 13 и распорным 10 кольцами (манжетодержателями), изготовленными соответственно из резины и капрона. Скосы манжет поджимаются к уплотняемой поверхности конической частью распорного кольца 10. Опорное кольцо 13 сажается с минимальными радиальными зазорами (0,05-0,08 мм) для предохранения манжеты от затя­гивания в зазор. Затяжка манжет регулируется гайкой 7, навин­ченной на втулку 1. Усилие затяжки передается манжетам по­средством грундбуксы 6 и нажимных капроновых втулок 9. Непо­движное соединение втулки 1 и гидрокоробки 8 герметизируется манжетным уплотнением, состоящим из распорного кольца 2, манжеты 3 и опорного кольца 4. Затяжка уплотнения осуществля­ется нажимной втулкой 11 и гайкой 5. Всасывающий и нагнетательный клапаны бурового насоса взаимозаменяемы и состоят (рисунке 4) - из седла 1 тарели 4, образующих вместе с пружиной 11, крышкой 5 и упорным вин­том 9 (корончатая гайка) клапанную коробку. Клапанное отвер­стие гидрокоробки закрывается крышкой 8, снабженной ручкой. Крышка герметизируется манжетой 7, установленной в расточке гидрокоробки. Уплотнение затягивается упорным винтом 9, на­вернутым на фланец 10 гидрокоробки. Герметичность уплотнения контролируется по появлению утечек через контрольное отверстие а в гидрокоробке. В случае повреждения резьбы фланец заме­няют новым и поэтому сохраняется более дорогая гидрокоробка. Винт 9 снабжен упорной резьбой крупного шага, обычно при­меняемой при больших односторонних осевых нагрузках. Дно крышки имеет прилив, в расточке которого установлена резино­вая втулка 6 для верхнего направляющего штока тарели. Витая пружина 11, установленная между крышкой и тарелью, обеспе­чивает нормально закрытое положение клапана и своевременную посадку тарели при работе насоса. Поршень плотно перекрывает отверстие цилиндровой втулки и, перемещаясь по направлению ее оси, сообщает прокачиваемой жидкости избыточное давление. Поршни буровых насосов имеют резинометаллическую конструкцию (рисунок 5) и состоят из стального сердечника 1 и резиновых самоуплотняющихся ман­жет 2. Диафрагменный компенсатор (рисунок 6), широко исполь­зуемый в отечественной и зарубежной практике бурения, состоит из толстостенного сферического корпуса 9, крышки 5, штуцера 2 и эластичной диафрагмы 7. Корпус изготовляется из стального литья и после механической обработки имеет гладкую внутрен­нюю поверхность. Для захвата при монтаже и ремонте корпус снабжается проушинами. При одинаковой энергоемкости сферическая 2.Возможные неисправности и способы их устранениия в гидравлической части Появление неисправности Возможные причины неисправности Методы устранения неисправности Насос при пуске в работу не ' подает жидкость или подает­ся слишком мало, давление не увеличи­вается Отсутствует жидкость в емкости Закрыта задвижка на всасывающей линии Цилиндры не залиты жидкостью Сработал предохрани­тельный клапан Слишком велика вы­сота всасывания Значительные подсосы воздуха через неплотно­сти всасывающей части Залить емкость перекачивае­мой жидкостью Открыть задвижку Залить цилиндры жидкостью Предохранительный клапан привести в рабочее состояние. Уменьшить высоту всасывания. Если это невозможно сделать, то установить подпорный насос Тщательно проверить герме­тичность всех соединений вса­сывающей части Количество пода­ваемой насосом жид­кости мало и не соот­ветствует расчетной производительности. Давление падает Подсосы воздуха Клапаны насоса неис­правны или под клапан попали посторонние предметы Неправильно установ­лены стаканы, их пере­городки перекрывают отверстие клапанов Засорение фильтра на всасывающей линии Устранить подсосы воздуха Очистить клапаны. Проверить плотность прилегания уплотне­ний Повернуть стаканы так, чтобы отверстия в стаканах совпадали с отверстиями клапанов Очистить фильтр 1. Шипящие звуки в гидравлической части Пропускают жидкость изношенные поршни или промыта цилиндро­вая втулка Промыв конусных по­верхностей седла клапа­на, разрыв уплотнения клапана Заменить поршни и цилинд­ровые втулки (втулка изноше­на, если внутренний диаметр увеличился на 1 мм или имеет риски глубиной более 1,0 мм) Заменить изношенный клапан на новый 2. Шипящие звуки в камерах штоков и поступление промы­вочной жидкости в камеру по штокам Ослабла затяжка уп­лотнения штока Изношены шток и уп­лотнение штока Подтянуть гайку, подтяги­вающую уплотнение штока до устранения течи Заменить шток и уплотнение (шток изношен, если диаметр его уменьшился более чем на 1,5 мм или имеет риски глуби­ной до 2 мм) Во время работы на­соса слышны стуки в гидравлической части насоса 1. Стук при переме­не хода поршня 2. Стук в цилиндре и стук клапанов Ослабление посадки поршней на штоках Ослабло крепление цилиндровой втулки Ослаблено соединение штока поршня со што­ком ползуна или штока ползуна с ползуном Ослабла или слома­лась пружина клапана, отвернулась гайка, кре­пящая уплотнение што­ка Недостаточное запол­нение цилиндровых втулок жидкостью (ра­бота насоса в режиме кавитации) вследствие подсоса воздуха или чрезмерного сопротив­ления на всасывании из-за большой длины вса­сывающей линии или наличия в ней шибер­ных задвижек. Давление подпора ниже допусти­мого Закрепить поршни на штоках при помощи приспособления для напрессовки поршней или подтянуть гайки на штоках Подтянуть гайки, крепящие фланец, поджимающий цилин­дровую втулку Подтянуть контргайки Затянуть гайку, сменить из­ношенные и сломанные детали Найти и устранить подсосы воздуха. Проверить, открыта ли полностью задвижка на всасы­вающей линии, не засорен ли фильтр, свободно ли поднима­ются всасывающие клапаны. Сократить линию всасывания и количество поворотов до воз­можного минимума Появление жидкости через сигнальное от­верстие А (см. рис. 27.4) в цилиндре гид­рокоробки Ослабла подтяжка или изношено уплотнение цилиндровой втулки Подтянуть уплотнение или заменить новым. При упоре нажимной втулки в гидроко­робку допускается установка дистанционного кольца длиной до 10 мм между первым уплот­нением и втулкой (см. рис. 27.4) Появление жидкости через отверстия в корпусе гидрокоробки выше уплотнений крышек клапанов Нарушены уплотнения крышек клапанов Подтянуть или заменить из­ношенное уплотнение крышки клапана Резкие колебания давления в нагнета­тельном трубопроводе Отсутствие или недос­таточное начальное давление газа в пневмо­компенсаторе Разрыв диафрагмы в результате неправиль­ной эксплуатации, на­пример работа насоса на давлениях, близких или равных начальному давлению газа в пнев­мокомпенсаторе Установить причину утечек и закачать газ до давления, определенного по графику (см. рис. 17) Заменить диафрагму Повышение началь­ного давления газа в пневмокомпенсаторе Резкое открытие пус­ковой задвижки, т. е. раньше снижения рабо­чего давления до вели­чины начального давле­ния газа в пневмоком­пенсаторе. Между диа­фрагмой и корпусом пневмокомпенсатора осталась жидкость Снизить давление воздуха до начального. Запустить насос, затем остановить насос и зака­чать воздух до требуемой вели­чины начального давления 3.