Модернизация бурового насоса УНБТ-950

 

Условия транспортировки и хранения

 

Транспортировку муфты рекомендуется  производить в разобранном виде. По желанию клиента возможна транспортировка  в собранном виде без упаковки – в этом случае следует обеспечить защиту деталей муфты от коррозии, ударов и механических повреждений, а также исключить контакт  упругогих элементов с агрессивными веществами (такими как масло, бензин, растворители, кислоты, щелочи и т.д.).  
Хранить муфты следует при температуре воздуха не выше 20°С и относительной влажности не более 65%. Необходимо обеспечить защиту муфт от воздействия прямых солнечных лучей, нагревательных приборов и контакта упругогих элементов с агрессивными химическими веществами. Рекомендуется хранить муфты на стеллажах, уложенные в один ряд.

Особенности монтажа и эксплуатации

Для облегчения установки, монтаж ступицы  на вал рекомендуется проводить  при небольшом нагреве. Также  необходимо обеспечить осевое крепление  ступицы с помощью установочного  винта или упорной шайбы.  
Эксплуатация втулочно-пальцевой муфты муфты осуществляется в диапазоне температур от -30 до +90°С (при допустимом кратковременном нагревании до +120°С). Верхний рабочий предел температуры ограничен с целью обеспечения длительной безотказной работы упругих элементов (колец или втулок). Возможны климатические исполнения - У1, У2, УЗ, УХЛ-4, Т1, Т2, ТЗ и О4 по ГОСТ 15150  
Для максимально эффективной работы  втулочно-пальцевой муфты и минимального износа требуется соблюдение строгой соосности соединяемых валов.  
Возможна длительная работа муфты (в течении 24 часов) с периодическими остановками. Частота вращения не более величины, указанной в таблице технических характеристи. Вращение возможно в любую сторону. 

Своевременная замена втулок, позволяет  ослабить разрушающее воздействие  динамических нагрузок, возникающих  при пусках и реверсах механизмов. Это позволяет увеличить межремонтный период оборудования и продлить срок службы подшипников. Кольца и втулки - взаимозаменяемы. Работоспособны в диапазоне температур от -50 до +130 град. Цельсия. Кольца МУВП  предлагаются, как наиболее эффективная замена втулки МУВП.

Область применения муфт втулочно-пальцевой

Муфта втулочно-пальцевая является муфтой общемашиностроительного применения, и подходит практически для всех приводных механизмов. Очень часто  используется в крупных приводах. Подходит для насосных агрегатов, редукторов, станков, вентиляторов и т.д. 

Выбор муфты

Была выбрана упругая втулочно-пальцевая  муфта с номинальным крутящим моментом 16000 Нм, диаметром посадочного  отверстия d = 165 мм, исполнения 2 климатического исполнения Т и категории 2:

Муфта упругая втулочно-пальцевая 16000—160—2 ТЗ ГОСТ 21424—93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                1.2.6.2. Дисковая муфта

1.2.6.2.1. Примеры применения

1.2.6.2.2. Техническая информация

В однодисковой консольной муфте  фрикционный диск жестко соединен со ступицей. По окружности диска расположены  отверстия с вставленными в них  фрикционными вкладышами из асбосмоляной массы. Соединение ступицы с валом осуществляется одной или двумя шпонками или шлицами. Рабочее давление в воздушной полости муфты передается диафрагмой. Ход нажимного диска составляет 1,5...3 мм. В муфте применены диски с фрикционными накладками на основе асбеста. Давление на диски передается поршнем с манжетным уплотнением. Головка подвода воздуха установлена на торце муфты.

Большой объем цилиндра позволяет  создать большое замыкающее усилие. Муфта снабжена регулировочной гайкой. Выключение муфты осуществляется тарельчатыми пружинами. В муфте, сжатие дисков осуществляется пальцами, запрессованными в поршень. Между диафрагмой (или пневматическим баллоном) и нажимным диском установлены  пластмассовые теплоизолирующие диски. В муфте в фланцах полумуфт, в промежуточном, нажимном и теплоизолирующем дисках выполнены радиальные каналы и отверстия. При вращении муфты воздух проходит по каналам, дополнительно охлаждая муфту. Эти муфты не требуют повышенной точности изготовления деталей, уплотнений; отсутствуют утечки воздуха. Муфты обеспечивают амортизацию ударов, демпфирование крутильных колебаний и виброизоляцию. Это позволяет уменьшить время переключения и нагрев муфты, что особенно важно при частых переключениях. Внутренние диски выполнены с фрикционными накладками, а наружные — с ребрами для охлаждения. Включение муфты, изображенной, осуществляется при подаче в цилиндр сжатого воздуха, выключение — пакетами тарельчатых пружин. Муфта используется в качестве тормоза. Включение производится пакетами тарельчатых пружин, а выключение — при подаче в цилиндр сжатого воздуха. Тарельчатые пружины, обладающие нелинейной характеристикой, обеспечивают стабильный момент срабатывания тормоза и, следовательно, редкие регулировки. Регулировка производится на стенде. Муфта охватывает вал и может крепиться к фланцу в заданном положении вдоль оси вала. Включение муфты осуществляется тарельчатыми пружинами, выключение— при подаче в цилиндр сжатого воздуха.

