Тема 1.10 Приводы буровых установок

Студент должен:

знать: конструкции и характеристики приводов буровых установок

различных типов, их достоинства и недостатки;
уметь: определять мощность привода буровой установки.

Назначение и классификация приводов буровых установок; основные требования, предъявляемые к ним. Гибкость характеристики силового привода. Преимущества и недостатки дизельного, дизель-гидравлического, электрического, дизель-электрического и газотурбинного приводов.

Определение мощности привода буровой установки. Особенности конструкции различных модификаций дизеля В2. Рабочий процесс быстроходного четырехтактного дизеля. Диаграмма фаз газораспределения. Порядок работы цилиндров. Назначение и устройство деталей дизеля: картера, блока цилиндров, кривошипношатунного механизма, механизма газораспределения, системы питания топливом, систем смазки, охлаждения и т.д. Электрооборудование дизеля. Система управления и контроля за работой дизеля. Пульт дизелиста. Топливо и заправка системы питания. Масло и заправка системы смазки. Охлаждающие жидкости и заправка системы охлаждения. Первый пуск и обкатка нового дизеля. Остановка дизеля.

Литература: 1, с. 234...253; 2, с. 182... 186.

 

Методические указания

Силовые агрегаты и трансмиссии в совокупности являются приводом буровых установок. Основным параметром привода является мощность, передаваемая на главные исполнительные агрегаты (насосы, лебедку, ротор, компрессоры). В соответствии с кинематикой буровой установки привод может быть индивидуальным или групповым (когда мощности нескольких двигателей суммируются трансмиссией).

 

Силовой привод оценивается:

-гибкостью характеристики - способностью приспособляться к изменению нагрузок;

-приемистостью - интенсивностью изменения переходных процессов;

- приспосабливаемостью - способностью изменять момент и частоту вращения в зависимости от момента сопротивления.

Наиболее распространенными являются приводы с дизельными двигателями внутреннего сгорания и с электродвигателями. ДВС используются в разведочном бурении и при отсутствии в разбуриваемых районах достаточно мощных (до 800кВт) источников электроэнергии. Изучая ДВС, студент должен ознакомиться с их техническими характеристиками, графиками, отражающими внешнюю характеристику двигателей (зависимость мощности и момента от частоты вращения), знать принцип действия дизельного двигателя, состав силового агрегата, назначение его узлов, конструкцию кривошипио-шатунного механизма, назначение узлов топливной системы, выхлопной системы, системы охлаждения, пускорегулирующих систем.

При изучении электродвигателей, которые в основном используются для привода буровых установок эксплуатационного бурения, студент должен иметь представление о различии между двигателями асинхронными и синхронными переменного тока, двигателями постоянного тока. Студент должен знать сущность абсолютно жесткой, жесткой и гибкой характеристик электродвигателей и каким типам двигателей они принадлежат, знать технические параметры двигателей и их устройство.

Вопросы для самоконтроля

1. В каких случаях для привода БУ используются ДВС?

2. В каких случаях для привода БУ используются электродвигатели?

3. Что такое индивидуальный привод буровых установок?

4. Что такое групповой силовой привод?

5. Как понимать дизель-гидравлический привод?

6. Какие детали входят в кривошипно-шатунный механизм ДВС?

7. Какие узлы входят в топливную систему ДВС?

8. В чем отличие асинхронных электродвигателей от синхронных?

 

Тема 1.11 Силовые передачи (трансмиссии)

Студент должен:

знать: преимущества и недостатки различных типов передач, их конструкции; устройство и кинематику коробок перемены передач (КПП), редукторов,

Типы трансмиссий буровых установок.

Механические передачи, применяемые в буровых установках: цепные, зубчатые, одноременные, карданные; конструкции, преимущества и недостатки.

Гидродинамические передачи: турбомуфты, турботрансформаторы; принцип работы, достоинства и недостатки. Жидкость для гидросистем. Редукторы и коробки скоростей; их конструкции и кинематика.

Литература: I, с. 253...281.

Методические указания

 

Основное назначение трансмиссий буровых установок заключается в передаче больших усилий от силовых агрегатов к исполнительным механизмам. Значения передаваемых усилий могут достигать сотен килоньютон. Поэтому основное требование к трансмиссиям - это надёжная и, по возможности, плавная, передача больших вращающих моментов. В качестве трансмиссий в буровых установках используются механические цепные, клиномерные многорядные передачи и карданные передачи, а также гидравлические устройства - турботрансформаторы. Изучая тему, студент должен вспомнить, какими параметрами характеризуются перечисленные механические передачи (из курса "Детали машин"), их достоинства и недостатки, из каких элементов и деталей они состоят, за счёт чего передаются требуемые усилия. Студент должен разобраться в особенностях конструкции цепей, цепных колёс, клиновых ремней и шкивов и элементах карданных передач, знать правила их безопасной эксплуатации и обслуживания. При использовании ДВС и электродвигателей переменного тока для повышения приспосабливаемости в трансмиссии задействованы гидродинамические устройства (турбомуфты и турботрансформаторы), обеспечивающие плавное включение и разгон. Изучая принцип действия турбопередачи, студент должен исходить из того, что гидравлические передачи имеют "мягкую" характеристику, что обеспечивает плавность передачи усилий, тем самым, повышая сохранность оборудования. Результатом изучения темы должны быть знания конкретных параметров, устройства и правил эксплуатации цепных, клиноременных.

 

Вопросы для самоконтроля

1. Какого типа цепи используются в трансмиссии БУ?
2. Как обозначаются клиновые ремни?
3. Отчего зависит число ремней в одной передаче?
4. Какое основное достоинство карданных передач?
5. Как контролируется правильность сборки клиноременных передач?
6. Как смазываются цепные передачи?
7. На чём основан принцип действия турбопередачи?
8. В чем отличие турботрансформатора от турбомуфты?