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания гидравлической части. При эксплуатации насоса необходимо выполнять следующие требования: 1. Не допускать работу насоса при давлениях, превышающих указанные в технической характеристике по предельному рабочему давлению для диаметра цилиндровых втулок; обеспечивать защиту бурового насоса от перегрузки по давлению с превышением не более 3,5 %. 2. При достижении предельного рабочего давления необходимо перехо­дить на размер цилиндровых втулок меньшего диаметра; после произве­денной замены цилиндровых втулок необходимо: • заменить сменное кольцо с другим диаметром контрольного отвер­стия, соответствующего диаметру замененных цилиндровых втулок; • подкачать пневмокомпенсатор сжатым воздухом на другое давление в зависимости от разрешенного рабочего давления замененных цилиндро­вых втулок (п. 27.3, подпункт 11). 3. Удалять полностью в зимнее время при минусовых температурах и длительных остановках насоса из гидравлического блока перекачиваемую жидкость, а перед пуском в зимнее время при минусовых температурах гид­равлический блок прогреть до +10... 15 °С. 4. Не оставлять цилиндровые втулки в бездействующем насосе даже на короткое время, т. к. из-за коррозии, песка, утяжелителя и затвердевшего бурового раствора их трудно извлечь из гидравлических коробок. 5. Следить постоянно за надежной затяжкой резьбовых соединений; особо­го внимания требуют высоконагруженные резьбовые соединения гидравличе- ского блока, т. к. незначительные ослабления пагубно влияют на состояние резьб и приводят к износу посадочных и уплотнительных поверхностей. 5.Исключать возможность попадания в газовую полость горючих ве­ществ при заполнении пневмокомпенсатора нейтральным газом или сжа­тым воздухом; проверять давление газа в пневмокомпенсаторе при оста­новленном насосе. 6.Использовать периоды вынужденных остановок для осмотра насоса, для устранения недостатков и замены изношенных деталей, а после окон­чания строительства (бурения) каждой скважины проводить техническое обслуживание. При замене быстроизнашиваемых деталей выполнять следующие требования: • установку предохранительного набора в диафрагменный корпус про­изводить в следующей последовательности: ремень прорезиненный толщиной 3...5 мм с отверстием диаметром 60 мм для УНБ-600, затем латунная мембрана, сменное кольцо с калиброванным отверстием, а весь набор должен быть зажат резьбовым стаканом; латунная мембрана толщиной 0,6...0,07 мм, изготовленная из латуни Л63М ГОСТ 931-78); за­мена Л63М на другой материал категорически запрещается; • сборки сменных деталей смазывать: гнездо цилиндровой втулки и уп­лотнение; поршень при посадке в цилиндровую втулку; набор манжет уп­лотнения штока; • при посадке отверстие поршня и конус штока, коническую расточку в гидравлической коробке и седло клапана требуется расконсервировать, хорошо промыть, обезжиривая поверхности, протереть насухо материалом, не дающим ворсин; • селективный подбор седел производить осторожным опусканием их в гнезда без силовой запрессовки (легким постукиванием деревянным че­ренком молотка), причем опущенное седло по верхнему торцу должно вы­ступать на 6... 12 мм, тогда после силовой запрессовки оно будет выступать на 2...6 мм (седла «провалившиеся» или выступающие более 12 мм не ста­вить в опробуемые расточки, а оставить для подбора в другие расточки); • уплотнение цилиндровой втулки состоит из двух комплектов уплот­нений, между которыми необходимо ставить распорное кольцо с канавками поверху и изнутри и радиальные отверстия, которые связаны со сквозным отверстием А в гидравлической коробке; при нарушении уплотнения ци­линдровой втулки промывочная жидкость, выходя наружу, сигнализирует о необходимости замены или подтяжки уплотнения (рис. ); • нажимной стакан цилиндровой втулки устанавливать по направлению «окон» на выход из гидрокоробки; • цилиндровые втулки заменять при износе внутренней поверхности (увеличение диаметра отверстия до 1…2 мм, в зависимости от развиваемого давления) и при продольных рисках задиров на длине хода поршня глубиной 1... 1,5 мм; • шток (в насосах двойного действия) заменять при уменьшении наруж­ного диаметра от износа на участке длины хода на 1 мм и наличие продоль­ных рисок глубиной 0,8... 1 мм; - узлы гидравлической части насоса следует заменять в следующих случаях: - клапанная коробка имеет трещины любого вида и расположения; раз­мыв уплотнений цилиндровых втулок; износ стенок клапанной коробки; износ в местах посадки клапанов; повреждение нарезок под шпильки; - имеются трещины и слом в тарелке клапана; размыв сопрягаемых по­верхностей клапана и седла; деформация и слом пружины клапана; износ резиновых уплотнений тарелок клапанов; - слом, трещины и отколы крышки клапана; - цилиндровая втулка имеет трещины, размыв внутренней поверхности по диаметру; - слом, трещина или изгиб штока; наличие продольных рисок на тру­щихся поверхностях; износ поверхности штока по диаметру; износ или срыв более трех ниток резьбы штока; - крышка цилиндра и упорный болт имеют трещины, слом, отколы; из­нос или срыв более трех ниток резьбы под упорный болт; - нагнетательный блок (тройник, фильтр, воздушный колпак, компенсато­ры) имеет трещины, износ стенок, нарушение сварного шва; разрыв резинового баллона воздушных колпаков; наличие трещины, сварки на компенсаторах. Вопросы для самоконтроля 1. Расскажите общее устройство гидравлического блока по схеме. 2. Как фиксируется и уплотняется цилиндровая втулка в гидрокоробке? 3. Из каких деталей состоит клапанный узел? 4. Как уплотняется шток насоса? 5. Назовите причины стуков в гидравлической части. 6. Назовите причины падения давления и подачи насоса. 7. Как контролируется состояние уплотнения цилиндровой втулки? 8. Перечислите высоконагруженные резьбовые соединения гидравлической части. 9. Перечислите быстроизнашиваемые детали гидравлической части. 10. Какие требования нужно выполнять призамене седла клапана? Лекция 12. Эксплуатация приводной части буровых насосов План 1. Краткое описание конструкции узлов приводной части 2. Возможные неисправности и способы их устранения в приводной части 3. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания приводной части 1.