Назначение ротора при ремонте

Техническое обслуживание и ремонт ротора

Правильный и своевременный уход за ротором (рис. 19) обеспечивает длительную и безотказную его работу.

1 — кожух; 2 — стол; 3, 9 — радиально-упорный шариковый подшипник; 4 — кони­ческий косозубый венец; 5 — ведущий вал; 6 — конический роликовый подшип­ник; 7 в цилиндрический роликовый подшипник; 8 — станина; 10 — уплотнение; 11 — нижняя крышка; 12 — стопорное устройство; 13 — вкладыши

В процессе эксплуатации ротора перед началом и во время работы каждой вахты выполняют следующие работы. Проверяют надежность крепления всех узлов, при этом особое внимание об­ращают на крепление клиньев к направляющим и плашек к клиньям (выпадение последних может привести к аварии); про­мывают поверхность стола ротора во избежание попадания грязи в масляные ванны; следят за уровнем и качеством смазки в ро­торе; регулярно смазывают трущиеся поверхности и заменяют смазку согласно инструкции по эксплуатации; следят, чтобы че­рез уплотнение ведущего вала не протекало масло; следят за со­стоянием подшипников и в случае повышения температуры подшипников свыше 70 °С прекращают работу и устраняют при­чины перегрева подшипников; следят за исправностью стопорно­го устройства и защелок.

При текущем ремонте ротор частично разбирают; ремонтиру­ют или заменяют неосновные детали (зажимы, цепное колесо, и др.), заменяют поврежденные крепежные детали, ремонтируют защелки и другие мелкие детали, заменяют смазку.

При капитальном ремонте производят полную разборку рото­ра. Перед разборкой из картера сливают масло, ротор очищают от грязи и промывают.

При капитальном ремонте особое внимание уделяют подшип­никам. В процессе работы из-за износа опор стола увеличивается осевой люфт. Стол при работе начинает вибрировать. Демонти­рованные детали опор осматривают и измеряют. При наличии задиров на поверхности беговых дорожек кольца протачивают и шлифуют. Кольца с трещинами заменяют новыми. Каждый шар опоры осматривают и измеряют. Изношенные шары заменяют новыми, диаметры шаров в комплекте не должны отличаться по диаметру более чем на 0,02 мм. При сборке ротора необходимо получить осевой люфт равный 0,3 мм. При малом осевом люфте ротор будет нагреваться, а при большом люфте стол будет виб­рировать относительно станины, что вызывет динамические на­грузки в опорах и их разрушение. При износе подшипников бы­строходного вала возникает большой радиальный люфт, что ска­зывается на работе зубчатого зацепления и цепной передачи. Из­ношенные подшипники подлежат замене.

Перед установкой новых подшипников вал проверяют в центрах на биение посадочных поверхностей относительно оси вала. Измеряя фактические размеры посадочных поверхностей, под­бирают новые подшипники качения так, чтобы гарантировать напряженную посадку. Верхние обоймы подшипников должны сопрягаться со стаканом по посадке с зазором. Новый подшип­ник нагревают в масле до температуры 80-90 °С и быстро наде­вают на вал, Необходимо следить за тем, чтобы внутренняя обойма плотно прилегала к торцу уступа на валу, К дефектам вала относится износ шпоночного паза. Возникновение углового люфта цепного колеса привода ротора из-за смятия шпонки или кромок шпоночных пазов вала и ступицы колеса вызывает удары приводной цепи и даже разрыв ее.

Передача больших крутящих моментов ротором приводит к износу конической передачи. Резкий стук и толчки во время ра­боты являются следствием повышенного износа или поломки зубьев.

После внешнего осмотра, контрольных измерений и опробования вручную ротор заправляют смазкой и подвергают обкатке на стенде сначала без нагрузки при максимальной частоте вращения стола, а затем под нагрузкой. Продолжительность обкатки на ка­ждом режиме должна быть не менее 1 ч. В процессе обкатки контролируют температуру масляных ванн, которая не должна превышать 70 °С, и проверяют их герметичность. В процессе ис­пытания ротор должен работать плавно, без стуков и заеданий.

После стендовых испытаний масло из ванн удаляют, а ротор промывают.

Источник

Назначение и устройство ротора

СОДЕРЖАНИЕ

1.Назначение и устройство ротора 5

2. Обзор конструкций роторов и принцип их действия 7

3.Конструктивные особенности ротора УР- 760 13

4.Расчет и выбор основных параметров 20

5.Расчет главной опоры стола ротора 24

6.Техника безопасности и эксплуатация роторов 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КЛУШ 41 06 00 000

Разраб.

Арсланов А.А аакеркыпв.А.

Провер.

Хабибуллина Р.Г

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Ротор буровой

Лит.

Листов

ОФ УГНТУ МП-05-11

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время глубокие нефтегазовые скважины бурят вращательным способом с передачей вращения долоту с устья скважины от ротора через колонну бурильных труб или непосредственно от вала (или через низ бурильной колонны) гидравлического или электрического забойного двигателя – турбобура, винтового бура или электробура.

