РОТОР Р-700 БУРОВОЙ УСТАНОВКИ С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ОПОРНЫМ УЗЛОМ

Роликовый зажим состоит из корпуса и откидной скобы. Корпус и нижняя часть откидной скобы закрывается крышками и скрепляют болтами. Откидная скоба соединяет с корпусом шарниром. Верхняя часть корпуса имеет квадратное сечение под размеры квадратного углубления вкладышей. Нижняя часть корпуса снабжена центрирующим цилиндрическим пояском. Цапфы оси роликов устанавливаются в пазы квадратного сечения на вертикальных ребрах корпуса и нижней части откидной скобы. Расстояние между роликами по размеру ведущей трубы регулируются поворотом цапфы осей подшипников. На торцах цапф имеются масленки для смазки подшипников.

При спускоподъемных операциях зажимы ведущей трубы вытаскивают из ротора, а для удержания колонн труб на роторе используют элеватор либо клиновой захват с пневматическим приводом. По сравнению с элеватором пневматический клиновой захват значительно облегчает и ускоряет спуско-подъемные операции. Поэтому на практике преимущественно распространены роторы, оснащенные пневматическим клиновым захватом (ПКР).

Пневматический  клиновой захват состоит из втулки, двух конических вкладышей, клиньев с плашками. Втулка и вкладыши неподвижны относительно стола, а клинья с плашками могут перемещаться по наклонным пазам вкладышей. При перемещении вниз клинья скользят по наклонным пазам вкладышей и сближаются в радиальном направлении. Под действием радиального усилия, возникающего в клиньях от собственного веса колонны, плашки зажимают трубу и колонна удерживается в роторе. Для освобождения зажатой трубы клинья перемещаются вверх одновременно с колонной труб, поднимаемой крюком.

Привод  клинового захвата осуществляется при помощи пневматического цилиндра, закрепленного на кронштейне станины  ротора. Шток пневматического цилиндра соединяется с коротким плечом рычага. Длинное плечо рычага на конце имеет вилкообразную форму и надевается на ролики кольцевой рамы, с которой соединяются стойки, перемещающиеся в вертикальных направляющих пазах втулки. Верхние концы стоек укреплены в траверсе, которая рычагами соединяется с клиньями.

Под действием сжатого воздуха, подаваемого в поршневую полость пневмоцилиндра, шток поршня поворачивает рычаг против часовой стрелки. При этом кольцевая рама вместе со стойками, траверсой и рычагами перемещается вверх и поднимает клинья. Обратное перемещение клиньев осуществляется при подаче сжатого воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра и повороте рычага по часовой стрелке. Рычаги обеспечивают опускание клиньев в радиальном направлении при подъеме и опускании клиньев. Соотношение плеч рычага выбирается в зависимости от хода поршня пневмоцилиндра и необходимой высоты подъема клиньев.

Вес бурильной колонны, удерживаемой клиновым захватом, ограничивается допускаемым  контактным давлением между плашками и телом трубы. Для снижения контактных давлений пользуются удлиненными клиньями и специальными плашками, охватывающими трубу с минимальным зазором между их продольными торцами. В некоторых конструкциях вместо трех используется шесть клиньев, что способствует более равномерному распределению контактных давлений.

При недостаточной удерживающей способности клиновые захваты заменяются подкладным кольцом для установки элеватора либо подкладными клиньями, удерживающими трубу за торец муфты. Для спуска обсадных труб, диаметр которых больше диаметра конусной втулки, используется подкладное кольцо, заменяющее клинья и конусную втулку.

Пневматический  клиновой захват сблокирован с приводом ротора так, что при поднятом клиновом захвате исключается возможность  вращения стола ротора. Во время  бурения клинья с траверсой убираются  и заменяются зажимом под ведущую трубу, а стойки с кольцевой рамой опускаются в крайнее нижнее положение. Управление пневматическим клиновым захватом осуществляется педальным краном, установленным у пульта бурильщика.

