Госник. 1. Устройство и принцип работы турбобура. Характеристика турбобурдолотозабой. Определение момента затяжки деталей

• Название: 1. Устройство и принцип работы турбобура. Характеристика турбобурдолотозабой. Определение момента затяжки деталей
• Анкор: Госник.docx
• Дата: 20.02.2018
• Размер: 6.78 Mb.
• Имя файла: Госник.docx
• Тип: Документы; #15753
• страница: 3 из 20

1.ТАЛЕВЫЙ КАНАТ.

Для изготовления талевых канатов применяется канатная проволока из высокоуглеродистой стали с содержанием углерода 50, 55, 60 ,65%, Mn - 0,5…0,8%, Cr - 0,07…0,17, Ni - 0,12%, Cu - 0,15%.По конструкции бывает с металлическим сердечником, с органическим трехпрядовым, с пластмассовым стержневым. Материал для органического сердечника: пенька из льна, жмута, жестких лубяных волокон, а также хлопок. Используется пряжа короткого и длинного прядения одинарного скручивания (однопрядный), или двойного скручивания (трехпрядный). Выносливость пластмассового сердечника на 45% выше чем у органического. Применяется сердечник с тугонавитой стальной пружиной. На выносливость каната влияет качество материала сердечника, равномерность и плотность свития каната, сопротивляемость поперечному сжатию.

Канаты подразделяются:

1) по механическим свойствам: высшей марки (В); первой марки (1);

2) по виду проволоки: из светлой и из оцинкованной проволоки;

3) по виду свивки: обыкновенной свивки и нераскручивающиеся (Нр);

4) по направлению свивки: правой свивки (Пр), левой (Л), комбинированной (К);

5) по роду свивки: крестовые, односторонние, полые односторонние;

6) по назначению: грузолюдские, грузовые.

Нераскручивающиеся канаты свивают из деформированных проволок, предварительная деформация придает прядям геометрическую форму, соответствующую положению в канате. При крестовой свивке проволоки в пряди свиты в одну сторону, а пряди в канат в другую. При односторонней свивке проволоки и пряди свиты в одну сторону.

Способы многослойной свивки прядей:

1) свивка с линейным касанием проволок соседних слоев (ЛК);

2) свивка с точечным касанием (ТК);

3) комбинированная свивка (ТЛК).

Канаты маркируются по свивке:

ЛК-РО-6x(1+(6+6)+12)=150 (+1 если с металличесим сердечником);

где Р - в разных слоях разная толщина проволоки;

О - органический сердечник;

6 - количество применяемых канатов;

1+(6+6)+12 - конструкция пряди.

Диаметры применяемых канатов (мм): 22, 25, 28, 32, 35, 38, 40, 41.2, 44.

Требования к талевым канатам:

1) диаметр каната и число струн должно выбираться с учетом максимальной нагрузки на крюке, и при этом значении запас прочности должен быть не менее 2,5;

2) диаметр блоков талевой системы должен быть не менее чем в 40 раз больше диаметра каната, увеличение диаметра блоков снижает потери на трение и улучшает работу каната на трение.

Основные параметры талевых канатов:

1) шаг свивки каната наружных проволок (с уменьшением шага растет прочность и структурная плотность каната);

2) прочность каната на разрыв:

а) суммарное разрывное усилие всех проволок:

;

где F - площадь проволоки;

n - число проволок;

- предел прочности проволоки для соответствующего диаметра.

б) агрегатное разрывное усилие, определяется в результате испытаний готового каната на растяжение с помощью испытательных машин:

;

где - потеря прочности каната.

3) долговечность каната, зависит от материала и конструкции сердечника, которая препятствует смещению прядей и смятию каната под действием нагрузок.

Для защиты от износа и атмосферных воздействий канат покрывают специальными смазками (битум в сочетании с гудроном, технический вазелин, полиамидные смазки). Смазки должны обладать достаточными антикоррозионными и антифрикционными свойствами, а также прилепаемостью (адгезией) и температурной стойкостью. Эти свойства должны сохраняться от с до с. Органические сердечники пропитываются противогнилистыми и антикоррозионными смазками.

4) сопротивляемость каната упругой деформации при растяжении, характеризуется модулем упругости, величина которого зависит от конструктивных и технологических параметров каната:

;

где - модуль упругости каната;

- модуль упругости проволоки;

- коэффициент (0,33…0,35 для стальной свивки).

Конструктивное удлинение каната в пределах 0,2…6% от первоначальной длины каната.

Длина каната гостируется в зависимости от диаметра каната:

диаметр, мм	25	28	32	35	38
длина, м	1000	1200	1500	2000	2000

Шифр каната:

Канат 1-32-1600-В-ГОСТ 16853-71;

где 1 - исполнение;

32 - диаметр каната, мм;

1600 - предел прочности проволоки, МПа;

В - правая крестовая свивка марки В (1600-Л-В левая крестовая).

2.КРОНБЛОК.

Кронблок-неподвижный узел талевой системы, предназначен для поддержания на весу подвижной части и груза на крюке. Устанавливается на горловине вышки. Кронблок передает вышке нагрузку от веса колонны и собственного веса талевой системы. Кронблоки состоят из двух групп шкивов, смонтированных соосно на подшипниках качения. Кронблоки различаются грузоподъемностью, числом шкивов и их диаметром. По числу осей и их креплениюразличаются:

а) соосные с промежуточными опорами осей;



б) многоосные;



в) одноосные с двумя внешними опорами;


г) одноосные многоопорные;



д) комбинированные.



Маркировка кронблока:

У3-300;

где У-завод «Уралмаш»;

3-номер оборудования буровой установки;

300-грузоподъемность на крюке, тонн.

