Курсовая работа (т): Устройство, назначение и принцип действия бурового насоса УНБ–600

Рисунок 4. Шатунный механизм

Гидравлические блоки буровых насосов состоят из корпусных и сменных деталей, К корпусным деталям относятся гидрокоробки и их крышки, приемный и нагнетательный коллекторы, к сменным - цилиндровые втулки и поршни, седло и тарель клапана, уплотнения неподвижных и подвижных соединений.

В двухпоршневом насосе гидравлический блок (рисунок 5) состоит из двух гидрокоробок 2, которые скрепляются со станиной 6 приводного блока шпильками 7. Сопряженные поверхности гидрокоробок и станины прилегают друг к другу без зазоров. Допускаются местные провалы щупа толщиной 0,1 мм на длину не более 10% общей длины сопряженных участков. Между собой гидрокоробки соединяются приемным 1 и нагнетательным 3 коллекторами.

Рисунок 5. Гидравлический блок бурового насоса

- приемный коллектор, 2 - гидрокоробка, 3 - нагнетательный коллектор, 4 - надклапанная полость, 5 - нагнетательный клапан, 6 - станина, 7 - шпильки, 8 - контрагайка, 9 - диск - отражатель, 10 - шток, 11 - шток поршня, 12 - цилиндровая втулка, 13 - поршень.

Гидроблоки представляют собой отливки из углеродистой стали с горизонтальными расточками для цилиндровой втулки 12 и вертикальными гнездами для нагнетательных клапанов 5. Через общую надклапанную полость 4 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.

Приемный 1 и нагнетательный 3 коллекторы имеют литую либо сварно-литую стальную конструкцию. Для снижения гидравлических потерь и износа коллекторы имеют плавные переходы, а диаметры проходных отверстий обеспечивают скорость потока жидкости до 6 м/с. На нагнетательный коллектор устанавливают предохранительный клапан, пневматический компенсатор и присоединяют нагнетательный патрубок манифольда. Приемный коллектор с всасывающими клапанами присоединяется к боковым приливам гидрокоробки.

Цилиндровые втулки, неподвижно установленные в горизонтальных расточках гидрокоробки, являются наиболее крупной по габаритам и металлоемкости сменной деталью буровых насосов. Конструктивное исполнение, длина, наружные и внутренние диаметры их регламентируются отраслевыми стандартами. Цилиндровые втулки изготовляют из высокоуглеродистых и легированных сталей. За рубежом их выполняют из хромистых чугунов и керамики. Внутренняя поверхность цилиндровых втулок упрочняется закалкой с нагревом токами высокой частоты, борированием, хромированием и другими химико-термическими методами.

Виды и периодичность технического обслуживания и ремонта оборудования

Безотказная работа бурового насоса УНБ - 600 в значительной степени зависит от своевременного и качественного технического обслуживания.

Обслуживающий персонал должен следить за тем, чтобы смазка насоса производилась регулярно в соответствии со схемой смазки.

Смена масла должна производиться не реже одного раза в 6 месяцев. После замены масла внутреннюю поверхность картера станины необходимо промыть керосином и насухо вытереть.

Работы по техническому обслуживанию являются профилактическими, поэтому их выполнение обязательно в установленные сроки. Учет работ проводить согласно паспорту УНБ - 600.00.000 ПС.

Техническое обслуживание и ремонт насосов по периодичности, выполняемым операциям и трудоемкости, подразделяются на следующие виды:

ежедневное техническое обслуживание (ЕО);

периодическое техническое обслуживание (ПО);

текущий ремонт (ТР);

сезонное техническое обслуживание (СО)

капитальный ремонт (КР).

Ежедневное техническое обслуживание:

проверка уровня масла во время остановки насоса, при необходимости долить масло до нужного уровня;

проверка показаний манометра масляного насоса;

наполнение охлаждающей жидкости при ее недостатке в водяной бак разбрызгивающего насоса;

проверка полости станины на гильзе цилиндра, при наличии большого количества осаждения бурового раствора, произвести очистку;

проверка крышки цилиндра один раз в 4 часа на расшатанность. При скреплении крышки клапана намазывать резьбу смазочным маслом;

проверка поршня и гильзы на прокол. Заменить при серьезной проколке;

проверка предохранительного клапана на работоспособность;

при остановке насоса проверка предварительного надувного давления в выпускной воздушной емкости;

Периодическое техническое обслуживание:

Периодическое обслуживание выполняется через 100 часов работы насоса, и при этом необходимо выполнять следующее:

проверить состояние поршней, втулок, клапанов, штоков. уплотнений штоков. При необходимости заменить вышедшие из строя детали и уплотнения;

проверить состояние масла в картере насоса, и при загрязнении масла или появлении в нем металлических частиц следует заменить масло после промывки картера станины;

Текущий ремонт бурового насоса УНБ - 600:

Текущий ремонт следует производить через 500 часов работы бурового насоса.

При текущем ремонте:

произвести частичную разборку гидравлической части насоса, проверить состояние деталей и при необходимости произвести замену или ремонт;

проверить и отрегулировать зазоры в подшипниках приводной части насоса;

проверить состояние предохранительного клапана при необходимости заменить шпильку предохранительную, уплотнение и амортизатор;

проверить и при необходимости заменить манометр;

проверить герметичность всасывающей и нагнетательной линии насоса;

произвести замену масла в картере насоса;

Методика проведения контрольных испытаний (проверок) при текущем ремонте состоит в следующем:

проверка и калибровка манометра в аттестованном подразделении (предприятии) и при необходимости замена манометра;

проверка опрессовкой водой давлением 9,5 МПа в течение 5 минут (гидравлической части насоса, сферического компенсатора без диафрагмы, тройника нагнетательного каждого отдельно или вместе). Течь и потение по парным швам и основному металлу не допускается. Испытания проводятся на аттестованном стенде. Проверка опрессовкой производится в случае замены блока цилиндров, корпуса компенсатора или тройника нагнетательного;

проверка опрессовкой водой давлением 0.5 МПа всасывающей линии. Течь и потение по сварным швам и основному металлу не допускается. Испытания проводятся на аттестованном стенде. Проверка опрессовкой производится в случае замены всасывающего коллектора.

