Архив метки: вал

Элементы конструкций двигателей и их компоновок

Рабочие элементы. Несмотря на многообразие типоразмеров винтовых двигателей их рабочие органы имеют общие особенности.

РО выполняются по одной кинематической схеме: неподвижный ста­тор и находящийся внутри него планетарно движущийся ротор.

Направление винтовой поверхности РО — левое, что обеспечивает за­ворачивание реактивным моментом корпусных резьб ВЗД и резьб буриль­ных труб.

В зависимости от заданных характеристик двигателя РО выполняются как с однозаходным, так и многозаходным роторами.

Роторы изготавливаются из нержавеющей или легированной стали с износостойким покрытием, а обкладка статора — из эластомера (преиму-

щественно резины), обладающего сопротивляемостью абразивному изна­шиванию и работоспособностью в среде бурового раствора.

В отечественных двигателях первого поколения (Д1-172, Д2-172, Д2-172 м), выпускаемых в 70-х годах, РО имели незначительную длину, не превышающую 1 — 1,5 шага винтовой поверхности статора. В двигателях второго поколения, выпускаемых с начала 80-х Читать далее

Двигатели универсального применения

Отечественные двигатели этой модификации охватывают диапазон на­ружных диаметров от 127 до 240 мм и предназначены для привода долот диаметром 139,7 — 295,3 мм
(табл. 4.9). Они создавались на основе много­летнего опыта конструирования турбобуров и в них использовались апро­бированные конструкции опорных узлов шпиндельной секции, резьбовых соединений, элементов соединения валов и др.

Таблица  4.9

Винтовые забойные двигатели для бурения и капитального ремонта скважин (второе поколение двигателей — 80-е годы)

Марка двигателя

Диаметр, мм

Длина, мм

Шаг ста­тора, мм

Число шагов

Расход жидкости, л/с

Крутящий момент, Н’М

Частота вращения,

Перепад давления, МПа

Ä1-54 Ä1-88 Ä1-27 Ä3-172 Ä2-195 Д1-240

54 88 127 172 195 240

1890 3225 5800 6880 6550 7570

222 390 650 850 850 880

2 2 2 2 2 3

1,0-2,5 4,5-7,0 15-20 25-35 25-35 30-50

70-110 800-950 2200-3000 3100-3700 3100-3700 10 000-14 000

3,0-7,5 2,7-5,0 3,3-4,3 1,3-1,8 1,3-1,8 1,2-2,2

7,54,5 2,7-5,0 5,5-8,5 3,9-4,9 3,9-4,9 6,0-8,0

Двигатели универсального применения

 

 

 

V

А-А

Двигатели универсального применения

Рис. 4.11. Винтовой забойный двигатель ДЗ-172:

1 — статор; 2 — ротор; 3 — гибкий вал; 4, 5 — кор­пусные переводники; 6 — корпус; 7 — вал; 8, 9 — осевая и радиальная опоры; 10 — наддолотный пере­водник

В то же время специфические узлы и детали двигателей (рабочие ор­ганы, соединение ротора и выходного вала, переливной клапан) не имеют аналогов и разрабатывались по результатам проведенных теоретических и экспериментальных исследований.

Выпускаемые в России и за рубежом ВЗД выполняются по единой схеме и имеют неподвижный статор и планетарно-вращающиися ротор.

На рис. 4.11 показано устройство двигателя модели ДЗ-172 в продоль­ном и поперечном разрезах. Это типичная конструкция двигателя. Двига­тель состоит из двух секций: силовой и шпиндельной.

Конусные детали секций соединяются между собой замковыми резь­бами, а валы — с помощью конусных, конусношлицевых или резьбовых соединений. Третий узел двигателя — переливной клапан, как правило, размещается в автономном переводнике непосредственно над двигателем или между трубами бурильной колонны.

Силовая секция включает в себя статор 1, ротор 2, соединение ротора и выходного вала 3 и корпусные переводники 4 и 5.

Шпиндельная секция состоит из корпуса 6, вала 7 с осевыми 8 и ради­альными 9 опорами, наддолотного переводника 10.

