книги из ГПНТБ / Антонов А.А. Пневматические фрикционные муфты в нефтяной промышленности

2)распределители, регулируемые со следящей характеристикой, направляющие поток сжатого воздуха к исполнительному устройству

иобеспечивающие регулирование давления в зависимости от времени;

3)предохранительные клапаны, обратные клапаны, переключа­ тельные клапаны, клапаны-разрядники и другое оборудование, обеспе­ чивающее вход сжатого воздуха в заданном направлении или выпуск его в атмосферу в соответствии с функциональным назначением;

4)соединительные воздухопроводы, обеспечивающие передачу сжатого воздуха из компрессоров в аппаратуру управления и из нее различным исполнительным устройствам.

Пневматические распределители по конструкции распределитель­ ного органа можно разделить на клапанные и золотниковые и, кроме того, они подразделяются по числу ходов (каналов) и позиций (поло­ жений). По способу управления распределители делятся на ручные, ножные, механические и дистанционные (пневматические и электро­ пневматические).

Клапанные распределители (краны), оснащенные рабочим орга­ ном—клапаном, перемещающимся вдоль оси воздушного канала, ши­ роко используют в системах пневматического управления буровыми установками. Нарис. 70показан двухклапанный кран, применяемый

вустановках БУ-75Бр и машинах для управления одним пневмати­ ческим исполнительным устройством. На этом рисунке кран изображен

вположении «отключено», при котором доступ воздуха из магистраль­ ного воздухопровода перекрыт впускным клапаном. При переводе ручки крана в положение «включено» впускной клапан открывается,

авторой клапан перекрывает отверстие, через которое внутренняя

полость сообщается с атмосферой. При этом воздух направляется в исполнительное устройство и включает его. Для отключения ручка крана переводится в обратное положение, магистраль перекрывается, а воздух из исполнительного устройства выходит в атмосферу.

Краны подобной конструкции изготовляют также трех- и четырехходовыми для управления сблокированными пневматическими испол­ нительными устройствами. Они надежны и долговечны в эксплуата­ ции, однако громоздки и сложны в изготовлении.

Распределители золотникового типа оснащаются распределитель­ ным органом — цилиндрическим золотником, перемещающимся вдоль своей оси, перпендикулярной оси канала для прохода воздуха. Они просты по конструкции и могут иметь большое число ходов для упра­ вления несколькими сблокированными пневматическими устрой­ ствами. На рис. 71 показана конструкция такого распределителя.

Изготовляют их с ручным, ножным и дистанционным (пневматиче­ ским) управлением. На буровых установках распределители золот­ никового типа нашли пока ограниченное применение.

Распределители регулируемые со следящей характеристикой подразделяются по конструкции следящего механизма на диафрагменные и поршневые, по способу управления они выполняются с. ручным или ножным управлением и с пневматическим. Распределители со сле­ дящей характеристикой применяют в нефтяной промышленности для

оперативного управления фрикционными дисковыми муфтами бара­ банных валов и пневмоцилиндрами ленточных тормозов буровых лебедок, а также для управления подачей топлива дизелям силовых агрегатов.

В отечественных буровых установках для управления тормозами широко используют «кран машиниста» системы Казанцева, предста­ вляющий собой прямодействующий диафрагменно-поршневой регу­ лятор давления с коническими металличе­ скими клапанами, стальной и резиновой диафрагмами.

Для выключения муфты давление в полости над сервоприводом снижается с помощью распределителя на пульте. Поршень серво­ привода под действием пружины и давления воздуха перемещается влево, открывает отверстие в полом сердечнике сервопривода, и по­ лость камеры муфты сообщается с атмосферой. В результате муфта выключается.

Конструкция распределителя со следящей системой и ножным управлением, подающего команды на распределитель, описанный выше, показана на рис. 73.

Оборудование системы пневматического управления буровой уста­ новки соединено в единый комплекс воздухопроводами различной конструкции. По назначению воздухопроводы делятся на нагнета­ тельные, магистральные, питающие и командные. По нагнетательным трубопроводам воздух из компрессоров поступает в воздухосборник И установку для осушки воздуха. Основной воздухопровод для подачи

Рис. 72. Распределитель со следящей системой ті дистанционным управ­ лением.

воздуха к агрегатам установки называется магистральным. Воздух к отдельным исполнительным устройствам подается через питающие воздухопроводы. Командные воздухопроводы — это линии управле­ ния при двухпроводной системе пневмоуправления.

Конструктивно воздухопроводы делятся на жесткие, выполняемые из стальных труб, гибкие — из резино-кордных шлангов и враща­ ющиеся для подвода воздуха вращающимся муфтам.

Конструкция соединений воздухопроводов определяется способом монтажа и транспортировки буровых установок. Качество изгото­ вления воздухопроводов влияет на надежность работы системы пнев­ матического управления. На рис. 74 показаны узлы соединения воз­ духопроводов различной конструкции.

