Пояснительная записка. Введение Бурение скважин это процесс сооружения направленной горной выработки большой длины и малого (по сравнению с длиной) диаметра. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно забоем. Цели и задачи бурения
 Скачать 1.26 Mb.
|
|
5.2 Расчёты на прочность и выносливость подъемного вала В процессе работы подъёмный вал многократно включается и затормаживается. С целью уменьшения времени разгона и остановки, энергии и усилий торможения детали, закрепления на подъёмном валу, должны быть особенно легкими. Это требование ведет к допущению значительных напряжений [4]. Вал изготовлен из стали ОХН1М с механическими характеристиками:  Вал рассчитываем на статическую прочность и на выносливость. Расчёт ведется по нагрузке:  Крутящий момент  Напряжения кручения  а запас прочности по кручению:  Напряжения изгиба  Запас прочности по изгибу  Общий запас прочности под правой ступицей барабана  5.3 Расчет тормозной ленты на прочность Наиболее опасное сечение ленты является сечение, её отверстия под заклёпки в листе её соединения с усиками, при помощи которых лента крепится к балансиру. В этом сечение лента испытывает напряжение растяжения, рассчитаем её прочность:   ,где  -натяжение набегающего на тормозной шкив ленты, - ширина ленты, равная 230мм,z- диаметр заклёпок, равная 0,02 м, S- толщина ленты, равная 0,005 м. Коэффициент запаса прочности при растяжении:  что больше допустимого.Проверим заклёпки на прочность при напряжении среза:  где i- количество плоскостей среза. Коэффициент запаса прочности на срез:  Таким образом, К=3,8 обеспечивает достаточный запас прочности. 6 Эксплуатация устройства Хотя буровые лебедки и рассчитаны на длительную работу в тяжелых условиях, нормальная, безаварийная и безопасная эксплуатация их возможна только при условии регулярного и тщательного ухода. Наибольшее количество несчастных случаев в бурении происходит во время спуско-подъемных операций и других работ, производимых при помощи лебедки. Это объясняется тем, что лебедка имеет большое количество движущихся частей, в непосредственной близости от которых находятся рабочие. Несчастные случаи в основном происходят вследствие неграмотной эксплуатации лебедок и нарушения рабочими правил техники безопасности. Ни в коем случае не допускается смазка и ремонт лебедки во время работы. Все наружные движущиеся и вращающиеся части лебедки должны быть ограждены прочными железными щитами. Работа на лебедках без щитов на цепных передачах недопустима. Перед пуском лебедок необходимо проверить следующее.
10 Работу лебедки и ее отдельных узлов без нагрузки. После пуска лебедки в эксплуатацию при приеме и сдаче вахт необходимо производить ее внешний осмотр, а также опробование отдельных узлов. Обнаруженные неисправности немедленно должны устраняться, а в вахтовом журнале сделана соответствующая запись. Кроме того, при эксплуатации лебедки необходимо выполнение следующих требований. 1 Проверять состояние шкивов тормозных и шинно-пневматических муфт.
10. Регулярно проверять пневматическую систему управления лебедки и обнаруженные недостатки устранять. 11. Каждую вахту проверять исправность противозатаскивателя. Уход за гидродинамическими тормозами. 6.1 Смазка и смазочные материалы Во время эксплуатации гидродинамического тормоза необходимо следить за герметичностью всех соединений. Вода, поступающая в тормоз, должна быть чистой. Наличие песка в воде будет способствовать износу основных деталей тормоза и преждевременному выходу его из строя. Кулачковые муфты должны включаться без ударов; каждую вахту следует проверять состояние смазки подшипников, севанитовых уплотнений, хомутов кулачкового включения, шлицевого конца вала и по мере надобности в соответствии с инструкцией производить их смазку. Для смазки узлов и отдельных деталей лебедок рекомендуются смазочные материалы, приведенные в таблице 6.1. Правильная эксплуатация лебедки и выполнение всех требований инструкции, повышают долговечность лебедки и обеспечивают высокую ее производительность. В последнее время в размерный ряд буровых установок введен дополнительный показатель — кратковременная допустимая нагрузка на крюке, которая превышает номинальную нагрузку при длительной работе в 1,5 раза. В процессе ликвидации аварий в скважинах нередко приходится применять нагрузки, значительно превышающие расчетные. Спуск обсадных труб большего диаметра на глубины свыше 1500—2000 мтакже производят при высоких нагрузках. Таблица 6.1 - Карта смазки лебедки ЛБУ-1200
Продолжение таблицы 6.1
 Рисунок 6.1 – Точки смазки Лебедки ЛБУ-1200 7 Характерные неисправности и методы их устранения Перечень наиболее часто встречающихся неисправностей и методы их устранения приведены в таблице 7.1. Таблица 7.1 - Характерные неисправности и методы их устранения