Основные требования к выбору способа вращения долота определяются необходимостью обеспечения успешной проводки ствола скважины при возможных осложнениях с высокими технико-экономическими показателями. Поэтому приемлемый вид бурения должен допускать, во-первых, использование таких видов буровых растворов и такой технологии проводки ствола, которые наиболее полно отвечали бы условиям предупреждения осложнений и их ликвидации, качественного вскрытия продуктивного пласта, во-вторых, -достижение высокого качества ствола скважины, ее конфигурации и наиболее высоких механических скоростей, проходок на долото, возможность использования долот различных типов в соответствии с механическими и абразивными свойствами пород, глубиной их залегания.

Важно передавать на забой достаточную мощность при любых глубинах бурения с наименьшими потерями и такой крутящий момент, который был бы достаточен для создания надлежащей осевой нагрузки на долото. При передаче мощности на забой (N = Mn) необходимо всегда иметь достаточно высокий крутящий момент М с учетом типа, размеров и степени изношенности долота и свойств пород, регулировать частоту вращения n в целях более полного и целесообразного использования переданной на забой мощности. Привод долота должен иметь мягкую характеристику.

Целесообразность применение тех или иных способов бурения и разновидностей (ударно-вращательного, турбинно-роторное, реактивно-турбинное, с промывкой различными буровыми растворами) определяется с учетом геологических, технических и экономических факторов. Эти решения пересматриваются по мере совершенствования технологии и техники бурения (долот, труб, растворов) и изменения, уточнения условий проводки скважин, т.е. накопления опыта бурения. Возможно сочетание нескольких способов при проводке различных интервалов одной и той же скважины.

Назначение и устройство ротора

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

При роторном бурении вращение долоту передается от вращающего механизма – ротора, устанавливаемого на устье, через колонну бурильных труб, выполняющих функцию полого вала. При бурение неглубоких, малого диаметра скважин (картировочных, структурно-поисковых, разведочных, а твердые полезные ископаемые, вентиляционных стволов) чаще применяют вращатели шпиндельного типа.

Буровой ротор, сокращенно называемый ротором или вращателем, предназначен для выполнения следующих операций:

— вращения поступательно движущейся бурильной колонны в процессе проходки скважины роторным способом;

— восприятия реактивного крутящего момента и обеспечения продольной подачи бурильной колонны при использовании забойных двигателей;

— удержания бурильной или обсадной колонны труб над устьем скважины при наращивании и спускоподъемных операциях;

— проворачивания инструмента при ловильных работах и других осложнениях,

встречающихся в процессах бурения и крепления скважины.

Ротор представляет собой как бы конический зубчатый редуктор, ведомое коническое колесо, которое насажено на втулку, соединенную со столом. Вертикальная ось стола расположена по оси скважины.

Роторы относятся к числу основных механизмов буровой установки и различаются по диаметру проходного отверстия, мощности и допускаемой статической нагрузке. По конструктивному исполнению роторы делятся на неподвижный и перемещающиеся возвратно-поступательно относительно устья скважины в вертикальном направлении.

Привод ротора осуществляется посредством цепных, карданных и зубчатых передач от буровой лебедки, коробки перемены передач либо индивидуального двигателя. В зависимости от привода ротора 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 принудительным способом.

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

Конструкция ротора должна обеспечить необходимые удобства для высокопроизводительного труда и отвечать требованиям надежности и безопасного обслуживания. При этом габариты ротора должны быть ограничены площадью, отводимой для его установки на буровой площадке. Роторы, используемые в буровых установках различных классов и модификаций, должны быть максимально унифицированы по техническим параметрам и конструкции.

На рисунке 1 показана схема ротора. Стол 5 имеет отверстие диаметром 250-1260 мм в зависимости от типоразмеров ротора. В отверстие стола устанавливают вкладыши 7 и зажимы ведущей трубы 6, через которые передается крутящий момент. Большое коническое колесо 4 передает вращение столу ротора, укрепленному на основной 3 и вспомогательных 2 опорах, смонтированных в корпусе 1, образующем одновременно масляную ванну для смазки передачи и подшипников.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1 – корпус; 2 – вспомогательная опора; 3 – основная опора;

4 – коническое колесо; 5 – стол; 6 – ведущая труба; 7 – вкладыши;

8 – ограда; 9 – стопор; 10 – ведущий вал; 11 – подшипники;

12 – цепная звёздочка

Рисунок 1 — Схема ротора

Сверху стол защищен оградой 8. Быстроходный ведущий вал 10 расположен горизонтально на подшипниках 11, воспринимающих радиальные и горизонтальные нагрузки. Вал 10 приводится во вращение от цепной звездочки 12 или с помощью вилки карданного вала, расположенной на конце вала. Ротор снабжен стопором 9, при включении которого вращение стола становится невозможным. Фиксация стола ротора необходима при СПО и бурении забойными двигателями для восприятия реактивного момента.