Роторы  имеют групповой либо индивидуальный привод. При групповом приводе ротор соединяется с двигателями буровой лебедки посредством цепных передач, карданных валов и зубчатых редукторов. Индивидуальный привод применяется в электрических буровых установках, предназначенных для бурения скважин глубиной 6000 м и более. Величина крутящего момента, передаваемого ротором, контролируется датчиками, установленными на приводном валу либо в силовых передачах ротора. Техническая характеристика ротора Р-700:

Диаметр отверстия в столе, мм                                                                         700

Допускаемая статическая нагрузка на стол ротора, кН                                  5000                              

Наибольшая  передаваемая мощность, кВт                                                       440

Статический крутящий момент на стол ротора, кН×м                                     80

Частота вращения стола ротора, 1/мин                                                             250

Размеры, мм:

  длина                                                                                                                   2272

  ширина                                                                                                                1545                                                                                    

  высота                                                                                                                 620

Масса, кг                                                                                                               4850

2 Монтаж  и эксплуатация ротора

2.1 Монтаж  ротора

Подготовка  к работе:

проверить состояние ротора путем наружного  осмотра;

обеспечить  рабочее место перед монтажом ротора;

произвести  смазку ротора.

Ротор устанавливается в пазы шахтных брусьев, вырубленных строго по размеру основания ротора. Глубина паза должна быть не менее 70 мм. На шахтных брусьях ротор должен быть установлен таким образом, чтобы его центр совпадал с центром вышки. Горизонтальность ротора проверяется по уровню. Ротор должен быть укреплен упорным брусом, уложенным между рамой лебедки и приводной частью станины ротора.

При монтаже ротора необходимо обращать внимание на то, чтобы оси звездочек, лежащие в плоскости работы цепной передачи, находились в одной плоскости. Параллельное смещение допускается не более 0,8 мм на погонный метр.

Включение ротора производить плавно, без рывков и ударов, с первого положения  контроллера.

Производить длительное вращение ротора против часовой  стрелки запрещается.  

2.2 Эксплуатация  ротора

Отремонтированный ротор должен быть принят отделом  механического контроля по результатам  внешнего осмотра, контрольных измерений  и испытаний.

При внешнем осмотре проверяется:

- внешний  вид и качество сборки;

- надежность  крепления деталей;

- наличие  и надежность стопорения болтовых  соединений.

Перед проведением испытаний в ванну  зубчатого зацепления должно быть залито масло.

Обкатка ротора должна производиться с нагрузкой 50±10 кН на столе ротора при частоте  вращения 250 с^-1  (об/мин) в течение 30 мин.

При этом проверяется:

отсутствие  течи масла;

плавность работы зацепления;

нагрев  масла не более 70° С.

После обкатки масло должно быть слито.

Все дефекты, обнаруженные в процессе приемки  и контрольных испытаний должны быть устранены, после чего ротор предъявляется к сдаче вновь.

Результаты  проверки и испытаний ротора должны быть занесены в паспорт.

Перед началом работы проверить:

отсутствие  посторонних предметов на столе  ротора;

надежное  крепление защелок вкладышей  и зажимов;

положение защелки стола ротора;

надежность  крепления кожуха стола;

надежность  крепления ротора на раме и на устье  скважины;

наличие масла в масляных ваннах.

Во  время работы запрещается:

а)  устранять неисправности ротора;

б)  заливать масло в станину;

в)  проверять уровень масла.

Техобслуживание:

своевременная смазка подшипников ротора, зубчатого  зацепления и смену масла –  важнейшая часть ухода за ротором;

смазка  зубчатой передачи и опор осуществляется из общей ванны, заполняемой жидким маслом через отверстие в станине ротора, закрываемое пробкой со щупом, по которому определяют уровень масла. При работе ротора масло из ванны зубчатого зацепления, путем разбрызгивания заносится в ванну основной опоры, откуда излишек его вновь сливается в ванну зубчатого зацепления;

подшипники  вала ротора смазываются также жидким маслом из центральной ванны;

нижняя  опора стола смазывается набивкой консистентной смазки через масленку;

для герметизации масляной ванны сверху предусматривается двухрядное лабиринтное  уплотнение, которое при сборке заполняется консистентной смазкой. Спуск отработанного жидкого масла производится через специальные пробки в нижней части станины.

