Завдання роботи. 1.2.1 Розбирання, дефектування деталей бурового рото-ра, опис конструктивно-технологiчного виконання і технічно-го стану його деталей i вузлів

1.2.1 Розбирання, дефектування деталей бурового рото-ра, опис конструктивно-технологiчного виконання і технічно-го стану його деталей i вузлів.

1.2.2 Вимірювання і обчислення параметрів ротора, порі-вняння їх із нормативними чисельними значеннями.

1.2.3 Складання конструктивних схем за натурним взір-цем, плакатами i роздавальними матеріалами.

 

1.3 Обладнання і прилади

1.3.1 Натурний взірець бурового ротора (для буріння геологорозвідувальних свердловин), змонтований на лабора-торному стенді.

1.3.2 Комплект плакатів з зображенням роторів різних моделей.

1.3.3 Комплект роздавальних матеріалів із конструкти-вними схемами і кресленнями роторів різних моделей.

1.3.4 Лiнiйка металева - 500 мм, ГОСТ 427-75.

1.3.5 Штангенциркуль ШЦ-II-0-250-0,1, ГОСТ 166-89.

1.3.6 Набір слюсарного інструменту (гайкових ключів, викруток, молотків).

 

1.4 Короткі теоретичні відомості

Буровий ротор призначений для виконання таких операцій:

- передачі енергії, моменту та обертового руху від привода до бурильної колони;

- сприйняття реактивного моменту від вибійного двигу-на;

- утримання бурильної колони над гирлом свердловини під час нарощування та спуско-підіймальних операцій і обсадних колон під час кріплення;

- провертання інструменту в ході ловильних і аварійних робіт, що трапляються в процесах буріння і кріплення свердловини.

Привод ротора здійснюється за допомогою ланцюгових, карданних і зубчастих передач через бурову лебідку або від індивідуального двигуна з коробкою змінних передач. Зале-жно від виду привода ротори мають ступінчасту, безперервно-ступінчасту та безперервну зміну швидкостей і моментів обертання. Для сприйняття реактивного крутного моменту вони оснащуються стопорними пристроями, встановленими на швидкохідному валі або столі ротора. Поставляються ротори у двох виконаннях – з пневматичним клиновим захоплювачем (ПКР) для утримування труб і без ПКР.

Основні параметри роторів, регламентовані ГОСТ 4938-78 і ГОСТ 16293-82:

- діаметр отвору в столі ротора – класифікаційний пара-метр;

- приводна потужність;

- допустиме статичне навантаження на стіл;

- максимальний обертовий момент на столі;

- допустима частота обертання стола;

- передавальне відношення вбудованих зубчастих пере-дач;

- базова відстань (відстань від осі стола до площини першого ряду зубців приводного ланцюгового колеса).

Конструктивно ротори різняться: типом застосовуваних підшипників і взаєморозташуванням опор стола і приводного вала, способом знерухомлення стола, розміщенням конічного зубчастого вінця відносно опор стола, способом регулювання осьового зазору в опорах стола, організацією системи змащу-вання та іншими ознаками. На рисунку 1.1 наведені схеми розміщення опор і передач роторів.

 

 

1- стіл ротора; 2, 7 – опори допоміжна і основна; 3 – передача конічна зубчаста; 4 – вал приводний; 5 – ланцюгове зубчасте колесо; 6 – станина; 8 – передача циліндрична зубчаста;

9 – вал проміжний вертикальний

 

Рисунок 1.1 – Схеми роторів

 

 

1.5 Порядок проведення лабораторної роботи

1.5.1 Встановити лабораторний стенд під кранбалкою з ручним талем.

1.5.2 Відгвинтити болти, що кріплять кришку стола ротора до його корпуса.

1.5.3 Загвинтити рим-болти в нарізні отвори в столі ротора, пропустити строп в отвори рим-болтів, почепити його петлі на гак ручного талю, застрахувавши від зіскакування.

1.5.4 Повернути на декілька (5-10) обертів приводний вал ротора, послухати звук, що супроводжує роботу конічного зубчастого зачеплення, контролювати плавність обертання вала і стола, відсутність ударів, поштовхів, заїдань.

1.5.5 Припіднімаючи кришку стола ротора з допомогою викруток і підтягуючи строп ручним талем, вивільнити центрувальний бурт кришки з розточки корпуса. Витягти вузол стола ротора разом з кришкою з корпуса, опустити його на підставку.

1.5.6 Витягти з корпуса ротора нерухоме кільце нижньої опори столаі підкладні регулювальні кільця з-під нього.

1.5.7 Повернути корпус ротора в лабораторному стенді на 90°, догори приводним валом, зафіксувати від повертання.

1.5.8 Перевірити наявність осьового переміщення приво-дного вала в підшипниках, підштовхуючи вал рукою знизу догори. Зробити висновок щодо спрацювання підшипників приводного вала.

1.5.9 Відгвинтити болти, які кріплять стакан приводного вала до корпуса ротора, витягти вузол привідного вала з корпуса, викласти його на верстак.

1.5.10 Уважно оглянути корпус ротора. За результатами огляду скласти детальний опис, в якому відобразити:

- спосіб виготовлення заготовки корпуса ротора;

- призначення кожного конструктивного елемента;

- вжиті конструктивно-технологічні заходи, якими за-безпечується функціональне призначення, міцність, жорст-кість, ремонтопридатність, зниження матеріаломісткості;

- способи і засоби ущільнення масляної ванни;

- характер, ознаки спрацювання, їх вплив на можливість подальшого використання.

