ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Элементы устройства из "Гидромашины и компрессоры" Турбинные колеса бывают цельнолитыми или составными. В условиях вибрационной нагрузки более прочны монолитные колеса, но лучшие формы лопастей с чистой поверхностью имеют колеса, сменные венцы которых изготовлены из стали методом точного литья или из полимерных материалов. Ступицы составных колес, изготовленные из трубных заготовок, соединяются с лопастной частью посредством эксцентричного соединения. Для повышения прочности венцы имеют ободы, однако в турбобурах малого диаметра применяют безободные диски. [c.54] В качестве опор вала турбобура используют резино-металлические подшипники скольжения и шарикоподшипники упорнорадиальные, упорные и радиальные. [c.54] Резино-металлический упорно-радиальный подшипник выполняется в виде многоступенчатой проточной пяты. Ступень пяты состоит из подпятника 1, диска 2 и кольца 3. Резиновая обкладка подпятника (рис. 4.3, а) имеет три рабочие поверхности — две плоские торцовые, воспринимающие осевые нагрузки, и внутреннюю цилиндрическую (или многогранную), работающ как радиальный подшипник. [c.54] Радиальный подшипник средних опор состоит из наружной и внутренней втулок и соединяющих их ребер, приваренных к втулкам. Резиновая обкладка завулканизирована в выточке внутренней втулки (см. рис. 4.2). Радиальным подшипником служит также ниппель (или безрезьбовая обрезиненная втулка) в так называемом шпинделе (см. ниже). [c.55] На всех резиновых обкладках имеются канавки, служащие для смазки подшипников промывочной жидкостью. Материалом для обкладок служит тепломаслостойкая резина, сохраняющая работоспособность при температуре до 110° С и в среде, содержащей нефть и газ. [c.55] Использование в турбобурах эластичных подшипников основано на их способности работать при смазке жидкостью, содержащей абразивные частицы. Твердая частица, попадая между трущимися поверхностями, вдавливается в поверхность резины. Ири этом сила прижатия частицы к металлу определяется упругостью резины и не зависит от нагрузки на опору. Поскольку усилие прижатия невелико, износ металлической поверхности, сопряженной с эластичной, происходит значительно медленнее, чем в жесткой опоре. [c.55] Все же именно износ деталей пяты определяет межремонтный период работы турбобура и в значительной степени затраты на его эксплуатацию. По стандарту стойкость пяты установлена при работе на воде 100 ч., а на буровом растворе с плотностью до 1,5 (по воде) и содержанием песка до 2% — всего 65 ч. [c.55] Невысокая износостойкость и увеличенные потери на трение в условиях бурения с применением утяжеленных и абразивных промывочных жидкостей и высоких (свыше 150° С) забойных температурах ограничивают возможности применения резино-металлических опор. Потери на трение в этих опорах особенно возрастают с уменьшением скорости скольжения, в связи с чем турбобур может устойчиво работать на сравнительно высокой частоте вращения (подробнее об этом говорится в 30). [c.55] В поисках более совершенных опор и для обеспечения устойчивой работы турбобура на низких частотах вращения конструкторы турбобуров постоянно работали над созданием опор качения для забойных двигателей. Попытки применить опоры, заключенные в масляную ванну, не дали результата из-за быстрого нарушения ее герметичности. В настоящее время в турбобурах, наряду с ре-зино-металлическими подшипниками, применяют открытые (работающие в среде промывочной жидкости) многорядные бессепара-торные шарикоподшипники — упорно-радиальные (рис. 4.3, в) и упорные (рис. 4.3, г), а также однорядные радиальные. [c.55] Упорные подшипники типа ШШО устанавливают на резинометаллических амортизаторах. Эти элементы служаг для распределения нагрузки по ступеням опоры и смягчают ударные нагрузки. Испытания показали, что стойкость таких амортизированных опор в несколько раз выше, чем у резино-металлической пяты [12, с. 263]. [c.55] Уплотнительные устройства в турбобурах служат для уплотнения выхода вала из корпуса и для защиты опор качения от попадания крупного абразива. [c.55] Уплотнения вала могут быть расходными (с ограниченной утечкой) и безрасходными . Примером уплотнения первой группы служит кольцевой зазор в ниппеле. Большие утечки жидкости при высоких перепадах давления в долоте, особенно в случае износа узла уплотнения, ухудшают промывку забоя. Сокраш,ение утечек достигается применением пяты-сальника. В этом органе совмещены функции опоры и дросселирующего устройства. Высокое гидравлическое сопротивление создается системой щелей и радиальных каналов в резиновых обкладках упорного подшипника. [c.56] Для защиты опор качения испытаны различные системы, как, например, жесткие торцовые уплотнения, многорядные резинометаллические сальники с гидравлической разгрузкой и др. [12]. [c.56] Шпиндель турбобура представляет собой узел осевой опоры, выполненный в виде самостоятельной секции для быстрой замены после отработки. Корпус шпинделя с помощью конической резьбы соединяется с корпусом турбины, а его вал посредством конусношлицевой муфты — с валом турбины. В качестве опоры в шпинделе применяют как резино-металлическую пяту, так и многоступенчатые шарикоподшипники. [c.56] Вернуться к основной статье