4. Роторы

cbf2007de2912a88074e785fb3cdabad

Ротор Р700-Ш2

Ротор закрытого типа Р700-Ш2 имеет стальную станину, которая представляет собой одно целое с кожухом подшипников вала и коробкой для храповика и усилена большим количеством ребер. Внутренняя часть станины представляет собой масляную ванну. На верхнюю часть станины плотно ложится тарелка стола, который вращается на двух опорах. Стол ротора на нижнем цилиндрическом конце имеет резьбу, на которую навернуто кольцо нижнего упорного подшипника.

Поверх стола к станине крепится кольцо, ограждающее стол и предотвращающее от разбрызгивания попадающего на стол глинистого раствора.

Главная опора расположена в верхней части стола ротора. Опора коническая, роликовая. 24 ролика расположены под углом 45°. Нижняя опора шаровая. В последних конструкциях роторов конический роликоподшипник главной опоры заменен на шаровой радиально-упорный, это улучшает центрировку стола, восприятие осевых нагрузок и исключает перекосы. Передача к столу ротора выполнена в виде конической пары. Зубцы шестерен прямые, без поверхностной закалки, фрезерованные, с. зубом. Ведущий вал ротора смонтирован на сферических роликоподшипниках и имеет только осевую регулировку.

Смазка главной опоры и зацепления конической передачи осуществляется из общего картера. Зацепление стального зубчатого венца (z=66) и конической шестерни (z=17) регулируется набором прокладок, помещенных под нижним кольцом основной роликовой опоры. Окончательная регулировка производится изменением толщины прокладки между горловиной станины и крышкой.

На внешнем конце роторного валика посажено цепное колесо (z=11 или z=15). Для быстрого застопоривания стола ротора служит храповик, состоящий их храпового колеса и двух собачек, сидящих на валиках. Рукоятками включают или выключают храповой механизм.

Ротор рассчитан на 200 об/мин максимально. Расстояние между средней плоскостью цепного колеса и центром ротора 1370 мм. Диаметр проходного отверстия стола ротора 700 мм. При бурении стол вращается по часовой стрелке.

Ротор У7-700-1

Ротор имеет принципиально ту же конструкцию, что и роторы Ш2, но отличается технологией изготовления основных деталей опор и венцов.

Верхняя шариковая опора, на которой вращается стол ротора и которая воспринимает нагрузку от веса колонны обсадных или бурильных труб, представляет собой радиально-упорный подшипник, состоящий из двух колец, сепаратора и 30 шаров диаметром 3". Верхнее кольцо подшипника насаживается на стол ротора, а нижнее покоится на кольцевой дорожке его станины.

Нижняя шаровая опора состоит из двух колец, сепаратора и 20 шаров диаметром 2". Она предназначена для восприятия вертикальных усилий, поднимающих стол ротора, и толчков от забоя скважины в процессе работы. Нижняя шаровая опора поддерживается тарелкой, которая присоединяется болтами к нижней части стола. Между тарелкой и столом находятся регулировочные прокладки. Для предохранения от отворачивания болты закреплены замками.

Для подъема ротора при транспортировке станина снабжена восемью отверстиями. Ротор устанавливают в пазы шахтных брусьев, вырубленные строго по размеру основания ротора. Глубина паза должна быть не менее 70 мм. Допускается установка ротора между шахтовыми брусьями на специальных подроторных брусьях с обязательным креплением последних болтами к шахтовым и рамным брусьям. В этом случае глубина заложения ротора должна быть выдержана в пределах 70 мм. Ротор устанавливают на шахтовых брусьях таким образом, чтобы центр ротора совпадал с центром вышки.

Горизонтальность ротора проверяют по ватерпасу. Ротор должен быть укреплен упорным брусом, уложенным между рамой лебедки и приводной частью станины ротора. Ширина обшивки - три доски.

Ротор У7-520-2

Конструктивная схема ротора отлична от схем других роторов.

Ротор У7-520-2

Стол ротора вращается в двух радиально-упорных подшипниках. Главная опора расположена в нижней части ротора, вспомогательная - над коническим колесом.

Смазка опор и конической передачи осуществляется из общего картера. Предусмотрена возможность циркуляции масла в главной опоре. Коническая передача выполнена с косым зубом.

Конструкция верхнего сальника, предохраняющего попадание грязи в ротор, оставлена такой же, как и у существующих роторов, и не гарантирует ротор от попадания в него глинистого раствора.

Ведущий вал с конической шестерней смонтирован на сферических роликоподшипниках и имеет только осевую регулировку. Роторы снабжаются короткими вкладышами.

Ротор Р560-Ш8

Ротор предназначен для бурения глубоких скважин и конструктивно отличается от роторов других типов.

