Пневматические клиновые захваты

       Далее снимают подшипник вспомогательной  опоры и поворачивают ротор. После  этого отсоединяют и снимают  кожух стола, вынимают стол ротора из станины, снимают подшипник основной опоры. Для снятия верхнего кольца подшипника основной опоры применяют выколотки с медными наконечниками, которые вставляют в отверстие стола ротора. Затем разбирают ведущий вал. На гидравлическом прессе снимают шестерню и роликовые подшипники.

       При капитальном ремонте ротора производят следующие основные работы: смены основной и вспомогательной опор, смену зубчатого венца стола ротора или восстановление профиля его зубьев, ремонт стопорного устройства, смену или ремонт вкладышей ствола ротора; смену или ремонт гайки ствола ротора, ремонт ведущего вала ротора.

       При ремонте ведущих валов ротора, выполняются следующие работы: смену  роликовых подшипников, шестерни, цепного  колеса, восстановление шпоночного паза и диаметра шеек вала или его замену, ремонт стаканов подшипников, ремонт сальниковых уплотнений и замену крепежных деталей.

       После того как детали, подлежащие восстановлению, отремонтированы, а негодные заменены новыми, ротор собирают в последовательности, обратной разборки.  

      Контроль  состояния, отбраковка изношенных деталей 

       После разборки ротора все его детали промываются  и подвергаются контролю,   цель которого – определить степень износа и возможность последующего использования. При контроле и дефектовке руководствуются  техническими условиями, специально разработанными в виде таблиц или карт, где перечисляются дефекты, которые могут встречаться на данной детали, приводятся способы их определения, контрольно-измерительный инструмент, номинально допустимые и предельные зазоры и натяги и т.д. Бракованные детали сдают в металлолом или частично используют как материал для изготовления других деталей. 
 
 
 
 
 

       Причины выбраковки определяются следующими факторами: 

       

• конструктивными, когда предельное изменение размеров деталей ограничивается их прочностью или конструктивными изменениями сопряжения;
• экономическим, когда уменьшение размеров деталей ограничиваются снижением производительности машин, увеличением потерь, расхода смазки и т.д.;

 

       Выбраковочные износы и дефекты  в зависимости  от их характера определяют следующими способами: 

       

• наружным  осмотром деталей выявляют дефекты  видимые невооруженным глазом;
• простукиванием обнаруживают невидимые дефекты – не плотность посадки штифтов, шпилек или наличие трещин, при которых звук будет дребезжащим от издаваемой детали;
• опробованием устанавливают наличие люфтов, легкость вращения подшипников;
• промером универсальным или специальным измерительным инструментом определяют овальность, конусность и допустимые размеры;
• специальными приспособлениями определяют, например упругость пружины.

 
 
 
 
 
 
 

Регулировка подшипников стола ротора и ведущего вала 

      Вследствие  износа опор стола увеличивается  осевой люфт и стол при работе начинает вибрировать. Демонтированные детали опор осматривают и заменяют. При  наличии задиров на поверхности  беговых дорожек, кольца протачивают и шлифуют. Кольца с трещинами заменяют новыми. Каждый шар опоры осматривают и измеряют. Изношенные шары заменяют новыми. Диаметры шаров в комплекте не должны отличаться более чем на 0,02мм.

      При сборке ротора необходимо получить осевой люфт, равный 0,3мм. При меньшем люфте ротор будет нагреваться, а при большем – стол будет вибрировать относительно станины, что вызывает динамические нагрузки в опорах  и их разрушение.

      При износе подшипников ведущего вала возникает  большой радиальный люфт, что сказывается на работе зубчатого зацепления и цепной передачи.

      Изношенные  подшипники подлежат замене. Перед  установкой новых подшипников вал  проверяют в центрах на биение посадочных поверхностей относительно оси вала. Замеряя фактические  размеры посадочных поверхностей, подбирают новые подшипники качения с тем, чтобы гарантировать напряженную посадку. Верхние обоймы подшипников должны сопрягаться со стаканом на посадке скольжения. Новый подшипник нагревают в масле до t 80 - 90°С и быстро надевают на вал.

