Изучение конструкции бурового насоса 9МГр

Лабораторная работа № 1

Изучение конструкции бурового насоса 9МГр

Цели: знать принцип работы бурового насоса 9МГр, конструкцию и его технические характеристики, особенности конструкции отдельных узлов и деталей.

 Средства обучения: учебные пособия, схемы, таблицы, опорный конспект, презентации.

Термины и понятия:

1. Буровой насос 9 МГр,
2. Конструкция бурового насоса,
3. Детали и узлы проводной и гидравлической частей бурового насоса,
4. Мощность,
5. Подача бурового насоса.

Отчет о проделанной работе:

Насос поршневой буровой геологоразведочный 9 МГр предназначен для нагнетания промывочного раствора в скважину при ее бурении с целью выноса из скважины разбуренной породы. Насос 9 МГр двухпоршневой, приводной, горизонтальный, двойного действия состоит из двух основных узлов: приводного и гидравлического блоков, установленных на сварной раме. Приводной блок состоит из трансмиссионного вала, коренного вала и шатунного механизма, установленных на станине. Для удобства монтажа внутренних узлов и деталей станина имеет крышку. Отверстия под подшипники растачивают в сборе станины с крышкой. В горловине станины устанавливают направляющие ползуна. Оси поверхностей расточек станины под направляющие ползуна должны совпадать с отклонением не более 0,15 мм. Внутренняя полость станины окрашивается маслостойкой краской и используется в качестве резервуара для масла, смазывающего зубчатую передачу, установленную между трансмиссионным и коренным валами. Горловина станины имеет боковые люки для монтажа и осмотра ползунов. Торец горловины снабжается отверстиями для штока и крепления гидравлического блока. Трансмиссионный вал – служит для передачи крутящего момента коренному валу насоса и выполнен в виде выводного вала-шестерни, концы которого используются для установки клиноременного шкива или цепного колеса в зависимости от принятой в приводе насоса передачи. Шкив и цепное колесо крепятся на валу шпонкой. Для предупреждения смятия и разбивания опорных поверхностей станины, а также устранения брака дорогостоящей станины из-за расслабления отверстий при растачивании и подшипники устанавливают на стальных гильзах, наружный диаметр которых больше диаметра шестерни. Гильзы имеют фланец небольшой высоты и притягиваются к станине сквозными крышками и, закрепленными болтами. Благодаря затяжке болтами гильзы фиксируются в осевом направлении и предохраняются от проворачивания. Подшипники торцами внутренних колец упираются в буртики вала. Правый подшипник фиксируется в гильзе крышкой. Второй подшипник вала плавает в гильзе по наружной обойме. Эксцентриковый коренной вал имеет сборную конструкцию. Прямой вал с жестко закрепленными эксцентриками опирается на коренные подшипники, расположенные в станине бурового насоса. Для точной осевой фиксации зубчатого колеса коренной вал опирается на спаренные радиально-упорные конические подшипники, посаженные в переходные гильзы, установленные в расточки станины и крышки насоса. Наружные кольца подшипников удерживаются от продольного перемещения крышками, которые крепятся болтами к торцам гильз. Затяжка наружных колец подшипников регулируется мерными прокладками, установленными между крышкой и торцом гильзы. Внутренние кольца подшипников затягиваются шайбами, крепящимися болтами к торцам вала. Осевое положение коренного вала фиксируется в нужном положении благодаря наружным кольцевым буртикам гильзы, упирающимся в торец рас-точек станины и крышки насоса. Кольца роликовых подшипников удерживаются от осевого перемещения кольцевыми шайбами и  и буртиками вала и шатуна. Кольцевые шайбы крепятся к торцам эксцентрика болтами. Натяг подшипников регулируется прокладками, установленными между торцом шейки шатуна и шайбой. Разбрызгиватели отбрасывают масло на подшипники мотылевых шеек шатуна при их погружении в масляную ванну. В большинстве конструкций буровых насосов угол наклона косозубых колес составляет 6…9°. Зубчатую пару смазывают жидким маслом путем окунания ее в масляную ванну либо с помощью масляного насоса. Важно отметить, что косозубые колеса с твердыми поверхностями зубьев требуют повышенной защиты от загрязнения во избежание неравномерного износа по длине контактных линий и выкрашивания наружных слоев зубьев. Шатуны буровых насосов должны обладать необходимой усталостной прочностью, так как при эксплуатации они подвергаются действию асимметричных циклических нагрузок. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение, обеспечивающее достаточную жесткость при минимальной металлоемкости шатуна. Уменьшение массы способствует снижению инерционных нагрузок. Поэтому простые в изготовлении, но более массивные шатуны с круглым сечением стержня в буровых насосах не используются. Опорная поверхность днища под гайку 2 или упорный бурт штока должна быть строго перпендикулярна к оси ползуна. Ползун перемещается по чугунным либо бронзовым направляющим, установленным в станине насоса. Зазор между накладками ползуна и направляющими станины составляет 0,2…0,5 мм и регулируется прокладками из белой жести либо латуни, установленными между корпусом ползуна и накладками. Поверхности трения накладок ползуна и станины имеют шероховатость не более Rа = 2,5 мкм. Гидравлический блок состоит из корпусных и сменных деталей. К корпусным деталям относятся гидрокорокоробки и их крышки, приемный и нагнетательный коллекторы. К сменным – цилиндровые втулки и поршни, седло и тарель клапана, уплотнения неподвижных и подвижных соединений. Гидроблоки представляют собой отливки из углеродистой стали с горизонтальными расточками для цилиндровой втулки и вертикальными гнездами для нагнетательных клапанов. Через общую накладную полость прокачиваемая жидкость из поршневой и штоковой камер цилиндра направляется в нагнетательный коллектор. Толщина стенок 30-40 мм, что необходимо для создания прочности и герметичности гидрокоробки. Конструктивные формы обеспечивают технологичность изготовления, удобство монтажа, осмотра и регулировки деталей и узлов насоса, размещенных в гидрокоробке, В двухпоршневых насосах различают левую и правую гидрокоробки, имеющие зеркально отображенные конструктивные формы. Опыт эксплуатации насосов показывает, что гидрокоробки выходят из строя в результате повреждений клапанных гнезд, вызванных проседанием седел, фреттинг-процессом и промывом поверхности контакта гнезда с седлом клапана. Для повышения срока службы гидрокоробок поверхность гнезда, контактирующая с седлом, покрывается эластомерами. При этом устраняется фреттинг-процесс, что облегчает выпрессовку седел из гнезд гидрокоробки. Для соединения поршневой и ползунной частей штока используется специальная цилиндроконическая либо метрическая резьба. Цилиндрический участок этой резьбы служит для стопорения соединяемых штоков контргайками. За присоединительной резьбой имеются шести- либо четырехгранники под гаечный ключ для завинчивания и отвинчивания соединений штоков. Поршневой шток контактирует с промывочной жидкостью и подвергается абразивному износу, в результате чего имеет ограниченный срок службы. Ползунная часть штока изолируется от промывочной жидкости диском-отражателем и из маслобензостойкой резины. Штоки изготавливают из сталей марок 40Х; 40ХН; 38ХШЮН; 12ХН4; 20ХНЗА.