Изучение системы управления буровой установки

Лабораторная работа N 3

Тема: ПНЕВМОСИСТЕМА БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

1 Цель работы

Изучить систему управления буровой установки, а так же устройство ее элементов.

2 Назначение системы управления буровой установки.

Система управления буровых установок должна выполнять следующие функции:

пуск и остановку двигателей;                                                 

включение и выключение трансмиссий, блокирующих двигатели, передающих мощность на буровые насосы, ротор и лебедку;

включение и выключение буровых насосов, лебедки, ро­тора и других устройств;

изменение скорости вращения барабана лебедки и ротора;

торможение барабана лебедки;

включение и выключение устройств для свинчивания и развинчивания бурильных труб.

Управление работой клиньев. 

3 Основные элементы системы пневматического управления                                               

На рисунке 1 приведена типовая схема пневматического управления буровой установки.

Система управления сос­тоит из четырех основных агрегатов:        '

1)управляющих пневматических устройств (клапанные краны различных типов);

2)регулирующих устройств и механизмов (кран машиниста и др.);

3)Исполнительных механизмов (пневматических муфт, цилиндров и других устройств);

4) Системы воздухоснабжения (компрессор и воздухосборник);

Рисунок 1- Схема пневматического управления -буровой установки :

KМ1-компрессор основной; КМ2 - компрессор аварийный; KO1, K02 -обратные клапаны; РД- регулятор давления; ФМ1- маслоотделитель; МН-манометр; КП- клапан предохранительный; PC-ресивер; ВН - вентиль; ФМ2-^влагоотделитель с автоматическим спуском конденсата; ФМ3-фильтр - маслоотделитель; ОВ - осушитель воздуха химическим способом; . КД - кран двухклапанный; КРК - клапан регулирующий; ВТА - вертлюжок; КРД - клапан разрядник; ПМ – шинно-пневматическая муфта сцепления; Ц - пневмоцилиндр одностороннего действия с возвратом штока пружиной; МН-манометр.

4 Характеристика узлов пневмосистемы управления.

Система воздухоснабжения состоит из компрессорной стан­ции с приводом, воздухосборника, устройства для очистки и осушки воздуха, предохранительного клапана, обратного клапана (рисунок 2), переклчательного клапана (рисунок 3) , конденсатора (рисунок 4), клапана разрядника (рисунок 5), маслоотделителя (рисунок 6)

Рисунок 2- Обратный клапан.

 

Рисунок 3- Переключательный клапан.

 Рисунок 4- Конденсатор.

Рисунок 5- Клапан разрядник.

Рисунок 6- Маслоотделитель.

Компрессоры. Питание системы управления рабочим аген­том - сжатым воздухом - осуществляется двумя компрессорами произ­водительностью 3-5 м³/ч , каждый при давлении 8-9 кгс/см² .

Воздухосборник ресивер предназначен для сохранения в пневматической системе определенного объёма воздуха, сжатого до давления 8-10 кгс/см² воздухосборник компенсирует внезапный расход воздуха и выравнивает рабочее давление в системе. Он яв­ляется аккумулятором энергии, благодаря чему компрессор часть времени не работает. На резервуаре установлены манометр, предох­ранительный и обратный клапаны и маслоотделитель.

Вертлюжки предназначены для подвода воздуха к шинно-пневматическим муфтам через торцы валов.

Прямоточный вертлюжок(рисунок 7) состоит из корпуса, шпинделя, крышки, двух шариковых подшипников, уплотнительных манжет, распорного кольца, гайки, предназначенной для поджатия манжет. Шпиндель вертлюжка болтами прикрепляется к торцу вала.

Рисунок 7- Безманжетный вертлюжок с фланцевым креплением.

Двухклапанные краны (распределитель 2/2) предназначены для управления одной муфтой или цилиндром. С помощью двухклапанных кранов управляется ротор, пневмораскрепитель, насосы, трансмиссии и др.

Четырехклапанный кран(распределитель 3/3) предназначен для управления двумя муфтами, одновременное включение которых недопустимо, например, муфтами высшей и низшей скорости лебедки. Конструкцией клапана предусмотрена такая блокировка, которая исключает одновременное их включение. Состоит четырехходовой кран из корпуса и двух крышек, из которых нижняя имеет три ниппеля для приемного и двух нагнетательных шлангов ведущих к муфтам.

Шинно-пневматические муфты предназначаются для соединения и разобщения вращающихся валов, предназначенных для передачи кру­тящего момента, шинно-пневматическая муфта состоит из металлического обода и резинового баллона. По поверхности обода сверлятся отверстия для болтов, закрепляющих баллон, обод присоединяется к  , диску также с помощью болтов, для чего по окружности борта обода просверлены отверстия.

5 Снятие характеристики шинно-пневматической муфты.

Характеристика шинно-пневматической муфты (ШПМ) представляет -собой зависимость скольжения от давления сжатого воздуха в баллоне. Известно, что работа ШПМ зависит, от давления сжатого воздуха, заполняющего баллон. Кроме этого на работу ШПМ оказывают влияние инерционные силы, вызывающие отжатие фрикционных накладок от бара­бана.

 Характеристика ШПМ позволяет выявить факторы, повышающие эффективность работы муфт.

6 Описание установки.

Схема лабораторной установки дана на рисунке 8. Стенд пред­ставляет собой двигатель 1, приводящий во вращение через кли-ноременную передачу 2 и ШПМ 3 гидравлический тормоз 4, роль которого выполняет гидродинамическая муфта. К центральному сверлению вала 5, на котором посажена ступица 6 муфты, с помощью вертлюжка 7 подведен сжатый воздух от компрессора 8 и воздухосборника 9.

Для определения скорости вращения вала 5 и 10 используются тахометры 11 и 12 типа ЦАТ-2М, установленные на управ­ляющем пульте. Датчики тахометров 13 и 14 представляют собой фотоэлементы, связанные с показывающими приборами.

Подача сжатого воздуха производится от воздухосборника 9 через двухклапанные краны 15 и 16 и игольчатый дроссель 17. Контроль за давлением воздуха в баллоне ШПМ производится по образцовому манометру 18. Для контроля давления на воздухосборнике имеется манометр 19.

Пуск двигателя компрессора производится с помощью кноп­ки 20. Пуск двигателя установки осуществляется кнопкой 21.

Рисунок8. Схема лабораторного стенда.