Параметры буровых вышек ВЗБТ

 

 

 

Б1.01.00.000,

 

 

Показатели

Б4.01.00.000

С601/БУ2500ЭУ

БИ.01.00.000, Б11.01.00.000-01

Б12.01.00.000

Б12.01.00.000-01

Буровые установки, в которых использова-

БУ1600/100ДГ

БУ2900/175ДГУМ

БУ2900/175ЭП-

БУ2900/175ЭПБМ1

БУ2900/200ЭП

ны буровые вышки

У

1

м,

 

К

 

БУ1600/100ЭУ

 

БУ2900/175ДЭП-1, БУ2900/175ЭК

 

 

Допускаемая нагрузка на крюке, кН

1 000

1 750

1 750

1 750

2 000

Нагрузка на крюке при испытании, кН

1 200

2 100

2 100

2 100

2 400

Рабочая высота (расстояние от стола ротора

38,8

42,1

40,8

41,6

41,6

до подкронблочной рамы), м

 

 

 

 

 

Длина свечи, м

25-27

25-27

25-27

25-27

25-27

Расстояние между ногами, м

7,5

9,0

7,5

6,5

6,5

Сечение ноги вышки

Трехгранное

Четырехгранное

Трехгранное

Четырехгранное

Четырехгранное

Число секций

8

8

6+общий наго-

6+общий наголов-

6+общий наголов-

 

 

 

ловник

ник

ник

Диаметр и толщина трубы, мм

140×6

140×6

140×12

140×12

140×12

Соединение секций между собой

Фланцевс

-хомутовое

Секций — (

шанцевое, наголовни

с — на осях

Габариты сечения ноги, мм

1640x1640x1620

1640×2140

1640x1640x1620

1682×2183

1682×2183

Наличие маршевых лестниц

Имеются

Имеются

Имеются

Размеры (см. рис. 1.69), мм:

 

 

 

 

 

Я

38 800

42 400

40 800

41 640

41 640

#1

5 300 (8 300)

5 800

5 800

6 000

8 000

#2

3 300 (6 300)

3 300

3 300

2 800

4 800

#3

3 300

4 100

3 370

4 823

4 823

#4

12 800 (15 800)

11 800

15 800

13 900

15 900

#5

3 030 (6 030)

2 600

3 030

9 055

11 055

А

7 500

9 000

7 500

6 500

6 500

В

5 855

2 865

5 800

3 300

3 300

Масса, кг:

 

 

 

 

 

секции (наибольшая)

1 544

2 520

1 980

4 527

4 527

вышки (без механизма подъема)

15 200

33 300

18 500-18 700

31 520

31 520

вышки (с механизмом подъема)

21 800

42 700

26 300-26 600

33 872

33 881

Полезная площадь магазинов, м2

3,23

4,38

4,28

4,66

4,66

Система подъема вышки

 

От  буровой лебедки

через систему специального полиспаста

 

Параметры буровых вышек ВЗБТРис. 1.63. Внешняя характери­стика агрегата САТ-450

200   400   600   800 1000         1200 1400

Частота вращения выходного вала         агрегата, об/мин

ходимыми системами их обслуживания. Ниже приведены параметры агрегата, а на рис. 1.62-1.63 — его общий вид и внешняя характеристика.

Параметры буровых вышек ВЗБТ и штропов даны в табл. 1.48 и 1.49, схемы — на рис. 1.64-1.66.

Параметры агрегата САТ-450

Турботрансформатор                                      ТТ-560К

Номинальная мощность, кВт (л.с.)…………….. 294 (400)

Номинальная частота вращения, об/мин (с"1)              1350 (22,5)

Диапазон частоты вращения выходного вала при КПД не ниже 70 %           3

Коэффициент трансформации………………………. 3,3

Максимальное значение КПД с учетом отбора мощности на насос:

в режиме трансформатора…………………………. 88±2

в режиме муфты………………………………………….. 77±2

Агрегат

Номинальная мощность на выходном валу, кВт (л.с)           250 (340)

Эксплуатационный диапазон частоты вращения выходного вала, об/мин  …………………………………………………………………… 550-1350