Краткое описание конструкции узлов приводной части Приводная часть буровых насосов состоит оз следующих основных узлов: - сборки трансмиссионного вала; -сборки эксцентрикового вала -сборки ползунного механизма (крейцкопфного узла). Сборки трансмиссионного и эксцентрикового валов представляют собой одноступенчатый косозубый редуктор. Сборка эксцентрикового вала выполняет роль кривошипно-шатунного механизма. Трансмиссионный вал (рисунок 1) служит для передачи кру­тящего момент коренному валу насоса и выполнен в виде вы­водного вала-шестерни 8, концы которого используются для установки клиноременного шкива или цепного колеса в зависимости от принятой в приводе насоса передачи. Шкив и цепное колесо крепятся на валу шпонкой 12. Для облегчения сборки и разборки шкивы имеют разрезную ступицу, затягиваемую болтами. Так как возможны перекосы в результате прогиба под действием на­грузки на консоли, а также вследствие технологических неточно­стей трансмиссионный вал устанавливается на сферических двух­рядных роликоподшипниках 6, воспринимающих радиальные и осевую нагрузку от косозубой передачи. Для предупреждения смятия и разбивания опорных поверх­ностей станины, а также устранения брака дорогостоящей ста­нины из-за расслабления отверстий при растачивании подшип­ники устанавливают на стальных гильзах 7, наружный диаметр которых больше диаметра шестерни. Благодаря этому при сборке насоса вал 8 свободно протаскивается через отверстия станины. Соосность наружной и внутренней поверхностей гильз обеспечи­вается жесткими допусками на их разностенность. Гильзы имеют фланец небольшой высоты и притягиваются к станине сквозными крышками 1 и 10, закрепленными болтами 5. Благодаря затяжке болтами гильзы фиксируются в осевом на­правлении и предохраняются от проворачивания. Подшипники торцами внутренних колец упираются в буртики вала. Правый подшипник фиксируется в гильзе крышкой 10. Второй подшипник вала плавает в гильзе по наружной обойме. Подшипники смазывают ручным насосом через пружинные тавотницы 3. Неподвижные стыки гильзы со станиной и крышкой уплотняются резиновыми кольцами 4, 9 и 13. Подвижный вну­тренний стык между гильзой и валом герметизируется бесконтакт­ным щелевым уплотнением, выполненным в виде кольцевых ка­навок в гильзе. Между крышками и валом устанавливают кон­тактные севанитовые уплотнения 2 и втулку 11. Эксцентриковый коренной вал (рисунок 2) имеет сборную конструкцию. Прямой вал 15 с жестко закрепленными эксцентри­ками 9 опирается на коренные подшипники 6, расположенные в станине бурового насоса. Эксцентрики, выполняющие роль ша­тунных шеек, отливаются из углеродистой стали и соединяются сваркой. Число эксцентриков равно числу поршней бурового на­соса. Между эксцентриками располагается зубчатое колесо 8. Для точной осевой фиксации зубчатого колеса коренной вал опирается на спаренные радиально-упорные конические под­шипники 6, посаженные в переходные гильзы 3, установленные в расточки станины 1 и крышки 10 насоса. Наружные кольца подшипников удерживаются от продольного перемещения крышками 4, которые крепятся болтами к торцам гильз 3. Гильзы удерживаются от проворота с помощью дюбелей 16. Коренные подшипники смазывают ручным насосом через тавотницы, ввернутые в крышку станины. Эксцентриковые коренные валы преимущественно применяются в современных двух- и трехпоршневых буровых насосах. Кольца роликовых подшипников 7 удерживаются от осевого перемещения кольцевыми шайбами 12 и 13 и буртиками вала и шатуна. Кольцевые шайбы крепятся к торцам эксцентрика бол­тами. Натяг подшипников регулируется прокладками, установлен­ными между торцом шейки шатуна и шайбой 12. Разбрызгива­тели 2 отбрасывают масло на подшипники мотылевых шеек ша­туна при их погружении в масляную ванну. Зубчатую пару смазывают жидким маслом путем окунания ее в масляную ванну либо с по­мощью масляного насоса. Ползунный механизм. Шатун (рис.3)передает движение от коренного вала ползуну (крейц­копфу) и представляет собой кованый или литой стержень из углеродистой стали марки 35 с противоположно расположенными большой и малой шейками. Большая шейка шатуна, называе­мая мотылевой, охватывает коренной вал и имеет цельную либо разъемную конструкцию. Малая шейка (рисунок 4), называемая ползунной, служит для шарнирного соединения шатуна 6 с ползуном 4, скользящим в прямолинейных направляющих. Малая шейка шатуна соединяется с корпусом ползуна при помощи полого валика 9. При ремонтных работах через отверстие в валике пропускается ломик для выпрессовки валика соседнего ползуна 13. Кроме того, пустотелая конструкция способствует более интенсивному охлаждению ва­лика и подшипника шатуна, нагреваемых в результате их взаим­ного трения. В расточку ползунной шейки запрессована втулка 8 из оло­вянной бронзы либо другого пластичного материала, обычно ис­пользуемого для подшипников скольжения. Запрессовка не гаран­тирует втулку от проворачивания и осевого смещения, и поэтому она стопорится дюбелем 7. Валик 9 снабжен концевым центрирующим конусом, который входит в конусное отверстие ползуна. С помощью стопорной планки 11, входящей в поперечный паз торца валика, и болтов 10, ввинченных в ползун, валик запрессовывается в конусное от­верстие и благодаря этому удерживается от продольного смеще­ния и проворота относительно ползуна. Ползун состоит из литого стального корпуса и чугунных на­кладок 5. Накладки крепятся к цилиндрической поверхности кор­пуса болтами 12, застопоренными от самоотвинчивания упругими шайбами. В боковых стенках корпуса располагаются ступицы ва­лика 9. В днище корпуса имеется резьбовое отверстие для ползунной части штока 1. 2.Возможные неисправности и способы их устранения в приводной части Появление неисправности Возможные причины неисправности Методы устранения неисправности Чрезмерный нагрев пальцев, направляю­щих, штока ползуна, штока поршня Масло имеет большую вязкость Перетянуто уплотнение штока поршня, ползуна Износ подшипников Загрязненность под- шипников Сменить масло или подогреть через подогреватель Ослабить затяжку уплотнения Нагрев подшипников Недостаточное количество смазки Излишки смазки Пережаты подшипники Износ подшипника Загрязнённость подшипника Добавить смазку Удалить лишнюю смазку Поставить дополнительные прокладки Сменить подшипники Промыть и заправить чистой смазкой Уменьшилась или прекратилась подача СОЖ на штоки поршней Недостаточное коли- чество СОЖ в баке Неисправность элек- тронасоса Изменено направление вращения электронасоса Залито масло с боль- шой вязкостью или за- густело при минусовых температурах Бак заполнился глини- стым раствором Проверить уровень СОЖ, до- бавить СОЖ Проверить, правильно ли ра- ботает насос, т. е. направление вращения Изменить направление вра- щения электронасоса Заменить на масло с меньшей вязкостью или добавить ди- зельного топлива, или подог- реть масло до +10... 15 °С Очистить бак от глинистого раствора и залить чистое масло или профильтрованное отрабо- танное масло из дизелей или масляных выключателей Появилась течь раствора через гайку нажимную 54 Износ штоков и уп- лотнений штоков Подтянуть гайки уплотнений штоков. Если после подтягива- ния гаек течь не уменьшится, необходимо изношенные дета- ли заменить на новые Биение клиноременного шкива Ослабла посадка шки- ва на валу Болты М48хЗ, крепящие шкив, в подогретом состоянии до +120... 150 °С затянуть гай- ками до отказа Глухие удары в механической части Ослабло крепление конусного пальца Износилась бронзовая втулка Подносились шатунные или коренные подшипники, увеличился зазор между роликами и кольцом Ослабла затяжка гаек шпилек М76хЗ, крепящих крышку станины Подтянуть болты, крепящие палец ползуна Заменить бронзовую втулку Отрегулировать подшипни­ки путем уменьшения коли­чества регулировочных про­кладок Подтянуть гайки крепления крышки станины 3.