Глава VI роторы

§ I. Назначение и схема

Ротор (рис. VI. 1) предназначен для передачи вращения бу­рильной колонне при роторном бурении или восприятия реак­тивного крутящего момента колонны, создаваемого забойными двигателями при турбинном бурении или при бурении электро­буром. Реактивный момент воспринимается квадратными вкла­дышами 3, надетыми на ведущую трубу, и специальным стопор­ным устройством в створе ротора, при включении которого вра­щение стола становится'невозможным.

Таким образом, находящиеся в скважине бурильные трубы, становятся как бы заторможенными'в роторном столе, а вал забойного двигателя вместе с долотом продолжает вращаться, разрушая на забое породу.

Ротор также предназначен и для удержания на весу буриль­ных и обсадных труб во время их спуска или подъема. Исполь­зуется он при ловильных и прочих работах, где требуется вра­щение бурильных труб.

Привод ротора осуществляется через буровую лебедку цеп­ной или карданной передачей, от КПП, а также в отдельных случаях от индивидуального привода.

§ 2. Конструкции роторов

Ротор (рис. VI.2) состоит из следующих основных узлов и де­талей. Станина 7 является основным элементом ротора. Она представляет собой стальную отливку, внутри которой смонти­рованы почти все остальные узлы и детали, за исключением крышки 1 ц цепного колеса 9. Внутренняя полая часть станины является также масляной ванной для конической пары и опор стола ротора.

Стол ротора 2 — это основная вращающаяся его часть, при­водящая во вращение при помощи разъемных вкладышей 4 и зажимов 5 ведущую трубу и соединенную с ней спущенную в скважину бурильную колонну. Стол ротора монтируется на двух шаровых опорах — главной 3 и вспомогательной 8. Глав- ¹ ная опора 3 воспринимает осевые статические нагрузки от веса колонны, спущенной в скважину, и действующие динамические нагрузки — радиальную от передаваемого крутящего момента

и осевые от трения веду­щей трубы о вкладыши при подаче колонны труб и от веса стола ротора.

В спомогательная опора 8 стола служит для воспри­ятия радиальных нагрузок от зубчатой передачи и от осевых ударов при бурении или подъеме колонны. В верхней части стол имеет Рис. VI. 1. Внешний вид ротора: лабиринтные уплотнения

/—•станина ротора; 2 — крышка; 3 —вкла- МеЖДУ КОрпуСОМ И СТОЛОМ дотжа ⁴ ~ ^{СТОПОр; 5}-^веДУЩ^ий вал; 5-ввез- ротора 2, предупреждаю­щие возможность проникно­вения бурового раствора внутрь станины и выбрасывание смазки из ротора при враще­нии стола.

Приводной вал 6 установлен в станине на двух роликовых подшипниках, один из которых, находящийся рядом с кони­ческой шестерней, сдвоенный радиально-упорный. На один ко­нец вала насажена коническая шестерня, на другой — цепное колесо 9, установленное на консольной части вала, вне станины. Это колесо соединено цепью со звездочкой лебедки. Привод во вращение осуществляется включением пневматической муфты.

В некоторых конструкциях буровых установок роторный вал соединен с источником вращения карданным^чвалом, тогда вме­сто цепного колеса на валу ротора монтируется муфта кар­дана.

Верхняя крышка 1 образует площадку, удобную для работы при спуско-подъемных операциях, а также предохраняет внут­реннюю часть станины от загрязнения.

Кронштейн 11 предназначен для присоединения механизма подъема и опускания в отверстие ротора клиньев при спуско­подъемных операциях.

Разъемные вкладыши 4, состоящие из двух половин, закры­вают проходное отверстие ротора. Во вкладыши вставляют клинья для спуско-подъемных операций, а при бурении — квад­ратные зажимы ведущей трубы. Зажимы 5 обычно закрепляются болтами на ведущей трубе и вместе с ней опускаются в отвер­стие разъемных вкладышей.

Стопорное устройство 10 предназначено для фиксирования роторного стола. Рукоятка управления стопорным устройством находится на поверхности крышки стола в специальном углуб­лении, предохраняющем ее от повреждения. Кроме того, нахо­дясь в углублении, она не мешает работе. При переводе руко­ятки в рабочее положение выдвигается упор, входящий в одну

из специальных лунок на наружной поверхности стола и пре­пятствующий вращению последнего.

Для механизации процессов и облегчения труда рабочих при спуско-подъемных операциях современные роторы укомплекто­вываются пневматическими клиновыми захватами с набором клиньев для бурильных труб различных размеров.

Основные параметры и размеры роторов отечественного про­изводства приведены в табл. VIЛ.

Диаметр отверстия в столе ротора определяет проходной раз­мер долота и характеризует основные размеры ротора.

Параметры	Р560-ШВ «Бакинец»	У7-520-3	У7-560-6	У7-760
Максимальная статическая нагрузка
на стол, МН Максимальный вес бурильной колон­	1,6	2,0	3,2	4,0
ки, МН Максимальная передаваемая мощ­	1,0	1,3	2,0	3,0
ность, кВт Максимальная частота вращения стола	260	400	360	600
ротора, об/мин	320	300	250	230
Проходное отверстие стола ротора, м	0,56	0,52	0,56	0,76
Число зубьев конической косозубой
передачи: ~ ведущей шестерни	21	18	18	23
венца	58	58	65	72
Расстояние от центра стола до средней
плоскости цепного колеса, мм	1370	1370	1370	1650
Передаточное отношение	2,76	3,22	1,51	3,13
Опоры:
основная — число шаров диамет­
ром 75 мм	26	25	31	36
вспомогательная — число шаров
диаметром 50 мм	26	24	36	36
Габаритные размеры, мм:
длина	2310	2250	2270	1750
ширина	1350	1400	1610	1200
высота	775	750	750	750
Масса ротора, т	4,0	4,8	6,6	5,9

М

Рис VI3. Присоединительные меры ротора Р560-Ш8

раз-

аксимально допустимая на­грузка определяет нагрузоч­ные возможности ротора. Между допустимой нагрузкой и диаметром отверстия суще­ствует соотношение, при кото­ром ротор с определенным диаметром отверстия, как пра­вило, соответствует нагруз­кам, определяемым конструк­цией скважины.

Присоединительными раз­мерами ротора, обеспечиваю­щими его взаимозаменяемость, считаются: базовое расстояние А (рис. VI.3), диаметр конца приводного вала ^ = 150; диа­метр отверстия в столе ро­тора D — 560; присоединитель-

ные размеры вкладышей 5=580, зажимов для ведущей трубы, клиновых захватов для бурильных и обсадных труб. Присоеди­нительные размеры для различных роторов нормализованы.