Соединение турботрансформатора с валом дизеля           С помощью

………………………………………………………………….. эластичной муфты

Размер от основания до оси выходного вала, мм                 760

Габаритные размеры, мм:

длина…………………………………………………………… 3257

ширина………………………………………………………… 1472

высота…………………………………………………………. 2075

Масса, кг………………………………………………………… 4221

Таблица   1.49

Турбобур с полым валом

Во ВНИИБТ разработаны турбобуры с полым валом (рис. 4.4), предна­значенные для бурения скважин шарошечными и алмазными долотами в сложных горно-геологических условиях. Турбобур состоит из турбинных секций и шпинделя. В зависимости от условий эксплуатации возможно ис­пользование от трех до шести турбинных секций для обеспечения требуе­мой характеристики турбобура.

 

Рис. 4.4. Турбобур с полым валом

<img width=502 height=2 src=Турбобур с полым валом» width=295 height=2 src=»http://neftandgaz.ru/wp-content/uploads/2010/05/image008.gif»>Как видно из рис. 4.4, турбинные сек­ции состоят из корпуса и полого вала, уста­новленного внутри корпуса на четырех ре-зинометаллических радиальных опорах. В пространстве между корпусом и полым ва­лом установлено около 100 ступеней турби­ны. Концы полого вала оборудованы конус-но-шлицевыми полумуфтами, внутри кото­рых имеются уплотнительные элементы, предотвращающие утечку бурового раство­ра из полости вала к Читать далее

Параметры дизеля и дизельных агрегатов

 

Показатели

СА10-1

СА-30

В2-500ТК-С4

Дизель

6ЧН21/21

12415/18

Число цилиндров

6

12

Расположение цилиндров

Рядное

V-образное

Диаметр цилиндров, мм

210

150

Ход поршня, мм

210

180

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

463,7 (630)

330 (450)

Частота вращения коленчатого вала, об/мин:

 

 

при номинальной мощности

1 200

1 600

при максимальном крутящем моменте

850

1 150

максимально устойчивая холостого хода

540

600

максимальная без нагрузки,  ограниченная ре-

1 500

1 900

гулятором

 

 

Степень сжатия

13,5

14-15

Направление вращения (со стороны вентилятора)

По часовой стрелке

Удельный расход топлива при номинальной мощ-

153+8

162+8

ности, г/(л.с.ч)

 

 

Удельный расход масла при номинальной мощно-

 

 

сти, г/(л.с.-ч):

 

 

Продолжение  табл. 1.16

 

 

 

Показатели

СА10-1

СА-30

В2-500ТК-С4

на угар

1,0

Не более 1,2

общий

1,34

Привод вентилятора

Регулируемый

Нерегули­руемый

Система наддува

Турбонаддув

Демпфер крутильных колебаний

Жидкостного типа

Система смазки

Принудительная под давлением с "сухим"

 

картером

 

Система охлаждения

Замкнутая

 

Система предпускового подогрева

Имеется

Нет

Система аварийно-принудительной сигнализации

Имеется

Имеется

Назначенный срок (ресурс) до первой переборки,

10 000

7 000

Срок службы до капитального ремонта, ч

40 000

15 000

Габаритные размеры, мм:

 

 

длина

2 515

1 850

ширина

950

1 036

высота

1 800

1 070

Масса, кг

4 800

1 450

Гидротрансформатор

ГЗ-675

Мощность номинальная, кВт

463,2

_

_

Номинальная частота вращения, об/мин

1 200

Коэффициент полезного действия с учетом отбора

88±2

мощности на насос, %

 

 

 

Агрегат

 

 

 

Номинальная мощность на выходе, кВт (л.с.)

375 (510)

441,2 (600)

317 (432)

Эксплуатационный   диапазон   частоты   вращения

650-1 000

650-1 000

750-1 650

выходного вала, об/мин

 

 

 

Соединение гидротрансформатора с валом дизеля

Эластичная муфта 750

Размер от основания до оси выходного вала, мм

490

564

Габаритные размеры, мм:

 

 

 

длина

4 280

3 880

2 900

ширина

1 500

1 508

1 580

высота

2 855

2 212

1 500

Масса, кг

8 500

7 200

2 200