УКБА-7-300;

где У-завод «Уралмаш»;

КБ-кронблок;

А-кронблок применим в комплексе АСП;

7-количество шкивов;

300-грузоподъемность, тонн.

3.ТАЛЕВЫЙ БЛОК.

Талевый блок является подвижной частью талевой системы. Существуют два вида талевых блоков: одноосные и соосные. В одноосном все шкивы смонтированы на одной оси, в соосном талевый блок состоит из двух блоков со шкивами, между которыми предусмотрено пространство для спуска свечи. На рисунке показан одноосный талевый блок.



1-боковая щека;

2-траверса;

3-ось с каналами для подачи

смазки к подшиникам;

4-шкив;

5-подшипник;

6-серьга;

7-палец.

Двухосный талевый блок применяется в талевых системах АСП (автоматического спуска-подъема). Особенности его конструкции в том, что между секциями шкивов расположен желоб с приемным конусом, который обеспечивает направление талевого блока вдоль свечи. В нижней секции вмонтированы две оси для подвески траверсы, в которой установлен стакан со скобой-подвеской.

1-секция шкивов;

2-приемный конус;

3-желоб;

4-траверса;

5-стакан;

6-подшипник;

7-скоба-подвеска;

8-палец;

9-ось.

Материалы для изготовления талевых блоков: шкивы - среднеуглеродистые стали легированные хромом и марганцом, оси - Сталь40.

4.ШКИВЫ.

Шкивы у талевого блока и у кронблока имеют одинаковую форму и размеры.

На срок службы талевых канатов влияют диаметр шкива, профиль и размеры канавки. С увеличением диаметра шкива возрастает усталостная долговечность каната. Диаметр шкива определяют по формуле:

;

где диаметр каната;

запас прочности.

;

где радиус ложи канавки.

При увеличении радиуса канавки опорная поверхность каната уменьшается, возрастают контактные напряжения, вследствие чего уменьшается срок службы

каната. Для нормальной работы каната угол должен быть больше угла .

Для более правильной работы угол должен быть .

Канавка шкива подвергается поверхностной закалке на глубину не менее 3 мм, с твердостью поверхности , радиальное биение не должно превышать 2 мм, а смещение оси канавки от средней плоскости шкива не должно превышать 2 мм.

Шифр талевого блока:

ТБ-3-100; УТБА-5-300; ТБ-75-Бр; У4-300

расшифровка аналогична расшифровке шифра кронблока.

5.КРЮКИ.

Предназначены для подвешивания вертлюга и буровой колонны, для подвешивания элеватора с помощью штропов, для подвешивания и перемещения тяжелого бурового оборудования при монтажно-демонтажных работах и инструмента при бурении скважин. Крюк входит в талевую систему и является ее третьим узлом после кронблока и талевого блока. По конструкции крюки бывают: литые, кованные, пластинчатые. Лучше всего применять пластинчатые крюки, т.к. это облегчает изготовление самого крюка и повышает его надежность. Пластины для такого крюка изготавливают из легированной конструкционной стали с пределом текучести свыше 700 МПа, пластины соединяют между собой потайными заклепками. Для защиты и предохранения зева основного крюка от износа в нем закреплена защитная подушка из материала 35ХНЛ.


1-подушка;

2-подпружиненный стопор;

3-основной рог;

4-дополнительный рог;

5-ствол крюка;

6,11-ось;

7-пружина;

8-корпус;

9-подшипник;

10,13-штроп;

12-стакан.

Материал изготовления: литой крюк - 30ХНЛ; штропы - 30ХГСА, 35; корпус - 30Л, 35Л; боковые рога - 38Х2Н2МА, 40ХН.

5.1.КРЮКО-БЛОКИ.

Представляют собой совмещенную конструкцию талевого блока и крюка. Преимущество: высота крюко-блока меньше суммарной высоты талевого блока и крюка, что позволяет уменьшить высоту вышки. Недостаток: крюко-блок тяжелее, чем крюк, и им труднее манипулировать при спуско-подъемных операциях.




1-талевый блок;

2-боковая щека;

3-крюк.

8. Буровая лебедка: назначение и параметры, классификация, кинематика и динамика.

Назначение:

Буровые лебедки - это основной механизм буровой установки, он предназначен для проведени следующих операций:

1) спуска и подъема бурильных и обсадных труб;

2) удержания колонны на весу;

3) передачи вращения ротору;

4) свинчивания и развинчивания труб;

5) производства вспомогательных работ по подтаскиванию на буровую инструмента, оборудования, труб и т.д.;

6) для подъема собранной вышки в вертикальное положение.

Основные узлы лебедки:

1) подъемные и трансмиссионные валы;

2) КПП (коробка перемены передач);

3) тормозная система, состоящая из основного и вспомогательного тормозов.

Классификация лебедок:

1) по мощности от 200 до 3000 кВт;

2) по числу скоростей подъема 2,3,4,6 скоростные;

3) используемый привод: со ступенчатым, непрерывноступенчатым, бесступенчатым изменением скорости подъема;

4) по типу двигателя: электродвигатели переменного тока, электродвигатели постоянного тока, двигатели внутреннего сгорания;

5) по числу валов: одновальные, двухвальные, трехвальные;

6) по схеме включения быстроходной передачи:

а) независимая быстрая скорость;

б) зависимая быстрая скорость.

7) по способу управления подачей долота: с ручным или автоматическим управлением.

8) В зависимости от используемого привода различают буровые лебедки:

- со ступенчатым,

- непрерывно-ступенчатым

- бесступенчатым изменением скоростей подъема.



По числу скоростей, передаваемых ротору, и кинематической схеме передач, установленных между лебедкой и ротором.

По способу управления подачей долота различают буровые лебедки с ручным и автоматическим управлением, осуществляемым посредством регулятора подачи долота.