ГИДРОПРИВОД
В буровом оборудовании применяют гидродинамические и объемные гидростатические передачи.
Основные элементы гидростатического или объемного гидравлического привода — это насос и двигатель. Насос передает гидравлическую энергию по трубопроводам через регулирующие и распределительные устройства к гидродвигателям, которые приводят в действие рабочие механизмы бурового оборудования. Давление жидкости в современных объемных гидропередачах находится в пределах 10-15 МПа и достигает 25-35 МПа. При увеличении давления можно уменьшать габариты и массу всех элементов гидропривода. В качестве главных приводных насосов объемных гидропередач применяются насосы шестеренчатого, лопастного и аксиально-плунжер — ного типов. Преимущество насосов двух последних типов заключается в возможности регулирования их подачи. Исполнительными механизмами объемной гидропередачи могут быть гидроцилиндры и гидродвигатели аксиально-плунжер — ные, лопастные и шестеренные. Общими для них являются высокая частота вращения и небольшой Выходной момент.
Частота вращения рабочих механизмов при использовании гидростатических передач регулируется изменением количества масла, поступающего к двигателю от насоса с регулируемой подачей, а при насосах с постоянной подачей — путем сброса части масла дроссельным регулированием. Повышение давления в гидросистеме позволяет пропорционально увеличить крутящий момент до предела, ограниченного предохранительным клапаном и равного обычно 1,5-2,0 мН-м. Крутящий момент при постоянном давлении в гидросистеме может быть увеличен с применением в сочетании с гидродвигателем механического понижающего редуктора, который одновременно является и коробкой скоростей подвижного вращателя.
Применение объемных гидропередач позволяет в пределах установленной мощности плавно регулировать частоту вращения в приводе рабочих механизмов при неизменном крутящем моменте и увеличивать последний, если возникает технологическая необходимость.
Плавное регулирование частоты вращения бурильной колонны практически от нуля обеспечивает большие технологические преимущества при бурении и вспомогательных операциях.
При гидроприводе индивидуальные двигатели расположены непосредственно у потребителя энергии, что упрощает трансмиссию и компоновку, снижает шум от работающего оборудования. Гидропривод обеспечивает независимое регулирование основных параметров в очень широких пределах. Одновременно создаются необходимые условия для введения дистанционного управления, значительно уменьшаются нагрузки и время, затрачиваемое на переключение, т. е. в целом упрощается управление и улучшаются условия труда.
Основные характеристики гидродвигателей и маслонасо — сов приведены в табл. 18.4 и 18.5.
Таблица 18.4
Характеристики гидродвигателей
|
Тип гидродвигателя |
Давление, МПа |
Частота вращения, об/мин |
Крутящий момент, Нм |
Мощность, кВт |
Мотор-насосы аксиально- поршневые нерегулируемые: |
||||
РМНА-32/320 |
32 |
1500-3000 |
166 |
27 |
РМНА-63/320 |
32 |
1500-2400 |
326 |
52 |
РНМА-90/320 |
32 |
1500-2400 |
457 |
75 |
РИМА-125/320 |
32 |
1500-2100 |
646 |
102 |
РНМА-256/320 |
32 |
1500-1800 |
1296 |
206 |
Гидродвигатели аксиальнопоршневые: |
||||
Г15-21Н |
6,3 |
960-2400 |
9,6 |
0,97 |
Г15-22Н |
6,3 |
960-2100 |
17,0 |
1,7 |
Г15-23Н |
6,3 |
960-1800 |
34,0 |
3,4 |
Г15-24Н |
6,3 |
960-1500 |
68,0 |
6,8 |
Г15-25Н |
6,3 |
960-1300 |
136,0 |
13,5 |
Типоразмер насоса |
Давление, МПа |
Подача, л/мин |
Частота вращения, об/мин |
Шестеренные насосы типа НШ |
14,0 |
10-100 |
1500 |
Насосы пластинчатые одинарные и сдвоенные |
12,5 |
8-100 |
1450 |
Насосы аксиально-поршневые типа НА |
20,0 |
56-100 |
1500 |
Насосы аксиально-поршневые регулируемые РНАС |
32,0 |
48-375 |
1500 |
Таблица 18.5 |