ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ ВЫХОДА ИЗ СТРОЯ ИЗДЕЛИЯ «РЕДУКТОР»

Изделие «Редуктор» является неотъемлемой частью лебедки исследовательской электроприводом и системой контроля каротажа (рис. 1).

Лебедка исследовательская применяется для подъема и спуска исследовательских приборов в колонну НКТ при гидродинамических, геофизических исследованиях нефтяных и газовых скважин глубиной до 7000 метров, а также для скребкования (удаления АСПО – асфальтосмолопарафиновые отложения). Лебедка работает в условиях умеренного и холодного микроклиматических районов по ГОСТ 16350-80 при температуре окружающего воздуха от  по ГОСТ 15150-69 (исполнение УХЛ-3)

Редуктор лебедки исследовательской имеет многодисковый фрикцион (сцепления), позволяющего избежать обрыва в случае превышения нагрузки на проволоку в процессе подъема. Сцепление дисков фрикциона плавно регулируется оператором во время работы ручкой регулировки фрикциона. Фрикцион также обеспечивает свободный спуск прибора под собственным весом при отключенном приводе. Для подтормаживания барабана при свободном спуске применяется ручной тормоз колодочного типа. Стояночный тормоз на базе храпового механизма фиксирует прибор на необходимой глубине. Для безопасной работы и исключения удара прибора о сальниковую головку на нулевой глубине подъем прибора осуществляется посредством ручного привода, ручной привод осуществляется ручкой затяжки фрикциона, так как она имеет 2 положения.

Автоматический укладчик проволоки с мерным роликом в составе лебедки исследовательской позволяет равномерно укладывать проволоку под натяжкой на барабан.

Рисунок 1. Лебедка исследовательская с электроприводом

Принцип действия редуктора:

Рисунок 2. Редуктор

Рисунок 3. Чертеж редуктора

Редуктор состоит из 2-х половинок корпуса (поз. 1), в нижней части установлен входной вал (поз. 4) к которому от электропривода с помощью цепной передачи передается крутящий момент, затем данный вал передает крутящий момент посредством зубчатой передачи «паразитному валу», который предназначен для уменьшения частоты вращения под требуемые параметры. «Паразитный вал» в свою очередь передает вращения на 3-й вал, который уже в свою очередь передает крутящий момент посредством все той же зубчатой передачи выходному (центральному) валу (поз. 6), на котором установлен блок шестерен, фрикционный диск и прочие шестерни. А также выходной вал оборудован тормозным барабаном с тормозными колодками. В верхней половине редуктора (крышке) установлен вал-шестерня с рукоятью (поз. 2), обеспечивающая затягивания фрикционного механизма, а также ручного привода лебедки. С противоположной стороны крышки установлена собачка храпового механизма с переключателем активности храповика (поз. 3).

Рассмотрим центральный вал (рис. 3):

Рисунок 5. Конструкция центрального вала

1, 9 – крышка; 2 – шестерня; 3 – шестерня; 4 – блок-шестерен; 5, 6 – фрикционные диски; 7 – храповое колесо; 8 – центральный вал; 10 – упорный подшипник; 11 – втулка.

Центральный, выходной вал установлен в 2-х крышках поз. 1, 9. При вращении с помощью вала-шестерни располагающегося в крышке редуктора, шестерни поз. 2 происходит её выкручивание по резьбе тем самым она перемещается в осевом направлении и давит на упорный подшипник поз. 10 который в свою очередь передает усилия на втулку поз. 11 которая перемещается по валу и начинает сдавливать фрикционные диски поз. 5,6 тем самым обеспечивая сцепления приводной шестерни поз. 3 с блоком шестерен поз. 4 и передачей крутящего момента от приводного вала на центральный вал поз. 8. Так на блоке шестерен располагается храповое колесо поз. 7.

Основные технические характеристики

1. Расчетная грузоподъемность, kg (кг.);
2. Тяговое усилие, N*m (Н*м);
3. Скорость подъема прибора, м/мин.;
4. Время подъема прибора с расчетной глубины, мин.
5. Габаритные размеры (длина, высота, ширина), мм.;
6. Масса, id (кг.), не более.

Основные условия эксплуатации

1. Температурный диапазон окружающей среды;
2. Изделие «Редуктор» должен эксплуатироваться с соблюдением «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности» и правил, изложенных в эксплуатационных документах
3. Габаритные размеры редуктора и устройства депарафинизации скважин не должны препятствовать размотке-смотке проволоки на барабан;
4. Быстроизнашиваемые узлы и детали должны быть удобными для быстрой замены в промысловых условиях;

Работоспособность редуктора зависит от надежности уплотнений, применяемых в его подвижных соединениях. Наиболее ответственными являются манжетное уплотнения валов редуктора, которое препятствует попаданию в корпус редуктора грязи. Негерметичность манжетного узла приводит к попаданию в масло абразивных частиц и загрязняет его. Попадающие примеси могут плохо сказаться на свойствах масла и в целом на работоспособности изделия.

Так же одним из критериев работоспособности является - вращение валов в корпусе. Оно должно быть плавным и без заеданий.

Одна из важных причин заклинивая вращения валов - тепловое расширение. Tепло, выделяемое при работе подшипника, отводится в масло, в корпус подшипника, корпус редуктора и внешнюю среду. При нагреве детали расширяются. Для того, чтобы не произошло заклинивание при работе вертлюга имеется тепловой зазор, регулируемый индивидуально подогнанными крышками подшипников.

Так же одним важных эксплуатационных показателей является температурный диапазон. Диапазон температур — это исходные данные, в которых должна обеспечиваться работоспособность изделия в целом. Рабочая среда редуктора – масло. Оно заливается в корпус изделия через отверстие в крышке до определенного уровня, который контролируется масляным щупом. Масло обеспечивает работу подшипников, защищает детали от перегрева и уменьшает трение между ними. Правильный выбор масла продлевает работоспособность изделия.

При понижениях температуры вязкость любого масла уменьшается, ухудшает текучесть и прокачиваемость. При высоких температурах масло не должно иметь очень малую вязкость, чтобы поддерживать необходимое давление в системе и надежно создавать смазывающую пленку между трущимися деталями. Для увеличения температурного диапазона работы данного изделия необходимо подобрать другое масло.

Таблица 1

Наиболее частые причины выхода из строя редутора

Подшипниковый узел выходного вала является основным и наиболее нагруженным узлом редуктора, который чаще всего выходит из строя. Как показывают исследования, значительная часть дефектов подшипников связана с проблемами их смазывания и охлаждения, неправильным монтажом, разрушением уплотнений, усталостным разрушением.

Список литературы:

1. Булатов А.И., Проселков Ю.М., Шаманов С.А. Техника и технология бурения нефтяных и газовых скважин: Учеб, для вузов. - М.: ООО "Недра-Бизнесцентр", 2003. - 1007 с.: ил
2. http://www.studmed.ru
3. https://studfiles.net