Привод ротора в буровых установках с расположением ле­бедки на полу буровой осуществляется цепной трансмиссией о г лебедки или от КПП карданной передачей, при установке лебед­ки ниже пола буровой — дополнительной трансмиссией от лебед­ки или индивидуальным приводом от электродвигателя постоян­ного тока (рисунок 2), располагаемой под полом буровой. Такая конструкция обеспечивает свободное пространство для работы персонала буровой бригады.

Источник

Ремонт ротора

При осмотре вынутого ротора проверяется, не ослабли ли клинья в пазах, нет ли на носиках и остальной поверхности роторных бандажей, на крайних клиньях в пазах и поверхности зубцов подгара или цветов побежалости, ука­зывающих на местные перегревы, нет ли налета ржавчины у посадочных мест бандажных и центрирующих колец, указывающих на ослабление посад­ки и наличие контактной коррозии, не сместились ли роторные бандажи или пазовые клинья.

Поверхность бандажных и центрирующих колец и места изменения сече­ния вала ротора зачищаются до блеска, осматриваются с помощью лупы и про­веряются цветной дефектоскопией с целью обнаружения трещин. Проверя­ется крепление вентиляторов. Трещины на вентиляционных лопатках обнару­живаются легкими ударами молотка. Лопатки, имеющие трещины, издают дребезжащий звук.

Измеряются глубина выработки и «бой» контактных колец. Проверяется надежность крепления выступающих краев изоляции под кольцами и изоляции токоподводов. Изоляция очищается от пыли и покрывается лаком.

Проверяется состояние шеек и дисков уплотнения на валу. При наличии на зубцах, бандажных и центрирующих кольцах ротора трещин, подгаров, цветов побежалости, следов контактной коррозии бандажи подлежат сня­тию для более тщательного обследования и ремонта.

Если перед ремонтом из-за наличия выработки на кольцах наблюдались вибрация и искрение щеток, а также если замером, который следует произве­сти при вращении ротора валоповоротным устройством непосредственно пе­ред выводом генератора в ремонт, будет обнаружен «бой» колец, равный 0,1 , мм, то кольца должны быть проточены и отшлифованы.

Рис. 6. Притир для обработки диска на валу: 1 — рукоятка для вращения диска; 2 — диск; 3 — притир

Проточка колец и дисков уплотнений на валу, производимая при вращении ро­тора валоповоротным устройством турбины, увеличивает время простоя тур­боагрегата в ремонте. Для сокращения продолжительности ремонта проточку колеи и дисков на валу производят на отсоединенном от турбины генерато­ре при вращении ротора в собственных подшипниках при помощи пере­движного

Для проточки колец или дисков устанавливается суппорт от токарного станка с поперечным и продольным перемещением. Обработка колец может производиться как резцом, так и закрепленным на суппорте вращающимся абразивным кругом.

Шлифовка колец производится при вращении ротора от турбины с часто­той вращения 500—700 об/мин.

Уменьшение диаметра контактных колец по мере их срабатывания и про­точки ввиду снижения при этом их механической прочности допускается до значения, указанного заводом-изготовителем.

Проточка дисков уплотнений на валу производится при наличии на их по­верхности глубокой выработки и неровностей. Чаще всего такая необходи-

мость возникает после подплавления вкладышей. Проточка необходима так­же при конусности рабочей поверхности дисков, превышающей 0,05—0,07 мм.

Обработку рабочих поверхностей дисков, имеющих сравнительно неглубо­кие выработку и неровности или небольшую конусность, целесообразно производить при помощи чугунной скобы-притира (рис. 6) с применением смеси карбида бора с керосином или наждачного порошка, а на заключи­тельной стадии — пасты ГОИ. Ротор во время обработки вращается вало-поворотным устройством.

Роторы генераторов с водородным охлаждением проверяются на газо­плотность. Для этого в центральное отверстие ротора со стороны колец вместо постоянной ставится временная заглушка с патрубком и газоплот­ным вентилем, через который в ротор подается сжатый воздух в смеси с фреоном, давление которого на 0,05—0,1 МПа больше рабочего давления в генераторе. Затем при помощи течеискателя ГТИ-3 убеждаются в отсутст­вии утечек через заглушку в торце вала со стороны турбины, через от­верстия для токоведущих болтов и т. д. Газоплотность ротора считается удовлетворительной, если в течение 6 ч снижение давления не превысит 10 % начального.

В роторах с непосредственным водородным охлаждением обмотки с
самовентиляцией после очистки от пыли проверяют продуваемость их
вентиляционных каналов. Важность этой проверки определяется тем, что
ни электрическими испытаниями, ни по показаниям щитовых приборов ге­-
нератора нарушение продуваемости каналов обнаружить практически не­
возможно. Между тем нарушение продуваемости каналов может привести
к местному перегреву и повреждению меди обмотки.

Источник