Ответственнейшими узлами системы пневмоуправления являются вращающиеся воздухопроводы — вертлюжки. Все современные верт­ люжки оснащаются торцовыми уплотнениями. На рис. 75 приведена конструкция вертлюжка, наиболее распространенного в нефтяной промышленности.

Клапаны-разрядники, предназначенные для быстрого отклю­ чения оперативных пневматических фрикционных муфт, обычно

Рис. 73. Распределитель со следящей системой и нож­ ным управлением.

Рис. 76. Вертлюжок ком­ бинированный с клапаномразрядником.

О б о р у д о в а н и е для питания с и с т е м управления с ж а т ы м в о з д у х о м

Пневматические системы управления машин и механизмов полу­ чают сжатый воздух от компрессорных установок. Например, на каж­ дой современной буровой установке имеются два или три компрессора. Основные из них с приводом от трансмиссии установки и один резервный с электрическим приводом.

Конструктивными отличиями большинства компрессоров совре­ менных буровых установок являются воздушное охлаждение цилин­ дров; V-образное расположение цилиндров; размещение приводного шкива компрессора непосредственно на консоли коленчатого вала;

осушкой воздуха с помощью специальной установки с адсорбен­ том;

полной автоматизацией приготовления сжатого воздуха с помощью средств электропневмоавтоматики.

Буровые установки завода «Баррикады» оборудованы аналогичной системой питания сжатым воздухом, отличающейся способом регу­ лирования производительности компрессоров и диапазоном перепада

Рис. 77. Компрессор КТ-6.

давления воздуха, равным 6—9 кгс/см2 . Прекращению подачи воздуха в систему при достижении максимального давления здесь осуществляется без остановки вращения вала компрессора, путем пе­ ревода его на холостой ход. При этом пневматической муфтой контр­ привода компрессора можно управлять только вручную краном с пульта.

Буровые установки «Айдеко» Н-2500 имеют пневматическое упра­ вление, у которого оборудование для питания сжатым воздухом отличается:

применением компрессоров с рабочим давлением, превышающим давление в пневмосистеме установки;

использованием регулятора давления пневматического типа; регулированием производительности компрессора путем перевода его на работу без подачи сжатого воздуха после достижения макси­

мального давления;

полной автоматизацией приготовления сжатого воздуха с помощью средств пневмоавтоматики.

Следует отметить, что автоматизация управления работой компрес­ соров зарубежных буровых установок осуществляется только с по­ мощью средств пневмоавтоматики. В отечественных установках для этих целей применяют электропневматические устройства.

Автоматическое управление шиннопневматической муфтой при­ вода рабочего компрессора отечественных установок осуществляется с помощью регулятора давления и электропневматического вентиля, управление вручную — двухклапанным краном дизелиста.

При автоматическом управлении пневматической муфтой кран дизелиста должен быть выключен. При этом электропневматический вентиль и регулятор давления подключают к электрической сети.

При понижении давления в пневмосистеме до определенного уровня в процессе эксплуатации установки с помощью регулятора давления включается электромагнитная катушка вентиля. В этом случае кла­ паны вентиля становятся в положение, при котором воздух из ма­ гистрального воздухопровода поступает в шиннопневматическую фрикционную муфту контрпривода. После ее включения компрессор начинает работать.

Когда давление в системе достигает установленного предела, регу­ лятор давления, размыкая контакты, выключает катушку электро­ пневматического вентиля. Клапаны вентиля становятся в положение, при котором прекращается доступ сжатого воздуха и одновременно воздухопровод муфты сообщается с атмосферой. Муфта отключается, и компрессор останавливается.

Если система автоматического управления муфтой компрессора повреждена, то для перехода на ручное управление универсальный переключательный клапан должен быть установлен в положение «выключено» с целью перекрытия воздухопровода вентиля и включе­ ния второго воздухопровода от крана дизелиста.

Облегчение запуска компрессора достигается с помощью разгру­ зочного устройства, автоматически соединяющего при пуске учас­ ток воздушной магистрали у компрессора с атмосферой. Разгрузочное устройство состоит из электропневматического распределителя с обо­ собленным подводом воздуха к включающему вентилю. После исте­ чения установленного времени для запуска компрессора разгрузочное устройство перекрывает воздушную магистраль и компрессор начи­ нает нагнетать воздух в ресивер.

На установках БУ-80БрД электродвигатель компрессора после запуска вращается без остановки. Работа компрессора на воздухо­ сборник или вхолостую достигается периодической подачей воздуха от электропневматического клапана КПЭМ-15-4 в разгрузочное устройство. Компрессор с приводом от трансмиссии также работает без остановки. При достижении максимального давления компрес­ сор переключается на холостой ход с помощью такого же клапана (рис. 78). При понижении давления до нижнего предела компрессор переключается на нагнетание воздуха в ресивер.