 

Пневматические дисковые муфты и тормоза поставляются с диаметрами фрикционных дисков в диапазоне от 100 до 2500 мм с одним, двумя или тремя пластинами, с  крутящим моментом в диапазоне от 50 до 2 000 000 Нм. Это означает, что даже в тех случаях, когда доступное пространство для установки ограничено или скорость вращения высока, имеется стандартный узел для решения проблемы.

Точная регулировка большого количества функций машины может  быть получен с помощью удобной оперативной среды сжатого воздуха. Так как узлы имеют свободно двигающиеся диски, сила которых прямо пропорциональна используемому давлению воздуха.

 

Как вариант, воздушная камера может быть быстро надута и сдута  через пневмоклапаны быстрого сброса для обеспечения максимально быстродействия, которая необходима при:

 

□ БЫСТРОЙ ОСТАНОВКЕ/ЗАПУСКЕ  ВЫСОКОИНЕРЦИОННЫХ ЦИКЛОВ

□ БЫСТРОМ СРАБАТЫВАНИИ АВАРИЙНЫХ ТОРМОЗОВ

□ ТОЧНОМ ОПРЕДЕЛЕНИИ ДВИЖЕНИЕ ПРИ ПУСКЕ/ОСТАНОВКЕ.

ВЫБОР МУФТЫ ИЛИ ТОРМОЗА

 

При выборе муфты или тормоза  для конкретного применения всегда существует минимальный набор из трех параметров, которые необходимо учитывать. Наши инженеры готовы выбрать  наиболее подходящий для Вашего случая набор.

1. Максимальный крутящий  момент

Максимальные динамические крутящие моменты муфт и тормозов, представленные в таблицах, представляют собой полные мощности муфт и тормозов.

Показатели уровня обслуживания должны применяться к номинальным  динамическим крутящим моментам. В  условиях постоянного проскальзывания, таких как регулировка натяжения, должны использоваться 100% номинального крутящего момента, но в иных случаях  должно использоваться максимум 75% от номинала. В трудных условиях наши инженеры могут порекомендовать  использовать 40–50% номинального крутящего  момента.

Все модели принимают давление 5,5 бар. Некоторые модели, в зависимости от использования, подходят для давления 7 или 8,5 бар.

2. Максимальные скорости

Максимально допустимые скорости зависят от нескольких факторов. Скорости, приведенные в таблицах, подходят как для стандартных чугунных узлов и для особых высокоскоростных конструктивных решений. Высокоскоростные конструктивные решения достигаются  использованием комбинации нескольких особых качеств, включая:

• Высокоскоростную усиленную  воздушную камеру;

• Конструкцию из эластичной стали или железа;

• Балансировку узла.

Приведенные скорости применяются  во включенном или отключенном состоянии. Допустимые скорости включения целиком  зависят от подробностей конкретного  применения и от теплоты, вырабатываемой во время включения.

3. Теплоотдача

Показатели теплоотдачи, показывают максимальное количество теплоты, которое узлы могут рассеять на перемежающейся основе. Для моделей с воздушным  охлаждением показатели не приводятся, так как они находятся под  значительным влиянием факторов конкретного  применения, таких, как скорость вращения и частота включения. Возможны особые решения моделей с воздушным  охлаждением для высокого рассеивания  тепла.

 

 

1.2.6.3. Расчёты

Электрический двигатель с редукторным  приводом. Первая муфта ставится между редуктором и трансмиссией насоса, вторая муфта между электродвигателем и редуктором.

1. Муфта передает 800 кВт при 3000 об/мин

Крут. момент при полн. нагрузке

где n – скорость (об/мин).

где угловая скорость = Так как у электродвигателей есть пусковой крутящий момент, который выше, чем , надо использовать коэффициент пускового крутящего момента минимум 1,5.

Пусковой крутящий момент = х 1,5+ 4329,3 Нм

Выбираем муфту LIM 214, которая имеет динамический максимальный крутящий момент 48701 НМ при давлении воздуха 5,5 бар. Использование 75% от этого значения позволяет получить показатель уровня обслуживания 4870 х 0,75 + 3852 Нм. Для установки вал к валу нужно использовать SV 214.