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания приводной части 1. Производить своевременно смену масла в ванне приводной и под­шипниковых узлах трансмиссионного и кривошипного валов, а в баке сис­темы смазки штоков производить замену масла по мере загрязнения глини­стым раствором. 2. Во время работы насоса контролировать нагрев подшипников каче­ния, пальца 1 и накладок ползуна 7 (рис. 27.4); наибольшая температура нагрева +70 °С. насосов: • биение шкива допускается не более 2.. .3 мм; • при износе накладок ползуна и направляющих в станине, когда зазор между ними достигнет 1...1,2 мм, необходимо производить регулировку при помощи подкладок, уменьшая зазор до 0,2...0,5 мм (не нарушая совпа­дения продольной оси ползуна и цилиндров, подкладки ставить под на­правляющие и под колодки ползуна); • при увеличении внутреннего диаметра втулки 4 (рис. 27.6) от 33 до 35 мм заменять ее на новую; • обслуживание приводной части насоса требует постоянного ухода и регулярной смены масла в соответствии с картой смазки - производить регулировку конических подшипников кривошипно- шатунного меха­низма 3. Комплектовать набор принадлежностей для обслуживания и экс­плуатации буровых • приспособление для выпрессовки седел клапанов (рис. 9.23); • приспособление для извлечения цилиндровых втулок (рис. 9.24); • приспособление для извлечения пальца ползуна (рис. 9.25); • приспособление для напрессовки и распрессовки поршней; • приспособление для запрессовки седел клапанов. 4.Карта смазки бурового насоса Наименование узла Номер подшипника Количество подшипников Расход смазки см3 На 1 сухой подшипник На добавку На 1 подшипник периодичность 1 . Вал трансмис сионный 3636 2 2100 240 Литол- 1 - один раз в два месяца или солидол 2. Вал с шатунами 2.1. опорные 2.2. большая го- ловка шатуна 7352М 10079/710М 4 4 2600 окунанием УС-3 - один раз в месяц 1. Жидкая смазка из картера насоса. 1.1- Крейцкопфная группа (подшипники большой головки шатуна и бронзовая втулка малой головки шатуна) УНБ-600: - масло индустриальное И50А; - объем заправки 350 л (320 кг); - замена через 1000 ч машинного времени; - долив по мере надобности - ориентировочно 120 л в месяц. 1.2. Крейцкопфная группа НБ-375: - масло индустриальное И50А.; - объем заправки - 150 л (320 кг); - замена один раз в два месяца; - долив по мере надобности — 40 л в месяц. 2. Смазка и охлаждение штоков УНБ-600: - бак (ванна) для смеси; - смесь: дизельное топливо + индустриальное масло И12А (5 частей + 1 часть) - зимой; вода + И12А (1 часть + 1 часть) -летом; - емкость бака 110л; - замена по мере загрязнения. 3. Гидросъемник седел клапанов: НБ-375 - 0,25 л - масло И20А; УНБ-600 - 0,60 л - масло И20А. Вопросы для самоконтроля 1. Расскажите конструкцию сборки трансмиссионного вала. 2. Какую роль выполняют эксцентрики? 3. Перечислите типы подшипников приводной части. 4. Как соединяется шатун с корпусом ползуна? 5. Назовите причины стуков в приводной части. 6. Назовите причины повышенного нагрева деталей приводной части. 7. Опишите характер износа зубчатого зацепления и накладок ползуна. 8. Какие детали приводной части подвергаются регулировке? 9. Как смазываются подшипники приводной части? Лекция 13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ПРИВОДОВ ШТАНГОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК (станков-качалок) План 1. Обозначение балансирных станков-качалок и их технические характеристики 2. Краткое описание конструкции узлов балансирных станков-качалок 3. Возможные неисправности и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Карта смазки узлов (карта смазки) 1.Обозначение балансирных станков- качалок и их технические характеристики Приводы штанговых скважинных насосов типа ПШГН(станки-качалки) предназначены для индивидуального механического привода штанговых скважинных насосов для добычи нефти. Основными параметрами станков качалок являются - максимальная нагрузка на устьевом штоке,кН – от до 120; максимальная длина ходаустьевого штока, м – от 1,5 до 3,5 ; - максимальный числи качаний балансира, – от 7,4 до 8,1 ; Пример условного обозначения привода (станка-качалки): ПШГНТ8 – 3- 5500 Привод штанговый глубинных насосов тумбовый , первая цифра соответствует максимальной нагрузке на устьевом штоке в тс, вторая максимальной длине хода в м, третья максимальному крутящему моменту в кгсм. 2.Краткое описание конструкции узлов балансирных станков-качалок Станки-качалки по ГОСТ 5866—76 имеют ряд общих конст­руктивных особенностей. Станок-качалка (рис. 1) состоит из рамы 12 с подставкой под редуктор и поворотные салазки, стойки 5, балансира 3 с го­ловкой и противовесами (при балансирном или комбинирован­ном уравновешивании), опоры 4 балансира, траверсы 14, опоры 6 траверсы, двух шатунов 7, двух кривошипов 8 с противовеса­ми (при комбинированном или кривошипном уравновешивании), редуктора 1, тормоза 13, клиноременной передачи 9 (включая клиновые ремни, ведущий и ведомый шкивы), электродвигате­ля 10, подвески устьевого штока 2 с канатом, ограждения 11 кривошипно-шатунного механизма. Рама — из профильного проката; изготовлена в виде двух полозьев, соединенных поперечными связями. Для уменьшения высоты фундамента к раме приварена подставка под редуктор (пьедестал). Стойка —из профильного проката четырехногая. В станке-качалке СКЗ-1, 2-630 стойка приварена к раме, в остальных — прикреплена к ней болтами. На верхней части стойки имеется плита, на которой установлена опора баланси­ра 4. К плите приварены четыре упора с установочными винта­ми, позволяющими перемещать балансир в продольном направ­лении и регулировать положение устьевого штока по центру скважины после монтажа станка-качалки. Балансир — из профильного проката двутаврового сечения; однобалочной или двубалочной конструкции. Головка баланси­ра— поворотная. Для ее фиксации в рабочем положении в шай­бе головки предусмотрен паз, в который входит клин защелки. Корпус защелки с канатом, подведенным к рукоятке, прикреп­лен болтами к нижней полке тела балансира. Для освобожде­ния головки клин с помощью рукоятки оттягивается назад. Опора балансира (рис.2) — ось 1, оба конца которой установлены в сферических роликоподшипниках 2, расположенных в чугунных рис.2 корпусах 3. К средней части оси квадратного сечения приварена планка 4, через которую опора балансира соединяется с балансиром 5. Траверса (рис. 3.) — прямая из профильного проката. С ее помощью балансир соединяется с двумя параллельно работающими ша­тунами. Рис.3 Опора траверсы (рис. 4) шарнирно соединяет ба­лансир 1 с траверсой 2. Средняя часть оси 3 установлена в сфериче­ском роликоподшипнике 4, корпус 5 которого болтами прикреплен к нижней полке ба­лансира. Концы оси зажаты в клеммовых зажимах двух кронштейнов 6. Шатун 1(рис.5)— сталь­ная трубная заготов­ка, на одном конце которой вварена верхняя головка ша­туна, а на другом— башмак. Палец верх­ней головки шатуна шарнирно соединен с траверсой. В стан­ках-качалках СК8-3,5-5600 