3 Ремонтопригодность ротора

3.1 Требования  к ремонту деталей и неразъемных  соединений.

Ремонт  ротора должен производиться на специализированных рабочих местах и производственных участках в соответствии с технологическими процессами, утвержденные в установленном порядке.

Детали, бывшие в эксплуатации и используемые при ремонте повторно без восстановления, а также все новые и восстановленные детали, должны быть приняты отделом технического контроля предприятия .

Допускаются временные отклонения от требований:

1. замена марок материалов материалами, не ухудшающих качества изделий;

2. замена видов заготовок (штамповки, отливки и т.д.) заготовками, не ухудшающими качества изделий.

Решение о замене принимается техническим  советом и утверждается главным  инженером ремонтного предприятия.

В процессе приемки деталей и сборочных  единиц должны проверяться:

1. размеры – измерением при помощи универсального и специального измерительного инструмента;

2. отсутствие заусенцев, забоин после механической обработки – внешним осмотром;

3. шероховатость обработанных поверхностей по ГОСТ 2739-73 профилометром по ГОСТ 19300-86 или сравнением с образцами шероховатости по ГОСТ 9378-75;

4. твердость поверхностей вновь изготовленных и восстановленных деталей после термической обработки по методу Роквелла ГОСТ 9013-59, по методу Супер-Роквелла ГОСТ 22975-78 и по методу Бринелля ГОСТ 23677-79;
5. качество швов сварных соединений – внешним осмотром и измерением в соответствии с ГОСТ 3242-79. Методы контроля согласно рабочим чертежам и техническим процессам.

Неуказанные предельные отклонения линейных размеров обработанных поверхностей должны соответствовать 14 квалитету и классу точности «средний» по ГОСТ 14140-81.

Все метрические резьбы, поля допусков которых не указаны, должны выполняться с полями допусков по ГОСТ 16093-81. сбег резьб – ГОСТ 10549 – 80.

Материалы, обработанные давлением (прокатанные, штампованные выдавленные, волоченные и другие), не должны иметь раковин, рыхлот, расслоений, трещин, неметаллических включений и других дефектов.

Поверхности деталей, восстановленные  гальваническим наращиванием (хромированием, железнением, и другими способами), должны быть гладкими без отслоений и трещин.

Сборочные единицы, имеющие в сопряжении детали с неподвижными посадками, не требующие замены (запрессованные втулки, шпильки и другие детали), разборке не подлежат, за исключением случаев, когда это требуется по условиям ремонта. Если сборочное соединение подлежит разборке, то весь износ (за счет распрессовывания пары) следует относить к одной детали, так как другая, сопрягаемая с ней деталь должна быть восстановлена или изготовлена вновь с учетом сохранения характера посадки.

В ряде случаев рекомендуется  несколько способов восстановления деталей, расположенных в порядке  предпочтительного применения. Выбор  способа восстановления производится в зависимости от технических  возможностей ремонтного предприятия.

Допускается применение плазменной наплавки, напыление поверхностей полимерными материалами, лазерного упрочнения и другими прогрессивными методами восстановления деталей, если они освоены ремонтным предприятием и гарантируют высокое качество ремонта.

При ремонте ротора разрешается использовать оборотный фонд обезличенных деталей и сборочных единиц, имеющихся на ремонтном предприятии.

Таблица 1

Наименование  неисправности	Вероятная причина	Методы устранения
При вращении наблюдается  вертикальное перемещение стола ротора	Повышенный износ основной опоры. Разрушение основной опоры.	Сменить основную опору.
Греется ротор, температура  выше +70°С	Отсутствии смазки, загрязненная смазка.	Добавить смазку. Промыть  ротор и залить чистое масло.
Зубчатая передача работает с ударами	Повышенный износ, отсутствие регулировки.     Большой износ, излом  зуба.	Отрегулировать зацепление прокладками.   Проверить зацепление, сменить  шестерню.
Заклинивание приводного вала	Повышенный износ подшипников, разрушение подшипников.	Сменить приводной вал.