Скорость вращения в 3000 об/мин находится в диапазоне муфты. Выработка муфтой теплоты

зависит от степени включения и  частоты или количества последующих  включений.

 

 

 

1.2.6.2.4. Установка муфты

1.2.6.2.5. Вид муфта в разрезе

1.2.7. Электродвигатели буровых  установок.

 

Для привода исполнительных механизмов буровых установок серийного  производства используются следующие  виды электрических машин: 
 
- асинхронные электродвигатели с фазным ротором; 
- асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором; 
- синхронные электродвигатели; 
- электродвигатели постоянного тока; 
- электромагнитные тормоза; 
- электромагнитные муфты. 
 
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором мощностью до 75 кВт, напряжением 380 В используются для привода разнообразных вспомогательных механизмов; они являются электротехническими изделиями общепромышленного применения. Остальные электрические машины, используемые в приводе спускоподъемного агрегата, буровых насосов, ротора и регулятора подачи долота, являются либо модификациями машин единых серий, разработанными с учетом условий эксплуатации на буровых установках, либо разработаны специально для применения в буровом электроприводе. Электродвигатели приспособлены для монтажа и транспортировки в полевых условиях, устанавливаются на фундаментной плите, исполнение - горизонтальное, на щитовых подшипниках качения (1М 1001 - ГОСТ 2479), с одним свободным рабочим концом вала. 
 
Режим работы машин - продолжительный S1 при работе с насосом, ротором и регулятором подачи долота; повторно-кратковременный с частыми пусками S5 или перемежающийся S6 (ГОСТ 183-74) при работе с лебедкой спускоподъемного агрегата. 
Особенности условий эксплуатации различных типов электрических машин приведены выше (см. табл. 35). 

Асинхронные электродвигатели

 
 
Асинхронные электродвигатели серии  АКБ (АОКБ) и АКСБ с фазным ротором  предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6000 В. Охлаждение двигателей - воздушное, в режиме самовентиляции, способ охлаждения 1СА01 (ГОСТ 20459-75). 
 
Структура условного обозначения: А - асинхронный; О - обдуваемый; К - с контактными кольцами (фазным ротором); С - специальный; 
У2 (УХЛ2) - климатическое исполнение и категория размещения. Цифрами указывается условное обозначение габарита, длина сердечника статора (см); число полюсов (у АКСБ - дополнительно напряжение (кВ). В обозначении 4АОКБ-450Х-6УХЛ2: 4 - порядковый номер серии; 450 - высота оси вращения (мм), Х - условная длина двигателя. 
 
Технические данные. Электродвигатели АКБ 13-62-8У2 и 4АОКБ-450Х-6УХЛ2 предназначены для привода механизмов с перемежающейся нагрузкой, частыми и тяжелыми условиями пуска, а также механизмов, требующих регулирования частоты вращения; используются для привода лебедки. Пуск двигателя осуществляется от полного напряжения сети при включенном в цепь ротора пусковом сопротивлении; правое и левое вращение осуществляется из состояния покоя. 
 
Расположение коробки выводов - слева, если смотреть со стороны приводного механизма. По просьбе заказчика двигатели могут изготавливаться с расположением коробки выводов с правой стороны, что должно оговариваться при заказе. 
Двигатели АОКБ имеют встроенные электронагреватели. 
 
Электродвигатели АКСБ предназначены для привода насосов буровых установок с регулированием частоты вращения в диапазоне 1:2 при номинальном моменте по схеме вентильного каскада. 
 
Основные технические данные электродвигателей при номинальном режиме приведены в табл. 38, габаритные размеры - на рисунке. 
 
 

 

Габаритные размеры, асинхронных электродвигателей  с фазным ротором мощностью 315? 1000 кВт  
а - АКБ 13-62-8; б - АКСБ 15

 
 
При заказе необходимо указать тип  двигателя, расположение коробки выводов  статора, номер технических условий (ТУ 16-510.321-79 для АКБ, ТУ 16-88 (ИАЕГ.528232.002ТУ) для АОКБ, ТУ 16-511 для АКСБ). 
 
Изготовитель электродвигателей АКБ и АОКБ: Петербургский опытный электромашиностроительный завод 
189631 г. Санкт-Петербург, ПО Металлострой  
тел. 265-43-37 телеграф ФАЗА, телетайп АТ 321621  
 
электродвигателей АКСБ: Тираспольский завод "Электромаш" 278000 г. Тирасполь, ул. Сакриера, 1  
тел. 3-32-59 телеграф Альфа, телетайп АТ 315251,  
факс (04233) 5-19-20 
 

Синхронные электродвигатели