Гидравлический ключ ГКШ. Курсовая работа. Гидравлический ключ гкш
 Скачать 477.44 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова» Высшая школа энергетики, нефти и газа (наименование высшей школы / филиала / института / колледжа) КУРСОВАЯ РАБОТА
 Архангельск 2021ЛИСТ ДЛЯ ЗАМЕЧАНИЙ  ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 5 1 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ГКШ-1500МТ 6 1.1 Назначение гидравлического ключа ГКШ – 1500 МТ 6 1.2 Принцип действие гидроключа 8 1.3 Гидравлическая схема 10 2 Расчётная часть Гидравлического ключа 13 2.1 Выбор рабочего давления 13 2.2 Расчет параметров и выбор гидромотора 13 2.3 Определение расхода рабочей жидкости, проходящей через гидродвигатель 14 2.4 Выбор насоса 14 2.5 Выбор электродвигателя 15 2.6 Выбор рабочей жидкости 16 2.7 Выбор гидроаппаратуры 17 2.8 Определение диаметров трубопроводов 18 2.8.1 Всасывающая линия 19 2.8.2 Сливная линия 19 2.8.3 Напорная линии 20 2.9 Расчёт гидробака 20 3 Определение перепада (потерь) давления, фактического давления насоса и КПД гидропривода 22 3.1 Потери (перепады) давления 22 3.1.1 Всасывающая линия 22 3.1.2 Сливная линия 23 3.1.3 Напорная линия 23 3.1.4 Сводная таблица 24 3.2 Определение фактического давления насоса 24 3.3 КПД гидропривода 25 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28 ВВЕДЕНИЕ Для современного технологического комплекса гидроприводы имеют огромное значение. Они занимают достаточно большую долю среди машин и механизмов, предназначенных для нефтегазового комплекса в целом и для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности. Спектр применения гидроприводов велик. Они используются в системах перемещения буровой установки, буровых ключах, в гидравлических забойных двигателях, предназначенных для разрушения породы и углубления скважины, в системе противовыбросового оборудования и других системах. Объёмный гидропривод – это гидравлический привод, в котором используются объёмные гидромашины. Термин происходит от того, что принцип действия объёмных гидромашин основан на попеременном заполнении рабочего объёма жидкостью и вытеснения жидкости из него. Объёмный гидропривод машин позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение – точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Гидравлический привод состоит нескольких основных элементов: насос или аккумулятор, гидродвигатель, органы регулирования и распределения гидравлической энергии, а также система защиты. Прием энергии осуществляется посредством гидродвигателя. Для управления приводом используются соответствующие органы регулирования распределения энергии. Для обеспечения безопасной эксплуатации объемные гидроприводы оборудуются соответствующими комплексами защиты. В моей курсовой работе будет рассмотрена схема объемного гидропривода ключа ГКШ – 1500МТ 1 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ГКШ-1500МТ 1.1 Назначение гидравлического ключа ГКШ – 1500 МТ Ключами называются устройства свинчивания и развинчивания труб. Они предназначены для механизации или автоматизации свинчивания и развенчивания труб в процессе спускоподъемных операция. В качестве вспомогательных функции можно назвать: сборку забойных компоновок и двигателей, удержание труб на устье скважины, проворачивание колонны труб в скважине, перемещение труб для укладки. Операции развенчивания труб обычно осуществляется в следующей последовательности: подведение ключа к трубе (трубы к ключу); захват трубы для удержания от поворота и передачи вращения; срыв резьбы; отвинчивание трубы; освобождение соединения от захватов; отведение ключа от трубы (трубы от ключа). Обычно все эти операции выполняет один ключ, но иногда для срыва и до крепления резьб применяются дополнительные ключи. В установках с подвижным вращателем функции ключа часто выполняет вращатель. По назначению ключи классифицируют по следующим признакам: по типу труб (БТ, ОТ, НКТ), области работ (разведочное бурение, глубокое бурение, ремонт). Кроме того, в бурении широко применяется специальные ключи, предназначенные для сборки – разборки бурового инструмента, например ключа для работы с породоразрушающим инструментом. Существуют также специализированные ключи, предназначенные для раскрепления и докрепления резьбы. По способу выполнения функции развенчивания – свинчивания труб все ключи можно разделить на ключи с непрерывным и дискретным вращением трубы при свинчивании – развенчивание. По конструктивному типу ключи можно классифицировать по конструкции устройств, обеспечивающих выполнение основных технологических функций. Главными параметрами ключей являются диаметр развинчиваемых труб и крутящий момент. В соответствии с этими параметрами достаточно трудно сформировать типоразмерный ряд, так как наиболее часто ключи стараются делать универсальными. Гидравлический ключ ГКШ-1500МТ предназначен для быстрого, безопасного и точного свинчивания и развинчивания бурильных, насосно-компрессорных труб с наружными диаметрами: Ø50 мм (1.99"), Ø60 мм (2 3/8"), Ø73 мм (2.7/8"), Ø89 мм (3.1/2"), Ø95 мм (3.3/4"), Ø108 мм (4.1/4"), Ø114 мм (4.1/2"), Ø120 мм (4.3/4"). Вид климатического исполнения УХЛ1 по ГОСТ 15150, температура окружающего воздуха от -40 до 50°С. Общий вид гидроключа представлен на рисунке 1.  