Средний ремонт лебедок, производимый в мастерских, приурочивают к окончанию бурения скважин. Порядок разборки:
Чтобы безопасно снять вал с рамы лебедки, оставляют по одному болт в каждом подшипнике. Затем при помощи подъемного крана вал зацепляют штопором, дают натяжку с таким расчетом, чтобы вал был прижат к раме лебедки, и только после этого отвинчивают последние болты, и вал снимают с рамы. Перед снятием валов необходимо предварительно снять цепи. После снятия валов и тормозной системы приступают к их разборке. Для разборки валы укладывают на козлы. Демонтаж подшипников, муфт и цепных колес с валов следует вести методами, описанными выше, используя съемники и прессы. Тормозные шкивы с бочки барабана снимают одновременными ударами кувалды с двух сторон, затем при помощи пресса выпрессовывают из барабана вал. Капитальный ремонт предусматривает полное восстановление работоспособности лебедки, поэтому качество ремонта должно соответствовать техническим требованиям отраслевых нормалей. После установки валов на раму лебедки необходимо проверить переллельность их в расстоянии между ними,а также совпадение плоскостей сопряженных цепных колес, при этом допускаются следующие отклонения:
Подъемный вал после установки на него барабана и тормозных шкивов проходит статическую балансировку. В случае дисбаланса к торцу барабана приваривают стальные планки определенной массы. При сборке подшипника на валу необходимо, чтобы боковой зазор по наружному кольцу был в пределах 0,2-0,3 мм, который регулируется прокладками под крышки корпуса подшипника. Осевой лифт звездочек, установленных на валу на подшипниках, должен быть не более 1,5-2,5 мм. Гидравлический тормоз длительно работает без ремонта. В процессе эксплуатации гидротормоза необходимо регулярно смазывать все трущиеся поверхности, аккуратно включать и своевременно отключать кулачковую муфту, следить за чистотой воды, подводимой к холодильнику. Наличие в воде песка, водорослей может вызвать преждевременный выход их строя. Метод наращивания является более выгодным. Выбор того или иного метода восстановления определяется техническими возможностями его применения, и экономической целесообразностью. Стоимость восстановления детали должна быть меньше стоимости новой. Выработка и выход из строя подшипников скольжения или качения, а также коррозионные оспины, появление рисок и надиров при попадании мелких посторонних частиц во вкладыши подшипников вместе со смазкой приводят к износу шеек валов. Шейки вала, работающего в подшипниках скольжения, обычно вырабатываются неравномерно и в продольном сечении принимают форму конуса, в поперечном - эллипса. Шейки вала, работающего в подшипниках качения, изнашиваются при протачивании внутренней обоймы на валу вследствие послабления при изготовлении или выработке посадочных мест в процессе экплуатации буровой лебедки. В зависимости от износа посадочных мест валов применяют следующие методы восстановления: хромирование при износепосадочных мест до 0,3 мм; железнение с последующим шлифованием при износе посадочных мест до 0,8 мм; наплавку при износе более 0,8 мм. Восстановление и упрочнение наплавкой значительно увеличивают срок их службы, обеспечивает большую экономию запасных частей, сокращение затрат на ремонт оборудования. Известны различные способы наплавки- электродуговая, электрошлаковая, газовая, термитная, трением, электро-лучевая и др. Валы восстанавливают обычно электродуговой наплавкой, не вызывающих деформации обрабатываемых изделий. Для восстановления изношенных валов также можно использовать наплавку трением. Этот процесс процесс по затратам значительно экономичнее электродугового. В последнии годы разработаны новые способы наплавки с комбинированной защитой дуги и сварочной ванны для устранения отдельных недостатков того или иного способа восстановления. При восстановлении посадочных мест вала и ротора ручной электродуговой наплавкой поврежденное место вала и ротора протачивают на станке на величину наиболее глубоких повреждений. Затем наплавляют вал до нужных размеров с учетом последующей проточки и шлифовки. Наиболее ответственная операция – наплавка вала. Кроме ручной применяют автоматическую электродуговую наплавку вибрирующим электродом. При наплавке лентой от проплавления основного металла зависит степень его перемешивания с наплавленным. Благодаря постоянному перемешиваю дуги глубина проплавления основного металла при наплавке лентой меньше, чем при наплавке проволокой. Наибольшее влияние на глубину проплавления и перемешивание основного металла с наплавленным оказывает скорость наплавки с ее ростом увеличивается глубина проплавления, уменьшается ширина и толщина наплавляемого валика | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||