Роторные вращатели

Большинство роторов изготовляются с приводом стола ротора непосредственно по схемам, приведенным на рис. 3.1.5.

Схема ротора с консольным расположением конического зубчатого колеса и верхним расположением главной опоры с упорно-радиальными шарикоподшипниками в главной и вспомогательной опорах (рис.3.1.5, б) наиболее распространена в роторах буровых установок для глубокого бурения. Ведущий вал монтируется на опорах качения. Подшипники опор, расположенных у конических шестерен, воспринимают радиальные и осевые 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 рис.3.1.5, 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 опорами скольжения (рис.3.1.5, г) в настоящее время не применяется, так как подшипники скольжения в роторах большого диаметра работают неудовлетворительно. Расположение подшипника, воспринимающего осевые нагрузки, около звездочки неудачно, потому как температурные удлинения вала нарушают зазор в зубчатом зацеплении.

В роторах сравнительно небольшой мощности трущиеся детали смазывают разбрызгиванием. При больших мощностях, вызывающих интенсивное тепловыделение, а также вследствие конструктивной компоновки ротора, затрудняющей смазку подшипников и зубчатой передачи разбрызгиванием, применяют циркуляционную систему смазки.

Для предотвращения вытекания масла наружная торцовая крышка стакана снабжена гребенчатым лабиринтным уплотнением. Внутренний торец стакана имеет крышку с отражательным диском, предохраняющим масло от загрязнения промывочным раствором и продуктами износа, попадающими в смежную масляную ванну, которая используется для смазывания конической передачи и подшипников стола ротора.

Следует иметь в виду, что в конических подшипниках ролики, действуя подобно лопастям центробежного насоса, нагнетают масло в полость между подшипником и крышкой, что приводит к дополнительной его утечке через уплотнение вала. Особенно ощутимо это проявляется в том случае, когда ролики расходятся в сторону уплотнения и оси их качения скрещиваются между подшипниками (X-образная схема установки конических подшипников). Поэтому схема установки подшипников, когда ролики сходятся в сторону уплотнения и оси их качения скрещиваются вне подшипников (О-образная схема), более предпочтительна. Для предохранения подшипников от перегрева вследствие затруднительной циркуляции масла, находящегося в карманах, образованных подшипниками и уплотнениями крышек, в нижней части стакана имеются продольные каналы для выхода масла в масляную ванну стакана.

Центральная масляная ванна, образованная между станиной и столом ротора, заправляется жидким маслом через заливное отверстие, которое закрывается пробкой с жезловым указателем уровня масла. Для предохранения центральной масляной ванны от попадания промывочного раствора, разливаемого при спуско-подъёмных операциях, между станиной и столом ротора имеются кольцевые лабиринтные уплотнения. Коническая зубчатая пара и подшипники стола смазываются разбрызгиванием масла, захватываемого шестернёй при вращении. В связи с этим уровень масла в центральной ванне должен быть выше нижнего контура шестерни.

Смена масла производится после бурения каждой скважины и не реже чем через 2 - 3 мес. Для слива отработанного масла в основании корпуса имеются сливные пробки. Перед заливкой свежего масла ванну необходимо промыть керосином. В тех случаях, когда вспомогательный подшипник располагается над зубчатым колесом, смазывать его разбрызгиванием затруднительно. В роторах такой конструкции для смазывания вспомогательного подшипника используют пластичное масло, заправляемое ручным насосом через пружинную маслёнку.

При спуско-подъёмных операциях зажимы ведущей трубы вытаскивают из ротора, а для удержания колонн труб на роторе используют элеватор либо клиновой захват с пневматическим приводом. По сравнению с элеватором пневматический клиновой захват значительно облегчает и ускоряет спуско-подъёмные операции. Поэтому на практике преимущественно распространены роторы, оснащённые пневматическим клиновым захватом (ПКР).

Пневматический клиновой захват сблокирован с приводом ротора так, что при поднятом клиновом захвате исключается возможность вращения стола ротора. Во время бурения клинья с траверсой убираются и заменяются зажимом под ведущую трубу, а стойки с кольцевой рамой опускаются в крайнее нижнее положение. Управление пневматическим клиновым захватом осуществляется педальным краном, установленным у пульта бурильщика.

Роторы имеют групповой либо индивидуальный привод. При групповом приводе ротор соединяется с двигателями буровой лебёдки посредством цепных передач, карданных валов и зубчатых редукторов. Индивидуальный привод применяется в электрических буровых установках, предназначенных для бурения скважин глубиной 6000 м и более. Величина крутящего момента, передаваемого ротором, контролируется датчиками, установленными на подвижные вращатели

Дата добавления: 2015-06-27