Необходимо следить за тем, чтобы внутренняя обойма плотно прилегала к торцу уступа на валу. К дефектам вала можно отнести износ шпоночного паза. Наличие углового люфта цепного колеса привода ротора из-за снятия шпонки или кромок шпоночных пазов вала  и ступицы колеса вызывает удары приводной цепи и даже ее разрыв, поэтому оно должно быть восстановлено любым способом. 
 
 

Контроль  качества сборки 

   Отремонтированный ротор должен удовлетворять следующие  требования:

• Все детали ротора должны быть изготовлены или отремонтированы в полном соответствии с действующими чертежами и техническими условиями.
• Плоскости стола, крышки стола и вкладышей ротора должны быть на одном уровне. Несовпадение плоскостей не должно превышать 2 мм.
• Стол ротора не должен иметь люфта.
• Отклонение расстояния от центра стола ротора до средней плоскости цепного колеса не должно превышать 3 мм в ту или иную сторону.
• Защелки стола ротора должны легко включаться и обеспечивать надёжное стопорение стола при любом направлении вращения.
• Стол ротора должен свободно проворачиваться от усилия одного рабочего. Вращение должно быть плавным, без заеданий и толчков.
• Вкладыши и зажимы ротора должны свободно входить в посадочные места при любом повороте их вокруг оси стола. Вкладыши должны иметь фаску по кромкам 10-12 мм.
• Крепёжные детали ротора должны быть затянуты и надёжно зашплинтованы.
• Все сальниковые уплотнения должны быть новыми. Смазочные устройства должны быть прочищены и промыты.
• После обкатки ротора не должно обнаруживаться течи масла, нагрева подшипников выше 70 С.
• Ротор должен быть покрашен стойкой краской, а трущиеся поверхности деталей (зубья звёздочки, поверхности вкладышей ) смазаны антикоррозийной смазкой или солидолом.

 
 

    Техника безопасности при  ремонте и монтаже ротора. Охрана окружающей среды

    В первую очередь для безопасности работ необходимо продумать весь комплекс их от начала погрузки и транспортировки  оборудования к месту монтажа  до его установки на основание, а  также вопросы демонтажа и  монтажа узлов и деталей при  ремонте этого оборудования.

   Главными  условиями безопасности труда являются:

1. Подготовленность рабочего места для ведения монтажных и ремонтных работ;
2. Исправность и соответствие механизмов и инструмента условиям выполняемых работ;
3. Обучение и инструктаж работающих на монтаже и ремонте оборудования.

 

К охране окружающей среды при ремонте  относятся следующие требования:

Все горюче- смазочные  материалы использованные при мойке, смазке, обтирке, а также использованная ветошь, должны хранится и утилизироваться  в специально отведённых для этого местах.

Полимеры, технические  пластмассы и другие синтетические  вещества, не разлагающиеся в грунте и на открытом воздухе, при сжигании которых выделяются вредные или  токсичные вещества, должны перерабатываться по специальным технологиям с  применением специализированного оборудования, предотвращающего выбросов в атмосферу.

Все металлические  детали не подлежащие ремонту и долнейшей  эксплуатации, также должны хранится и утилизироваться в специально отведённых для этого местах.   
 
 
 

Пневматические  клиновые захваты, встроенные в ротор

 
Применение пневматических клиновых захватов облегчает труд буровых  рабочих и ускоряет процесс спускоподъемных  операций. 
 
Пневматические клиновые захваты (рис. 4) предназначены для механизированного захвата и удержания на весу бурильных труб в столе ротора при спускоподъемных операциях и обсадных труб при спуске в скважину. Пневматические клинья, встраиваемые в ротор, выпускаются в настоящее время почти для всех роторов глубокого эксплуатационного и разведочного бурения. 
 