и СКЮ-3-5600 в верхней го­ловке шатуна при­менен шарнирный подшипник ШС. Башмак 2 рис.5 болтами прикреплен к ниж­ней головке шатуна 3. Палец кривошипа 4 конусной поверхно­стью вставляется в отверстие кривоши­па и через разрез­ную втулку 5 затяги­вается с помощью гаек 6. Кривошип — ве­дущее звено преоб­разующего механиз­ма станка-качалки, в котором предусмо­трены отверстия для изменения длины хо­да устьевого штока. На кривошипе установлены проти­вовесы, которые пе­ремещаются с по­мощью съемного ус­тройства, вставляе­мого в поперечный паз у основания противовеса. После окончания перемещения противовес закрепляют на кривошипе, затягивая гайки на спе­циальных болтах. Редуктор (рис. 6) изготавливается двухступенчатым с шевронными зубчатыми колесами, с цилиндрической передачей Новикова. Быстроходная ступень — раздвоенный шеврон, тихоходная сту­пень— шевронная с канавкой. Ведущий 1 и промежуточный валы 3 установлены в роликопод­шипниках с короткими цилиндрическими роликами, ведомый вал 4 — в двухрядных сферических роликоподшипниках, установленных в стаканах 5. На кон­цах ведущего вала насажены ведомый шкив клиноременной передачи и шкив тормоза. На оба конца ведомого вала наса­жены кривошипы. Смазка зубчатых колес и подшипников ва­лов осуществляется из ванны корпуса редуктора. Тормоз — двухколодочный. Правая и левая колодки при­креплены к редуктору. На внутренней поверхности колодок .имеются ленты феррадо. С помощью стяжного устройства колодки зажимают тормозной шкив, насаженный на ведущий вал редуктора. Стяжное устройство состоит из ходового винта с правой и левой резьбой и двух гаек, Рис.6 закрепленных на подвиж­ных концах колодок. Рукоятка тормоза, насаженная на стяжной винт, вынесена в конец рамы, за электродвигатель. Салазки поворотные под электродвигатель обеспечивают быструю смену и натяжение клиновых ремней. Выполнены они в виде рамы, которая шарнирно укреплена на заднем конце ра­мы станка-качалки в трех точках, а на большегрузных СК (дли­ной хода свыше 3,5 м) —в четырех. К поворотной раме поперечно прикреплены болтами двое салазок, на которые устанавливается электродвигатель. Рама е салазками поворачивается вращением ходового винта. Привод станка-качалки осуществляется от электродвигате­ля со скоростью вращения вала 750, 1000 и 1500 мин"1. Электродвигатель — трехфазный короткозамкнутый асин­хронный с повышенным пусковым моментом во влагоморозостойком исполнении. На валу электродвигателя установлена ко­нусная втулка, на которую насажен ведущий шкив клиноременной передачи. 3.Возможные неисправности и способы их устранения Наименование неисправности Вероятные причины Способы устранения 1 .Произвольное перемещение узлов и деталей относительно друг друга. Ослабление затяжки болтов крепления. Надёжно затянуть все болтовые соединения 2.Вибрация привода. Значительное превышение числа качаний и нагрузки на устьевой шток. Неуравновешенность привода. Установить режим работы привода согласно рекомендуемой области применения Произвести уравновешивание 3. Проворачивание оси и кривошипа. Ослабление затяжки оси в отверстии кривошипа. Затянуть гайку и контргайку 4. Задевание шатунов за кривошипы, периодический стук. Ослабление крепления опоры балансира к плите стойки. Затянуть болты крепления опоры балансира 5. Нарушение соединения кривошипа с ведомым валом редуктора. Рывки кривошипа. Ослабление крепления стяжки кривошипа. Повреждение паза на валу или смятие шпонки. Затянуть стяжку. Повернуть кривошипы на 900 на другие шпонпазы Заменить шпонки б.Проскальзывание устьевого штока или канатов в зажимах подвески. Обрыв отдельных проволок каната. Износ зубьев плашек. Износ каната. Заменить плашки Заменить канат 7.Шум в подшипниках. Недостаточно смазки. Износ или поломка подшипников. Добавить смазку Заменить редуктор 8. Пробуксовка и рывки ремней. Ослабление натяжения ремней. Износ, удлинение ремня. Произвести натяжку ремней. Заменить комплект ремней 9. Нагрев корпуса редуктора. Избыток или недостаток масла в редукторе. Перегрузка редуктора. Слить излишек или добавить до контрольного уровня 10.Работа редуктора с периодическими ударами и пульсацией. Неравномерная нагрузка на редуктор при ходе балансира вверх и вниз. Уравновесить привод 1 1 .Негерметичность корпуса редуктора по разъему, подтекание масла. Ослабление затяжки болтов от крепления крышки к корпусу редуктора. Отсутствие герметизирующей пасты по линии разъема Затянуть болты крышки. Снять крышку и нанести пасту 12. Течь масла под боковыми крышками Незатянуты болты крепления крышек. Избыток масла в редукторе. Затянуть болты. Слить излишек через контрольную пробку 13. Стук в редукторе. Ослаблена затяжка гаек промежуточных валов. Зазор между ступицами шестерен более 0,2 мм. Затянуть гайки промежуточных валов 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания Для привода, находящегося в эксплуатации предусмотрены следующие виды технического обслуживания: -контрольный осмотр; - ежеквартальное обслуживание; - полугодовое обслуживание - сезонное обслуживание (весна, осень); Содержание работ Инструмент, приспособления, материалы Технические требования КОНТРОЛЬНЫЙ ОСМОТР 1.Проверка уравновешивания привода Штатный прибор пульта управления Работа неуравновешенного привода не разрешается 2.Проверка отсутствия вибрации, посторонних шумов (визуально, на слух) Наличие вибраций и посторонних шумов не допускается 3.Устранение обнаруженных неисправностей при остановленном приводе. При вынужденной остановке дополнительно проверить: -надёжность затяжки всех резьбовых соединений -отсутствие деформаций и взаимного смещения деталей; -уровень масла в картере редуктора Слесарный инструмент и приспособления Штатный маслоуказатель Ослабления затяжки, деформации и взаимные смещения не допускаются Уровень масла должен располагаться между рисками маслоуказателя. ЕЖЕКВАРТАЛЬНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 1.Выполнить операции контрольного осмотра. Слесарный инструмент Устранить неисправности. 2.Дозаправить смазку: в подшипники опоры балансира и траверсу; в подшипники верхних и нижних головок шатунов. шприц-пресс, смазка, ветошь До выхода смазки через уплотнения. 3.Смазать: -упорные винты опоры балансира; -винт механизма натяжения ремней; - винты и оси стяжки и оси поворота головки балансира; - поверхность скольжения головки по телу балансира; - шарнирные соединения привода управления тормозом. смазка, ветошь Смазку нанести тонким слоем. 4. Очистить магнитную пробку от металлических частиц и, при необходимости дозаправить масло в корпус редуктора. масло, ветошь, ключ комбинированный. Уровень масла в редукторе должен располагаться между рисками на маслоуказателе. 5.Проверить состояние тормоза и правильность его регулировки. ПОЛУГОДОВОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ 1 .Выполнить операции ежеквартального обслуживания. слесарный инструмент, шприц- пресс, смазка, ветошь Обнаруженные неисправности устранить. 2.