Устройство роторов

Общие сведения

БУРОВЫЕ РОТОРЫ

ЛЕКЦИЯ № 6

Предназначены для выполнения следующих операций:

1) вращения поступательно движущейся бурильной колонны при бурении роторным способом;

2) восприятия реактивного момента при использовании забой­ных двигателей;

3) удержания колонны труб над устьем при наращивании и СПО;

4) проворачивания инструмента при ловильных работах и других осложнениях.

Роторы являются одним из основных механизмов буровой уста­новки. Они различаются по:

· диаметру проходного отверстия,

· мощно­сти,

· допускаемой статический нагрузке.

Привод ротора осуществляется посредством цепных, кардан­ных и зубчатых передач:

· от буровой лебедки,

· коробки перемены передач

· индивидуального двигателя.

В зависимости от при­вода роторы имеют:

ступенчатое,

непрерывно-ступенчатое,

и непре­рывное изменение скоростей и моментов вращения.

Для воспри­ятия реактивного крутящего момента они снабжаются стопор­ными устройствами, установленными на быстроходном валу либо столе ротора.

Подвижные детали смазываются разбрызгиванием и принудительным способом.

Поставляются роторы в двух испол­нениях — с пневматическим клиновым захватом ПКР для удер­жания труб и без ПКР.

По конструктивной схеме они представляют собой угловой редуктор с конической зубчатой передачей, установленный внутри станины, поддон которой заполняется маслом. В настоящее время используются роторы, выполненные по двум схемам (рис. 6, а, б).

Рис. 6. Схемы роторов

1— стол ротора; 2, 7 —опоры вспомогательная и главная; 3 — передача коническая зубчатая; 4 — вал быстроходный; 5 — звездочка; 6 – станина

Конструкции таких роторов приведены на рис. 7.

Рис. 7. Конструкции рото­ров с различным расположе­нием вспомогательной опоры стола:

а — под зубчатым колесом; б — над зубчатым колесом; 1 — стани­на; 2 — крышка; 3 — стол ротора; 4, 9 — опоры главная и вспомога­тельная; 5 — вкладыши; 6 — зажим; 7 —вал быстроходный; 8 — втулка; 10 — насос смазочный; 11 — стопор

Стол ротора устанавливается на 2-х опорах – главной и вспомогательной.

Главная опора воспринимает:

1 ) динамические нагрузки:

- радиальную от передаваемого крутящего момента,

- осевую от трения ведущей трубы о вкладыши ротора;

2) статическую осевую нагрузку от веса колонны труб при её установке на стол ротора.

Вспомогательная опора воспринимает:

1) радиальные нагрузки от зубчатой передачи,

2) осевые удары вверх от долота при бурении или от замков труб при подъёме бур. колонны.

Ведущий горизонтальный вал с конической малой шестерней вращается в двух подшипниках.

Ближний к шестерне испытывает радиальные и осевые нагрузки от конической передачи и фиксирует вал от осевых смещений.

Дальний – только радиальные нагрузки.

В роторах небольшой мощности трущиеся детали смазываются разбрызгиванием масла, при больших мощностях применяют принудительную смазку шестерённым насосом.

Для облегчения СПО роторы поставляются по заказу с пневматическими клиновыми раскрепителями (ПКР). Конструкция их показана на рис.8. При бурении клинья убираются, и на их место устанавливается зажим ведущей трубы. Рычаги, встроенные в стол ротора, поднимающие и опускающие клинья во время СПО, при бурении вращаются вместе с ротором, а пневмоцилиндр с рычагами, закреплёнными на станине – неподвижны. Во время СПО бурильная труба при установке на ротор охватывается 3-мя или 4-мя клиньями с укреплёнными на них плашками, имеющими зубья, и производится её отвинчивание или свинчивание.