ротор

Основная шариковая опора, которая воспринимает нагрузку от веса колонны обсадных или бурильных труб, состоит из двух шайб, 26 шаров диаметром 3" и сепаратора.

Нижняя шаровая опора, предназначенная для восприятия вертикальных усилий и толчков, состоит из двух шайб, 24 шаров диаметром 2" и сепаратора.

Нижняя опора помимо вертикальных сил частично воспринимает также горизонтальные усилия, действующие на стол ротора. Крепление нижней опоры осуществляется специальной гайкой со стяжным хомутом, который предохраняет гайку от отвинчивания специальной передвижной шпонкой.

В нижней части стола ротора имеется 20 прорезей, в которые заходит передвижная шпонка гайки. Они служат для регулирования люфта в подшипниках ротора с точностью до 0,3 мм.

Зацепление конических зубчатых колес регулируется набором прокладок. Вал ротора смонтирован на двух роликоподшипниках, помещенных в общем корпусе. На внешнем конце вала могут быть посажены на шпонке цепное колесо или полумуфта карданного вала.

При отвинчивании долота стол ротора стопорят защелкой, для чего в столе имеется шесть отверстий.

Ротор Р450-ЦКБ

Ротор предназначен для передвижных и буровых установок при бурении скважин на глубину до 1500 м.

Отличительной особенностью конструкции ротора Р450-ЦКБ является применение цилиндрической передачи к столу ротора вместо обычно применяемой конической передачи и замена сальникового уплотнения вращающейся хвостовой части стола ротора гидравлической системой изоляции.

Замена конической пары большого размера на цилиндрическую упрощает и удешевляет ее изготовление и ремонт, а также исключает возможность нарушения защемления при износе или неточности положения основных опор.

Коническая передача осуществлена в виде самостоятельной» встроенной в корпус пары на валах и подшипниках нормальной конструкции. Изоляция вращающейся хвостовой части стола ротора построена на принципе сохранения заданного уровня масла в картере ротора за счет устройства дополнительного стакана, в котором помещена хвостовая часть стола ротора. Принимается также, что давление распределено равномерно на все ролики и передается ролику по всей его длине.

Верхний опорный подшипник стола ротора работает при сравнительно небольшой нагрузке. При работе ротора вес инструмента передается на подъемный крюк. В тех случаях, когда вес инструмента передается на роторный стол, во время развинчивания или свинчивания свечи и в других случаях ротор не вращается. Значительная нагрузка передается на ротор при спуске колонны обсадных труб, когда вся колонна при наращивании опирается на стол ротора. Таким образом, условия работы опорного подшипника таковы, что при вращении ротора подшипник нагружен слабо. Нагрузка состоит из веса роторного стола и некоторой силы, направленной вниз и возникающий вследствие трения квадратной штанги о стенки отверстия в столе ротора во время постепенного спуска инструмента на барабане при работе долота на забое.

Расчет ротора

Представление о возможной величине этой силы может дать следующий подсчет.

Для расчета ротора необходимо знать:

1) число оборотов стола ротора; наивыгоднейшее число оборотов ротора выбирают на основании опытных данных; оно зависит от конструкции бурящего инструмента, его размера и от проходимой породы; эта величина для разных условий бурения колеблется в пределах 60-400 обIмин;

2) крутящий момент; момент, преодолеваемый столом ротора, зависит от размера и конструкции инструмента (долота) бурильных труб, давления инструмента на забой скважины (подачи), глубины скважины, ее кривизны, вязкости раствора и от характера проходимой породы;

3) наибольший вес колонны обсадных труб и инструмента, при спуске и подъеме труб через роторный стол;

4) крутящий момент, необходимый для отвинчивания инструмента и определяемый опытным путем.

По данным АзНИИ, усилие на канате, идущем от "ключа к катушке, составляет 3-5 т в редких случаях достигает 8 т.

Если - нагрузка от обсадной колонны, то в этом случае стол неподвижен. Если С1 - нагрузка от веса бурильной колонны, то стол вращается при отвинчивании свечи.

Роликоподшипники выполняют с горизонтальными осями роликов и наклонными под углом 45°. Преимущество наклонных роликов заключается в лучшей центрировке стола и сравнительно малом угле конуса.

Для основного опорного подшипника из хромистой стали термически обработанной можно допустить = 6000 + 7000 кг/см2, так как подшипник работает под максимальной нагрузкой весьма непродолжительное время.

Расчетная нагрузка на зубчатую передачу и вал ротора для стопоривания определяется по максимальному моменту во время бурения.

Крутящий момент на столе ротора определяется по максимальной расходуемой на бурение мощности N и числу оборотов стола n.

Понравилась эта статья? Поделитесь ею!