Дозаправить смазку в подшипники валов редуктора. По 200 г. смазки в каждый подшипник (30-40 качков рукоятки шприц-пресса). 3. Залить масло в редуктор в количестве 100-120 л. тара, масло, ветошь, ключ комбинированный Уровень масла в редукторе должен располагаться между рисками на маслоуказателе. СЕЗОННОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ Очистить магнитную пробку от металлических частиц и залить масло в редуктор тара, масло, ветошь, ключ комбинированный Уровень масла в редукторе должен располагаться между рисками на маслоуказателе. . Порядок выполнения некоторых работ: Замена и натяжение клиновых ремней Для замены клиновых ремней необходимо: отвернуть верхнюю гайку 3 (рис.10) и, приподняв электродвигатель снять, клиновые ремни иустановить новые; завернуть гайку 3. Для натяжения ремней необходимо: отвернуть на 12-15 оборотов нижнюю гайку 9; поворачивая втулку 5, одновременно затягивать верхнюю гайку 3 до прекращения вращения втулки; затянуть гайку 9. 5.Карта смазки узлов (карта смазки) Наименование Периодичность смазки Тип смазочных материалов Дозаправка Замена Время года Редуктор По мере необходимости При сезонном обслуживании Лето Зима Масло И-40А Масло И- 30А Винт натяже- ния ремней Шарнирные соединения привода управления тормозом Упорный подшипник головки балансира Подшипники опоры балансира Подшипники опоры траверсы Подшипники верхних и нижних головок шатунов По мере необходимости через три месяца Всесезонно Литол – 24 Пресс-солидол Подшипники редуктора Через шесть месяцев всесезонно Вопросы для самоконтроля 1. Что указывается в обозначении станков –качалок? 2. Расскажите общее устройство станка –качалки . 3. Как соединяется верхняя головка шатуна с траверсой? 4. Что устанавливается на концы ведущего шкива редуктора? 5. Назовите причины вибрации станка – качалки при работе. 6. Назовите неисправности в клиноремённой передаче. 7. Назовите причины стуков в редукторе станка –качалки. 8. Перечислите работы ежеквартального обслуживания. 9. Как смазываются шарнирные узлы? 10. Какова периодичность замены масла в редукторе? Лекция 14 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ФОНТАННЫХ АРМАТУР План 1. Обозначение фонтанных арматур и их технические характеристики 2. Краткое описание конструкции узлов фонтанных арматур и запорных устройств 3. Возможные неисправности и способы их устранения а) по арматуре б) по задвижкам 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. а) по арматуре 6. б) по задвижкам 1.Обозначение фонтанных арматур и их технические характеристики Фонтанная арматура предназначена для герметизации устья фонтанных скважин, контроля и регулирования режима их эксплуатации. Кроме того фонтанная арматура в упрощённом виде используется для герметизации устья нагнетательных скважин. В обозначении фонтанных арматур указывается номер схемы согласно ГОСТа, условный диаметр проходного отверстия стволовой части и боковых струн, рабочее давление и условия использования в зависимости от содержания в скважинной продукции сероводорода и углекислого газа. Пример обозначения: АФК3-65- 35 – арматура фонтанная, выполненная по з-й схеме (тройниковая), условный диаметр проходного отверстия 65 мм, рабочее давление 35 МПа (350 кгс/см2), К – подвеска колонны НКТ к резьбовому концу переводника трубной головки. В обозначении прямоточных задвижек указываются те же параметры. Пример обозначения: ЗМС1-65-35 – задвижка, М - контакт уплотнительных поверхностей «металл-металл»; 1 – один плоский шибер. Основные параметры фонтанной арматуры Стволовая часть елки Условный про­ход боковых отводов, мм Рабочее давление, МПа Условный проход, мм Номиналь- ный диаметр, мм 50 52 50 - - 35 70 105 65 65 50; 65 14 21 35 70 - 80 80 50; 65 - 21 35 70 - 100 104 65; 80; 100 - 21 35 70 - 150 152 100 - 21 - - - 2.Краткое описание конструкции узлов фонтанных арматур и запорных устройств Фонтанная арматура (рис.1)включает трубную головку, фонтанную елку, за­порные устройства с ручным управлением, регулирующие устройства (дроссели). Трубная головка предназначена для подвески одного или двух рядов насосно-компрессорных труб, их герметизации, а также для выполнения технологических операций при ос­воении, эксплуатации и ремонте скважин. Колонны подъемных труб подвешивают на резьбе переводника трубной головки. Подвешивание колонн на резьбе осуществляется: при одно­рядном лифте — на резьбе стволовой катушки; при двухрядном лифте: внутренняя колонна — на резьбе стволовой катушки; наружная — на резьбе тройника (крестовины) трубной головки. Елка предназначена для направления продукции скважины в выкидную линию регулирования режима эксплуатации, для установки специальных устройств при спуске скважинных при­боров или скребков для очистки труб от парафина, замера дав­ления и температуры среды, а также для проведения некото­рых технологических операций. Боковые струны арматуры оканчиваются ответными флан­цами для приварки к линиям манифольда. На фланцах боко­вых отводов трубной головки и фонтанной елки предусматрива­ются отверстия для подачи ингибиторов коррозии и гидратообразования в затрубное пространство и в ствол елки. Для ре­гулирования режима эксплуатации на боковых струнах елки установлены регулируемые или нерегулируемые дроссели со сменной втулкой из износостойкого материала. рис.1. 1-крестовик трубной головки ;2 –катушка переводная ;3 –резьбовой переводник для подвески колонны НКТ ;4 –тройник верхний рабочий ;5 –тройник нижний запасный ;6 –задвижка стволовая ;7-задвижка бокового отвода (струнная) ;7 –регалятор дебита (дроссель) ;9 –фланцевое соединение ;10 -манометр ; Рис.2 В качестве запорных устройств фонтанной арматуры при­меняют проходные пробковые краны и прямоточные задвижки с принудительной или автоматической подачей смазки. На рис.2 представлена конструкция прямоточной задвижки типа ЗМС1-65-35 Задвижка ЗМС1-65-210 (рис. 2) состоит из следующих основных деталей: 1 - корпуса , 2 – уплотнительное кольцо, 3- манжета, 4 – гайка шлицевая,5 – крышка подшипника ,6 – маховик ,7 – кожух верхний ,8 – шпиндель ,9 – седло ,10 – пружина тарельчатая ,11 – шибер ,12 – щиток. Герметичность затвора обеспечивается за счёт создания необходимого давления на уплотнительные поверхности шибера 11 и сёдел 9. Для улучшении герметичности затвора или сальникового узла шпинделя 8 предусмотрена подача уплотнительной смазки через клапан нагнетательный ( на рис.не показан) . Герметичность корпуса обес­печивается прокладкой в результате затяжки шлицевой гайки 4. Уплотнение шпинделя осуществляется при помощи манжет. Регулировка соосности проходных отв. шибера и корпуса осуществляется при помощи регулировочной шай­бы , завинченной в торец верхнего кожуха. 