Сезонное техническое обслуживание:

Сезонное техническое обслуживание выполняется два раза в год при подготовке насоса к осенне - зимнему и весенне - летнему условиям эксплуатации и осуществляется соответственно осенью и весной при очередном техническом обслуживании.

При сезонном техническом обслуживании следует заменить масло в картере насоса согласно схеме смазки.

Капитальный ремонт бурового насоса УНБ - 600:

Капитальный ремонт насоса рекомендуется производить через 2500 часов работы. Капитальный ремонт осуществляется в целях восстановления исправности насоса.

При капитальном ремонте производится:

полная разборка насоса

дефектация деталей и узлов

ремонт

сборка

регулировка

опрессовка водой нагнетательного блока и гидравлической части насоса

окраска.

Производится обязательная замена следующих деталей:

клапанов

цилиндровых втулок

поршней

штоков

деталей сальниковых уплотнений

пальцев крейцкопфов

подшипников приводной части насоса.

Опрессовка производится при давлении 9.5 МПа (95 кг/см²).

После капитального ремонта необходимо произвести обкатку насоса в воде в течение одного часа без нагрузки при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе и в течение одного часа при максимальном давлении с целью выявления дефектов сборки и приработки деталей. Перед обкаткой необходимо в картер насоса залить соответствующее масло. Повышение давления при обкатке следует производить постепенно, прикрывая задвижки на нагнетательной линии.

После капитального ремонта поверхности деталей, подлежащие окраске, должны быть тщательно очищены, обезжирены и окрашены.

Капитальный ремонт, как правило, производится на центральной базе производственного обслуживания объединений и на специализированных ремонтно-механических предприятиях.

Срок службы насоса - не менее 8 лег

Примечание: Периодичность технического обслуживания и ремонта насоса является рекомендуемой, зависит от условий эксплуатации насоса, от характера выполняемых работ и может уточняться эксплуатирующими предприятиями.

Описание возможных дефектов

Диагностику возможных неисправностей в работе насоса и способы их устранения проводить в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1. Основные неисправности бурового насоса УНБ - 600

Демонтаж насоса

Перед разборкой насоса из картера сливают масло, насос очищают от грязи и промывают.

Разборка гидравлической части насоса:

отвинчивают гайки и снимают крышки цилиндров;

вынимают нажимные коронки цилиндровых втулок;

вывинчивают коронки крышек клапанов;

вынимают крышки клапана, пружины клапанов и клапаны;

ослабляют сальники штоков, отсоединяют штоки от надставок, вынимают штоки с поршнями из цилиндров;

снимают грундбуксы, вынимают уплотнения сальников штоков и специальным съемником цилиндровые втулки из клапанных коробок;

отвинчивают гайки и снимают нагнетательный коллектор в сборе с воздушными компенсаторами, отсоединяют клапанные коробки от приемного коллектора и снимают их;

из клапанных коробок при помощи специального гидравлического съемника выпрессовывают седла клапанов;

разборка воздушных компенсаторов (перед разборкой спускают газ из колпака);

Разборка приводной части насоса:

снять шкив;

через боковые окна станины вынуть пальцы крейцкопфов;

выбить наружное кольцо одного из подшипников трансмиссионного вала ударами медной кувалды в торец вала, снять трансмиссионный вал;

снять торцовые крышки и достать с помощью отжимных болтов стаканы подшипников коренного вала с наружными кольцами, при этом необходимо подложить доску под шестерню, чтобы вал не опустился слишком низко;

снять внутреннее кольцо подшипника с роликами и сепараторами;

достать коренной вал с шатунами и крейцкопфы;

для снятия шатуна с эксцентриковой цапфы, предварительно достать полукольцевые вкладыши, на которых сидит внутреннее кольцо подшипника.

Выбор рациональной технологии восстановления трансмиссионного вала бурового насоса УНБ - 600

Существуют различные способы восстановления изношенных деталей, рассмотрим некоторые из них и выберем наиболее подходящие нам:

Железнение деталей процесс получения твердых износостойких покрытий в целях компенсации износа детали.

Преимущество железнения: высокий выход металла по току, достигающий 80…90 %, большая скорость нанесения покрытия 0,3…0,5 мм/ч, высокая износостойкость, возможность получения покрытий твердостью 100 HRC, толщиной в 1…1,5 мм и более, применение простого и дешевого электролита.

Недостатки железнения: длительность процесса восстановления детали, для применения такого способа восстановления нужна большая производственная база.

Хромирование применяется для компенсации износа детали, а также в качестве антикоррозионного покрытия.

Достоинство хромирования: Высокая твердость - 80 HRC, большая износостойкость, высокая кислотостойкость, теплостойкость, прочное сцепление почти со всеми металлами.

Недостатки хромирования: низкая производительность процесса не более 0,03 мм/ч, не возможность восстановления деталей с большим износом т.к. хромовые покрытия толщиной более 0,3…0,4 мм. имеют пониженные механические свойства, высокая стоимость процесса.