Рисунок 1 – Общий вид гидроключа ГКШ 1 – редуктор зубчатый; 2 - двухсекционный шестеренный гидромотор; 3 – гидрораспределитель; 4 - рычаг управления меньшей секцией гидромотора; 5 - рычаг управления большей секцией гидромотора; 6 - цилиндр подвески; 7 – подвеска; 8 – заслонка; 9 – клапан давления; 10 – манометр; 11 - ротор в сборе с челюстями. Дополнительно изделие комплектуется узлами и устройствами, применяемыми при монтаже и других видах работ: ручное стопорное устройство; подвесное стопорное устройство; шланги РВД25.110.4000.0,3.12/12. М33х1,5/М33х1,5-У1; комплект сменных челюстей с плашками под НКТ  60 мм (23/8"), 89 мм (31/2");ролик-хомут; хомут; стальной канат 12 мм;коуши под канат 12 мм;зажимы под канат 12 мм;масляный шприц; ЗИП. 1.2 Принцип действие гидроключа Гидроключ подвешивается на вышке или мачте на канате и подводится к НКТ. Энергия потока рабочей жидкости, направленная через двухсекционный гидрораспределитель, преобразуется гидромотором во вращательное движение вала. Вал гидромотора через зубчатый редуктор приводит в движение ротор в сборе с челюстями и происходит автоматический захват НКТ. Гидрораспределитель управляется с помощью тяг и рычагов управления. Рычаг управления позволяет управлять секцией гидромотора с меньшим рабочим объемом, а рычаг управления. Cекцией гидромотора с большим рабочим объемом. Таким образом, получаются два различных параметра повышенной частоты вращения ротора гидроключа (при отклонении рычага управления частота вращения меньше, но больше крутящий момент). При одновременном отклонении рычагов управления в одну и ту же сторону крутящий момент на роторе гидроключа максимальный. Рабочая зона при вращении ротора ограждена заслонкой. При открытой заслонке происходит надежная фиксация рычагов управления, исключающая непроизвольное вращение ротора при смене челюстей или ленты тормозной. В состав гидрораспределителя входит клапан давления, позволяющий регулировать давление в линии нагнетания и получать необходимые моменты свинчивания НКТ. Контроль давления нагнетания рабочей жидкости осуществляется по манометру. В сливной линии гидроключа установлен обратный клапан, исключающий работу гидроключа при неправильном подсоединении линий слива и нагнетания. Техническая характеристика ГКШ-1500МТ приведена в таблице 1. Таблица 1 – Технические характеристики ГКШ – 1500МТ
1.3 Гидравлическая схема Принципиальная схема объемного гидропривода ключа ГКШ представлена на рисунке 2.  Рисунок 2 - Принципиальная схема объемного гидропривода ключа ГКШ. 1-насос; 2-клапан предохранительный; 3-гидрораспределитель; 4-гидромотор; 5-фильтр; 6-бак. Насосы – это гидравлические машины, в которых происходит преобразование механической энергии привода в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости. 1. Насосы подразделяются на два основных класса: динамические и объемные Насос засасывает из резервуара рабочую жидкость и через фильтр, под давлением, распределитель подает ее в гидромотор. При возникновении давлений, превышающих расчетные, срабатывает предохранительный клапан КП и жидкость сбрасывается в резервуар. 2. Предохранительные клапаны служат для предохранения гидроприводов от давлений рабочей жидкости, превышающих установленные. Они относятся к клапанам эпизодического действия. По конструкции запорно-регулирующих элементов предохранительные клапаны подразделяют на шариковые, конические и золотниковые. 3. Гидрораспределитель – вспомогательное устройство, задачей которого является изменение вектора движения жидкости, применяемой в системе. Благодаря возможности контролировать смену направления потоков обеспечивается правильная последовательность включения рабочих механизмов. С основной гидросистемой конструкция соединена фланцевым, резьбовым или стыковым способом. Выбор типа подключения определяется техническими характеристиками главного агрегата. 4. Гидромотор (гидравлический мотор) — гидравлический двигатель, предназначенный для превращения энергии потока жидкости во вращательную энергию выходного звена. Конструкции гидромоторов аналогичны конструкциям соответствующих насосов. В отличие от насосов, в гидромоторе на вход подаётся рабочая жидкость под давлением, а на выходе снимается с вала крутящий момент. Наибольшее распространение получили шестерённые, пластинчатые, аксиально-плунжерные и радиально-плунжерные гидромоторы. Управление движением вала гидромотора осуществляется с помощью гидрораспределителя либо с помощью средств регулирования гидропривода. 5. Фильтры служат для очистки рабочей жидкости от содержащихся в ней примесей. Эти примеси состоят из посторонних частиц, попадающих в гидросистему извне (через зазоры в уплотнениях, при заливке и доливке рабочей жидкости в гидробак и т.д.), из продуктов износа гидроагрегата и продуктов окисления рабочей жидкости. 6. Гидробак предназначен для питания объемного гидропривода рабочей жидкостью. Он может находиться под атмосферным и избыточным давлением. Наиболее распространен гидробак открытого типа. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||