4.5. Задвижка с завода поступает в отрегулированном виде. Изменение положения регулировочной шайбы в процес- се эксплуатации не допускается. Для облегчения управления задвижкой опоры ходо­вой гайки выполнены на упорных подшипниках . Подача защитной смазки в корпус задвижки через нагнетательный клапан предохраняет внутреннюю полость корпуса и поверхности деталей затвора от грязи и корро­зии. Задвижка работает следующим образом: Вращением маховика 6 возвратно — поступательное движение через ходовую гайку и шпиндель передается ши­беру , который открывает или закрывает проходное отвер­стие задвижки. Герметичность затвора обеспечивается за счет созда­ния необходимого давления на уплотнительных поверхностях шибера 11 и седел 9. Предварительное давление создается тарельчатыми пружинами 10. 3.Возможные неисправности и способы их устранения а)По фонтанной арматуре Наименование неисправности и признаки неисправности Вероятная причина Метод устранения Большое усилие при управлении задвижкой - поломка опорных подшипников шпинделя; -замерзание жидкости в корпусе; -заменить подшипник; -отогреть арматуру горячей водой; Нарушение герметичности фланцевых соединений -не затянуты шпильки; -повреждение прокладки; -затянуть шпильки; -заменить прокладку; Нарушение герметичности затвора задвижки -износ поверхностей шибера; -поломка тарельчатых пружин; -заполнить затвор уплотнительной смазкой «Арматол-238» -заменить задвижку; Нарушен режим работы скважины -эрозионный износ штуцера Заменить штуцер б)По прямоточной задвижке Наименование неисправности и признаки неисправности Вероятная причина Метод устранения I. Резкое возрастание крутящего момента при открытии или закрытии задви­жки, при отсутствии пропус­ка в затворе Поломка опорных подшипников; Замерзание жидкости в корпусе; Заменить под­шипники Отогреть кор­пус задвижки и заполнить смаз­кой Пропуск в сальниковом уплотнении Износ манжет Заменить ман­жеты Пропуск через коническую резьбу нагнетального клапана или сам клапан Ослабла резьба Нарушение герметичности отверстие-шарик . Подтянуть ре­зьбу Заменить кла­пан целиком или завернуть колпак до уплотнения штырем отвер­стия При вращении маховика положение шпинделя не изменяется Поломка шпинделя или шибера "Т-образном пазе Заменить зад­вижку Нарушение герметичности затвора Износ уплотнительных поверхностей затвора Задир на поверхности шибера Сломана тарель­чатая пружина Заменить зад­вижку Пропуск среды через спускной клапан Попадание под шарик инородных частиц или раковины на соприкасающихся поверхностях конуса и шарика Зачистить конусное гнездо при отсутствии давления в задвижке Заменить шарик 4.Работы по техническому обслуживанию а) Фонтанная арматура 1. Для поддержания арматуры в работоспособном состоянии в течение всего срока службы, должны выполняться следующие виды технического обслуживания: Д - осмотр и обслуживание один раз в десять дней; Г - текущий решит один раз в 1-1,5 года. 2. Еженедельно или один раз г десять дней (Д) необходимо произвести следующие работы: а) проверить давление среды на выкидном трубопроводе и затрубье, при необходимости отрегулировать режим работы скважины; б) проверить герметичность неподвижных соединений арматуры; в) выявить прочие дефекты, которые будут устранены при бли­жайшем текущем ремонте скважины. 3. Текущий ремонт арматуры (Г) производится при ближайшем подземпм ремонте скважины, в течение которого должны быть выпол­нена следующие работы: а) отревизировать, и при необэодишсти8 заменить вышедший из строя перепускной клапан; б) отревизировать, и при необходимости, заменить изношенные детали штуцерной камеры; в) заполнить смазкой затворы задвижек и узлы уплотнения шпинделя; г) проверить герметичность арматуры гидравлическим давлением, допекаемым прочностью эксплуатационюй колонны но не более 21 МПа, и при необходимости, заменить уплотнительные кольца в неподвижных соединениях. б) Прямоточные задвижки Порядок работы и техническое обслуживание 1.Обслуживание и ремонт должен производить обученный пер­сонал. 2.Для надежности работы задвижки после полного ее закры­тия необходимо повернуть маховик в направлении открытия на 1/4 оборота. 3.В процессе эксплуатации в корпус задвижки добавить смазку через каждые 20 открытий-закрытий, но не реже, чем через б месяцев. 4.Смазку подшипников, задвижки производить 1 раз в 6 меся­цев Литолом 24 или солидолом УС . Пер­воначальная смазка производится на заводе-изготовителе. 5.Осмотр и обслуживание задвижки производить 1 раз в 10 дней, а текущий ремонт - 1 раз в 1 - 1,5 года. 6.Нагнетание смазки производится при помощи специального' нагнетателя, для чего необходимо снять колпак клапана, подсое­динить к нему нагнетатель смазки, с помощью рычга нагнетать смазку в корпус до тех пор, пока давление на манометре нагнета­теля не будет выше рабочего на 0,5 – 1,0 МПа (5, - 10 кг/см2). После заполнения смазкой отсоединить нагнетатель и навернуть на нагнетательный клапан колпак. 7.Колпаки нагнетательных клапанов в процессе работы должны быть завернуты до отказа. Эксплуатация нагнетательных клапанов без колпаков не допускается. 8.Перед нагнетанием смазки в корпус задвижки разрядить ее от давления. Сброс давления в задвижках ЗМС1 осуществляется через нагнетательный или спускной клапаны при соблюдении особой осторожности. Вопросы для самоконтроля. 1. Что указывается в обозначении фонтанных арматур? 2. Каков диапазон рабочих давлений для фонтанных арматур? 3. В чём назначение трубной головки? 4. Из каких узлов состоит фонтанная арматура? 5. Расскажите устройство прямоточной задвижки по схеме? 6. Назовите основную неисправность во фланцевом соединении, как она устраняется? 7. Назовите причины потери герметичности задвижки, как они устраняются? 8. Перечислите работы по техническому обслуживанию фонтанных арматур. 9. Перечислите работы по техническому обслуживанию прямоточных задвижек. Лекция 15 ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ТИПА ЦНС-180 План 1. Обозначение и технические характеристики центробежных насосов типа ЦНС-180 2. Краткое описание конструкции узлов центробежных насосов типа ЦНС-180 3. Возможные неисправности и способы их устранения 4. Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 5. Смазки узлов центробежного агрегата. 1.Обозначение центробежных насосов типа ЦНС-180 и их технические характеристики Многоступенчатые секционные центробежные насосы серии ЦНС с односторонним последовательным расположением рабочих колёс широко используются на нефтяных месторождениях. Они применяются для перекачек невязких жидкостей: лёгкой нефти и воды. Основными параметрами центробежных насосов серии являются производительность м3/час; напор м; приводная мощность кВт. Центробежные насосы серии ЦНС-180 используются в системе поддержания пластового давления и предназначены для закачки сточных вод в нагнетательные скважины под высоким давлением. Насосы устанавливаются в насосных блоках блочных кустовых насосных станций (БКНС). Центробежные насосы серии ЦНС имеют следующие параметры: производительность 180 м3/час; напор от 950 до 1900 м (в зависимости от количества секций); приводная мощность от 800 до 1600 кВт . 2.