1.5.11 Уважно оглянути вузол стола ротора і кришку, знявши її. За результатами огляду скласти детальний опис, в якому висвітлити:

- число зубців конічного вінця, їх вид (прямі, косі, круго-ві);

- спосіб кріплення конічного зубчастого вінця до стола;

- розміщення конічного зубчастого вінця відносно опор стола;

- спосіб попередження протічок оливи між кришкою і столом ротора;

- тип підшипників, застосованих у верхній і нижній опорах стола, форму і число z тіл кочення в підшипниках, кут контакту a, розташування головної і допоміжної опори на столі;

- спосіб змащування конічної передачі;

- спосіб змащування верхньої опори стола;

- спосіб регулювання осьового люфта опор стола ротора;

- перелік спрацьованих деталей, ознаки і характер спра-цювання, висновок стосовно можливості подальшого викори-стання спрацьованих деталей.

1.5.12 Демонтувати нерухоме кільце верхньої опори стола з кришки. Визначити місце розташування прокладок, якими регулюється осьовий люфт стола (між кришкою і корпусом ротора, або над нерухомим кільцем верхньої опори). Оцінити придатність кришки до подальшої експлуатації.

1.5.13 Виміряти діаметр отвору D_ст в столі та діаметр D_тк тіл кочення в опорах стола.

1.5.14 Уважно оглянути вузол приводного вала ротора. За результатами огляду скласти детальний опис, в якому зазначити:

- число зубців конічної шестерні;

- спосіб монтажу вузла привідного вала в корпусі рото-ра, переваги і недоліки цього способу;

- тип підшипників, що служать зовнішньою і внутрі-шньою опорами приводного вала, їх технічний стан, прида-тність до подальшого застосування чи потребу в заміні;

- напрямок навантажень, що діють на опори вала;

- спосіб монтажу конічної шестерні на привідному валі, потреба і порядок регулювання.

1.5.15 За результатами виконання п. 1.5.10, 1.5.11 і 1.5.14 доповнити зроблений в них опис ротора наступною інфор-мацією:

- спосіб знерухомлення (фіксації) стола ротора від обертання;

- передавальне відношення конічного зубчастого зачеп-лення;

- спосіб запобігання витікання оливи між столом і корпусом ротора;

- спосіб регулювання конічного зачеплення (переміще-нням стола ротора, приводного вала або їх обидвох).

1.5.16 Скласти детальний опис системи мащення ротора, включивши до нього пари тертя і конструктивні елементи системи.

1.5.17 Обчислити допустиме навантаження Р_доп на стіл ротора - статичну вантажопідйомність С_о основної опори, за формулою:

, (1.1)

де z – число тіл кочення;

D_тк - діаметр тіл кочення в опорах стола, мм;

a - кут контакту, градус.

1.5.18 Виміряти середній діаметр D_ср основної опори стола ротора, визначити максимальну допустиму частоту обертання опори стола за формулою:

, (1.2)

де K_v - швидкiсний параметр, для кулькових радіально-упорних підшипників із сталевим масивним сепаратором K_v =1,8 10⁵ мм/хв.

1.5.19 Скласти ротор. Накреслити конструктивну схему ротора, максимально наближену до натурного зразка, скласти експлікацію до неї.

1.5.20 Ознайомитися з конструктивними схемами рото-рів інших моделей, користуючись рис. 1.1 та плакатами, порі-вняти їх із складеною за п. 1.5.19, відмітити однакові та відмінні конструктивно-технологічні рішення, оцінити їх переваги і недоліки.

 

1.6 Вимоги до звіту з лабораторної роботи

Звіт з лабораторної роботи повинен бути оформлений у відповідності до встановлених чинним в університеті стан-дартом вимог і містити:

1.6.1 Детальний опис ротора в цілому, його вузлів і деталей та втілених в них конструктивно-технологічних і компонувальних рішень.

1.6.2 Опис системи мащення ротора.

1.6.3 Результати вимірювань, алгоритм і результати роз-рахунку допустимого навантаження на стіл ротора і допусти-мої частоти обертання основної опори.

1.6.4 Конструктивну схему, за якою виконано натурний взірець ротора з експлікацією і детальним описом, оцінкою її переваг і недоліків у порівнянні із конструктивними схемами роторів, наведеними у роздавальному матеріалі та на плака-тах.

1.6.5 Висновки з виконаної роботи.

 

1.7 Питання для самоконтролю підготовки

1.7.1 Якими ознаками різняться конструктивні схеми роторів?

1.7.2 Підшипники яких типів застосовуються в опорах столів і приводних валів роторів? Які з них потребують регу-лювання в процесі експлуатації?

1.7.3 Якими методами і мастильними матеріалами забез-печується змащування вузлів тертя роторів?

1.7.4 Які деталі і вузли роторів піддаються прискоре-ному спрацюванню і обмежують довговічність?

1.7.5 За якими ознаками і показниками діагностують технічний стан роторів без розбирання їх?

1.7.6 Які операції складають комплекс технічного обслу-говування роторів?

 

1.8 Рекомендовані джерела інформації

1.8.1 ГОСТ 4938-78. Роторы буровых установок. Основные параметры и размеры.

1.8.2 ГОСТ 16293-89. Установки буровые комплектные для эксплуатационного и глубокого разведочного бурения. Основные параметры.

1.8.3 Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы. - М.: Недра. - 1988.

1.8.4 Палашкин Е.А. Справочник механика по глубокому бурению. - М.: Недра. - 1981.

1.8.5 Гланц А.А., Алексеев В.В. Справочник механика геологоразведочных работ. - М.: Hедра. - 1987.

1.8.6 Раабен А.А., Шевалдин П.Е., Максутов Н.Х. Монтаж и ремонт бурового и эксплуатационного оборудо-вания. - М.: Недра. - 1975.