 
 
Рисунок 4 – Пневматический клиновый захват 
Механизм состоит из корпуса 6, двух вкладышей 5, четырех клиньев 3, подвешенных к направляющим 2, связанных между собой снизу кольцом 7, державок 4, пневматического цилиндра 9, предназначенного для подъема и опускания клиньев при помощи рычага 8, и крана управления 1. Четыре клина 3 предварительно собирают вместе и с помощью державок 4 присоединяют к верхним концам направляющих. 
Техническая характеристика

 

      Клиновые  захваты выпускаются двух типов: ПКР-У7 и ПКР-Ш8. Конструкции их одинаковы, различаются они в основном наружным диаметром корпуса. 

Расчет  роторов

 
Выбор исходных данных

Долговечность ротора зависит в основном от величины действующих нагрузок, конструкции  и качества его изготовления, монтажа зубчатой передачи и подшипников. 
Конические зубчатые колеса передачи изготовляются со спиральным или косым зубом с углом наклона β≤10°С, твердость поверхности его рабочих профилей должна быть не ниже HRC 45. Так как окружные скорости конической передачи достигают 15—20 м/с и более, передача изготовляется не ниже чем по третьему классу точности. В роторах передаточное отношение обычно u=2,5÷5. Поскольку размеры ведомого колеса определяются конструктивно диаметром проходного отверстия стола ротора, число его зубьев выбирается в зависимости от модуля, полученного расчетным путем, и передаточного отношения. Модуль конической пары обычно равен 12—16 мм. 
Ширина зубчатых колес для конических передач b≤0,2 Е, где Е — конусная дистанция; ширина шестерен b = (0,15÷0,2)A, где А — межцентровое расстояние передачи. 
В опорах ведущего вала применяют роликовые подшипники почти всех типов. Наиболее нагруженными радиальными усилиями являются подшипники, установленные у ведущего конического колеса. Осевые усилия в ведущем валу воспринимаются сдвоенным коническим или сферическим радиальным роликоподшипниками, которые ограничивают от осевых перемещений. При применении конических подшипников ведущий вал монтируют в стакане, так как необходимо осуществлять регулировку конической передачи и осевого зазора подшипника. Регулировку обычно осуществляют набором тонких металлических пластин, устанавливаемых между фланцем стакана и крышкой. 
Действующие на опоры нагрузки определяются общепринятыми в деталях машин методами. Размеры опор стола ротора выбираются по конструктивным соображениям, в зависимости от диаметра проходного отверстия ротора, а число шаров и их диаметр — в зависимости от величин действующих нагрузок. Долговечность подшипников определяется по эквивалентным нагрузкам, по которым затем находят условную нагрузку, действующую на подшипник. 
Для роторов динамический коэффициент k₁ = 2÷2,5.

 
Определение частоты  вращения стола ротора при приводе от вала буровой лебедки  ЛБУ-1400

 
Число зубьев ведущего цепного колеса лебедки трансмиссии ротора z_бз=27. 
 
Частота вращения этого колеса (в об/мин):  
 
на 1-й скорости n₁ = 211, 
 
на 2-й n₂=324, 
 
на 3-й n₃=513. 
 
Частота вращения стола ротора (в об/мин) соответственно будет 
 
, 
 
 — число зубьев звездочки на роторном валу; u_p = 2,76— передаточное отношение конической передачи ротора; 
 
 об/мин; 
 
Меняя соответственно величину частоты вращения звездочки на трансмиссионном валу, можно определить n_P2 и n_P3: 
 
 об/мин; 
 
об/мин. 
 
Если при ловильных работах необходимо уменьшить частоту вращения роторного стола до 50 об/мин, то, чтобы не изменять кинематическую схему лебедки, надо увеличить число зубьев на цепном колесе приводного вала ротора (в нашем случае на колесо с большим числом зубьев). Определяем, с каким числом зубьев следует поставить новое цепное колесо: 
 
 
 
Откуда: 
 
,