Краткое описание конструкции узлов центробежных насосов типа ЦНС-180 Насос центробежный (Рис.1)многоступенчатый секционного типа с односторонним последовательным расположением ступеней и автоматическим уравновешиванием Рис.1 осевого усилия ротора разгрузочным устройством. Концевые уплотнения ротора насоса могут быть сальниковыми или торцевыми. Насос приводится в действие от электродвигателя через зубчатую муфту. Базовыми деталями насоса (рис.1) являются входная 1 и напорная 8 крышки со всасывающим и нагнетательными патрубками соответственно. Между которыми располагаются секции проточной части . В крышках на подшипниках скольжения 15 и 10 установлен ротор 12, уплотнения концевые переднее 13 и заднее 9. Секции проточной части центрируются между собой на заточках и стягиваются шпильками 16. Герметичность стыков обеспечивается «металлическим» контактом уплотнительных поясков крышек и секций. Дополнительно в стыках установлены уплотнительные резиновые кольца 17. Каждая секция состоит из корпусов ступеней 6, 7, направляющих аппаратов 3, 5 рабочего колес 2, 4 и стальных уплотнительных колец 18. Насос опирается на плиту четырьмя лапами с помощью болтов. Гидравлическое усилие, действующее на ротор воспринимается гидравлической пятой, установленной в напорной крышке насоса. Основными деталями гидравлической пяты являются втулка пяты 19, закреплённой неподвижно в напорной крышке и разгрузочный диск 20, установленный на валу ротора. Подшипник 11 предназначен для восприятия осевого усилия, направленного в сторону нагнетания при запуске насоса. Соединение валов электродвигателя и насоса производится зубчатой муфтой, представленной на рис. 2 Рис.2 3.Возможные неисправности и способы их устранения Наименование неисправности и признаки неисправности Вероятная причина Метод устранения Насос при пуске не развивает подачу и давление Оборвался затвор задвижки на всасывании Забитость сетки фильтра. Отремонтировать задвижку Очистить сетку фильтра Насос не развивает необходимой подачи, электродвигатель перегружен Износ уплотнений рабочих колёс Заменить изношенные детали Нарушена герметичность стыков ступеней Ослабление затяжки шпилек Повреждение сопрягаемых поверхностей Остановить насос, отпустить гайки шпилек и вновь равномерно затянуть. Разобрать насос, произвести притирку торцевых поверхностей Не уравновешано осевое усилие, ротор «играет» в осевом направлении Износ диска и втулки гидропяты . Повышенное давление в камере гидропяты. Проверить состояние уплотнительных поверхностей. Заменить диск и втулку гидропяты Повышенная вибрация насоса. Биение ротора Нарушена балансировка ротора Нарушена центровка ротора с валом двигателя Износ вкладышей подшипников Вибрация трубопроводов Проверить биение ротора Проверить ротор на балансировочном станке, произвести балансировку. Произвести центровку валов привода и насоса. Произвести перезаливку или замену вкладышей. Устранить вибрацию Повышенный нагрев подшипников Низкое давление в маслосистеме Нарушена центровка роторов Недостаточный зазор во вкладышах Неисправность маслонасоса Засорение маслопроводов, маслофильтров Увеличить диаметр отверстий дроссельных шайб Проверить центровку и отцентрировать валы. Проверить зазоры, произвести шабрение. Пропуск в сальниках Износ сальниковой набивки Биение защитных рубашек Заменить сальниковую набивку. Устранить биение рубашек Маслосистема не обеспечивает необходимого количества масла Износ маслонасоса Засорились маслопроводы. маслофильтры, маслоохладитель Заменить маслонасос. Слить масло прочистить маслосистему, залить свежее масло. Перегрев сальников Сильная перезатяжка сальниковой набивки Полностью отпустить гайки сальников, произвести затяжку в соответствии с требованиями. 4.Работы по проверке технического состояния и технического обслуживания 1.Техническое обслуживание агрегата производиться только в процессе эксплуатации, 2.Для контроля за работой агрегата необходимо вести специальный журнал и регулярно производить в нем запись следующих параметров: - давление на входном патрубке; -давление на напорном патрубке; -мощность потребляемая электродвигателем, квт давление отвода воды из камеры гидропяты; -давление масла в конце напорной магистрали; -давление охлаждаюшей воды ; -температура подшипников агрегата; -температура масла на выходе из маслоохладителя; -периодичность замены консистентной смазки зубчатой муфты; -осевой разбег ротора. Кроме контроля за параметрами нео\бходимо выполнять следующие мероприятия: -следить за исправностью контрольно-измерительных приборов; -периодически не реже одного раза в месяц проверять качество и количество масла в маслосистеме; -следить за плотностью фланцевых и резьбовых соединений насоса; -следить за периодичностью смены смазки; -следить за положением ротора насоса по осевому указателю сдвига ротора; -по мере износа сальниковой набивки уплотнения вала производить замену набивки в следующей последовательности: удалить старую набивку, очистить рабочие поверэхности вала и корпуса, проверить соосность вала и расточки корпуса сальника, проверить радиальное биение рубашки вала, произвести набивку новым шнуром типа АГ12х12. -периодически производить подтяжку подтяжку набивки сальников. 5.Смазка насосного агрегата Для смазки подшипников скольжения агрегата применять масло турбинное ТП-22, т-22 или их заменители: масло индустриальное И-20А, И-25А , И-30А. Объём маслосистемы принудительной смазки 200 см3. Для смазки зубчатой муфты использовать консистентную смазку Литол-24. Баланс расхода масла на агрегат Место потребления Кол. Количество м3/час Подшипники насоса 2 0,5 Муфта зубчатая 1 0,3 Подшипники двигателя 2 1,0 Вопросы для самоконтроля 1. Расскажите общую конструкцию насоса ЦНС180. 2. Из каких деталей состоит ступень насоса? 3. Для чего предназначены сальниковые уплотнения? 4. Для чего предназначена гидропята? 5. Из каких деталей состоит зубчатая муфта? 6. Назовите причины падения давления и подачи насоса. 7. В чём причина повышенного нагрева подшипников? 8. Какие параметры необходимо контролировать при работе насоса? 9. Как производится смена сальниковой набивки? 10. Как смазываются подшипники скольжения насосного агрегата? СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. БАГРАМОВ Р.А. «Буровые машины и комплексы» 2. МУРАВЕНКО В.А. «Эксплуатация бурового оборудования», Ижевск, 2008 3. ПАЛАШКИН Е.А. «Справочник механика глубокого бурения» М.: Недра, 1981. 4. ПАЛАШКИН Е.А.«Справочник механика глубокого бурения» М.: Недра, 1974. 5. КУЗНЕЦОВ В.С. «Обслуживание и ремонт бурового оборудования М.: Недра, 1989. 6. 7. БУХАЛЕНКО Е.И., АБДУЛЛАЕВ Ю.Г. МОНТАЖ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ. - М.: НЕДРА, 1985. 8. НЕФТЕПРОМЫСЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ,(ПОД РЕДАКЦИЕЙ БУХАЛЕНКО Е.И.) СПРАВОЧНИК.-М.: НЕДРА, 1990. 9. МАХМУДОВ С.А. МОНТАЖ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ И РЕМОНТ СКВАЖИНИЫХ ШТАНГОВЫХ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК. - М.: НЕДРА, 1987. 10. РААБЕН А.А. И ДР. РЕМОНТ И МОНТАЖ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ. - М.: НЕДРА, 1989. 11. Руководство по эксплуатации БУ 3900/225 ЭК-БМ 44031.06.000 РЭ, Екатеринбург,2004