5.1. Индивидуальный привод к ротору

привод индивидуальный ротора

В современных буровых установках применяются четыре типа передач мощности от двигателя к исполнительному механизму:

а) редукторные передачи,

б) цепные передачи,

в) карданные передачи,

г) клиноременные передачи.

Редукторные передачи, применяемые в буровых станках, разнообразны. В самоходных установках малой мощности применяются коробки скоростей, коробки отбора мощности и демультипликаторы, сходные по размерам и конструкции с передачами, применяемыми в авто- и тракторостроении. В таких установках очень часто для изменения скоростей лебедки или ротора служит коробка скоростей автомобиля или трактора, на котором монтируется буровой станок.

Многие из буровых установок большой мощности (Л6-3 или лебедка Годжаева) имеют специальные коробки скоростей, являющиеся неотъемлемой частью лебедки. Собственно редукторами являются одно- и двухмоторный редуктор и индивидуальный привод к ротору (ПИР).

Цепные передачи имеют широкое распространение в бурении. Широкое применение получают многорядные цепи, которые позволяют уменьшить шаг и габариты цепных передач одновременно с увеличением передаваемой мощности.

Редуктор представляет собой зубчатую передачу, смонтированную в закрытом корпусе с масляной ванной. В зависимости от передаваемой мощности и числа моторов применяется одномоторный или двухмоторный редуктор.

Одномоторный редуктор состоит из корпуса с крышкой, ведущего и ведомого валов с цилиндрическими шевронными шестернями, муфты для присоединения к валу электромотора и цепного колеса, передающего вращение на бурильную лебедку. Двухмоторный редуктор состоит из литого корпуса с крышкой, двух ведущих валов с цилиндрическими шевронными шестернями по 30 зубьев и муфтами для соединения с моторными валами, одного ведомого вала с шевронной цилиндрической шестерней и цепного зубчатого колеса, передающего вращение на бурильную лебедку.

 

 

Большое ведомое зубчатое колесо изготовляется из литой стали. Малые ведущие шестерни выполняются коваными и представляют собой одно целое с ведущими валами. Опоры валов - роликоподшипники. Корпус редуктора залит машинным маслом. Уровень масла контролируется указателем - контрольной трубкой на корпусе.

Для соединения ведущих валов редуктора с валами электромоторов в комплект редуктора входят две эластичные дисковые муфты, передающие крутящий момент через пальцы с надетыми на них кожаными кольцами-амортизаторами. Конструкция одной из муфт позволяет выключить один из электромоторов посредством специального механизма выключения. Ведомая шестерня на валу несет цепное колесо, соединяемое втулочно-роликовой цепью с цепным колесом на трансмиссионном валу лебедки.

Проверочный расчет двухмоторного редуктора может быть, произведен на основе следующих соображений. Максимальный автомат, ограничивающий перегрузку мотора, регулируют в буровых обычно так, чтобы при перегрузке мотора, превышающей двукратную нормальную нагрузку, автомат выключал электромотор. На этом основании можно считать, что проверять прочность зубчатого зацепления ведущих и ведомого валов следует, исходя из максимальной перегрузочной мощности каждого электромотора.

Проверять зубчатое зацепление на износ, а также долговечность роликоподшипников следует, исходя из передачи редуктором нормальной мощности электромоторов. Надо убедиться также в том, что усилия, возникающие при кратковременной максимальной перегрузке электромоторов, могут быть безопасно восприняты роликоподшипниками.

Может быть рекомендован следующий порядок расчета:

определяют величину наибольшего крутящего момента на ведущем валу и рассчитывают зубчатое зацепление на прочность;

находят величину тангенциальной составляющей окружного усилия на зубья ведущей шестерни и рассчитывают ведущий вал на совместное действие изгибающих и крутящего моментов, определяя наибольшие напряжения и запасы прочности;

устанавливают величины максимальных прогибов ведущего вала, обращая внимание на то, чтобы прогибы вала находились в пределах, допустимых для шевронной зубчатой передачи;

проверяют ведомый вал (для случая работы обоих моторов) на передачу наибольшего крутящего момента двух моторов, определяя наибольшие скручивающие напряжения;

находят окружное усилие на цепном колесе и рассчитывают консольную часть вала на совместное действие изгибающего и крутящего моментов;

проверяют ведомый вал (для случая работы одного мотора) на основном пролете на совместное действие изгибающих и крутящего моментов, определяя величины наибольших напряжений и запасы прочности;

проверяют величины прогибов ведомого вала;

находят наибольшие нагрузки на подшипники и проверяют (по каталогу) их допустимость;

находят величину крутящего момента на ведущем валу, исходя из нормальной мощности электромотора;

по величине крутящего момента (или по мощности) проверяют зубчатое зацепление на износ, затем находят нагрузки на подшипники и определяют их долговечность.

Остановимся на расчете зубчатого зацепления для шевронного зубчатого колеса с углом скоса зубьев 22°30. Следует отметить еще одно обстоятельство: предельная пиковая мощность (мощность короткого замыкания) бурового мотора равна 3,5-кратной нормальной, т. е. составляет 3,5 х 130 = 455 л. с. Сравнивая эту величину с допустимой мощностью (560 л. с.), видим, что даже в том случае, если максимальное реле не выключит мотор при чрезмерной перегрузке, все же зубья редуктора не будут повреждены.

Процесс бурения требует частого изменения числа оборотов роторного стола. Индивидуальный привод дает возможность быстро и легко, не останавливая бурения, изменять число оборотов ротора посредством коробки скоростей. Индивидуальный привод к ротору устанавливается в специальном кармане справа от буровой и состоит из коробки скоростей 1 и электромотора 3, смонтированных на общей сварной раме. Располагают ПИР так, чтобы вал коробки скоростей находился приблизительно на одной линии с валом ротора 4.

Передача вращения от электромотора на вал коробки скоростей происходит посредством клиноременной передачи. Вал коробки скоростей присоединен к роторному валику посредством карданного вала 2. Соединение карданного вала с ротором и коробкой скоростей осуществляется при помощи двух карданных муфт 5 и 6, представляющих собой шарнир Гука.

Понравилась эта статья? Поделитесь ею!