Изучение конструкции роторов буровой установки. Изучение использования ротора при бурении и при выполнении вспомогательных операций, страница 2

Схема ротора с консольным расположением конического зуб­чатого колеса и верхним расположением главной опоры с упор­но-радиальными шарикоподшипниками в главной и вспомога­тельной опорах (рисунок 3, б) наиболее распространена в рото­рах буровых установок для глубокого бурения. Ведущий вал монтируется на опорах качения. Подшипники опоры, располо­женной у конической шестерни, воспринимают радиальные и осевые нагрузки, а подшипник у звездочки — только радиаль­ные нагрузки. При использовании в этой опоре роликоподшип­ника с цилиндрическими роликами температурные удлинения ведущего вала не влияют на зазор в зубчатом зацеплении.

Конструктивная схема ротора с цилиндрической зубчатой передачей привода стола ротора и промежуточной конической зубчатой передачей показана на рисунке 3, в. Главная опора этого ротора — верхняя, цилиндрическая зубчатая передача рас­положена между опорами, что придает ей устойчивость. Однако ввиду сложности конструкции эти роторы распространены мало.

Роторы с конической зубчатой передачей, главной шарико­вой и вспомогательной опорой скольжения (рисунок 3, г) в на­стоящее время не применяют, так как подшипники скольжения в роторах большого диаметра работают неудовлетворительно. Расположение подшипника, воспринимающего осевые нагрузки, около звездочки неудачно, потому что температурные удлинения вала нарушают зазор в зубчатом зацеплении.

На рисунке 3, д приведена схема ротора, в которой коническое зубчатое колесо расположено между шариковыми опорами под ведущей шестерней и с ведущим валом, смонтирован­ным на конических роликоподшипниках, установленных в рас­пор. Роторы, выполненные по такой схеме, применяют в легких буровых установках, при небольших диаметрах проходных от­верстий и столов ротора. При небольшой длине ведущего вала установка его на подшипниках, поставленных в распор, допу­стима; так как температурные удлинения вала незначительны.

Как отмечалось, выбор конструктивной схемы — важный этап конструирования, но он должен рассматриваться параллельно с выбором прототипа конструкции для реализации схемы.

Рисунок 3. Схемы роторов:

1 — стол ротора; 2, 7 — опоры вспомогательная и  главная; 3 —передача коническая зубчатая; 4 —вал быстроходный; 5 — звездочке; 5 —станина; в —передача цилиндри­ческая зубчатая; 9 —вал вертикальный                                                             

Роторы должны обеспечивать надежную работу во всем диа­пазоне рабочих частот вращения и передачу требуемой мощно­сти и крутящего момента. Прочность ротора и опоры его стола должна быть достаточной, чтобы воспринимать наибольший вес колонны бурильных и обсадных труб, устанавливаемых на него. Конструкция ротора должна допускать привод от карданного вала и от цепной передачи, а сальники — обеспечивать достаточ­ную герметичность и предохранение механизмов от попадания бурового раствора и грязи, так как при подъеме бурильной колонны ротор обливается сверху раствором, находящимся в трубах, который смывают водой из шланга, и без соответству­ющей защиты грязь легко может попасть в масляную ванну ротора.

Масса роторов и их конфигурация должны допускать пере* возку при помощи транспортных средств и волоком в пределах промысла. Роторы должны иметь устройства, позволяющие бы­стро обеспечивать фиксацию от вращения.

Рабочее направление вращения стола ротора всегда должно быть по часовой стрелке, если смотреть сверху, однако кон­струкция его должна допускать и обратно вращение, применя­емое при ловильных и других работах.

Роторы классифицируются по диаметру проходного отвер­стия и статической нагрузке на стол ротора. ГОСТ 16293—82 предусматривает шесть классов роторов с диаметрами проход­ных отверстий 460, 520, 560, 700, 950 и 1260 мм, допустимыми статическими нагрузками 2; 3,2; 4; 5; 6,3 и 8 МН.

Для глубокого бурения за рубежом применяют до семи классов роторов с диаметрами проходных отверстий от 250 до 1420 мм, рассчитанных на статическую нагрузку от 0,7 до 8 Мн. с приводной мощностью от 200 до 600 кВт.