Привод вращения бурильного инструмента

Вертикальный вал (длиной до 5 м и более) — стержень квадратного или шестигранного профиля, по которому перемещается редуктор (например, вращатель), — передает вращение от неподвижного механизма (редуктора) подвижному (вращателю). Применяют его в механизмах вращения бурильного инструмента при использовании схем с подвижными вращателями с выходным валом.

Вращатели приводят во вращение бурильную штангу или бурильный инструмент. Они бывают двух типов: неподвижные проходные (роторные) и подвижные с выходным валом. Неподвижный вращатель жестко закрепляют внизу мачты, а в его отверстии свободно перемешается бурильная штанга. Подвижный вращатель устанавливают на направляющих мачты с возможностью свободного перемещения вдоль них. Выходным валом он жестко связан с бурильной штангой или бурильным инструментом.

Неподвижные проходные вращатели бывают одноступенчатые с конической или цилиндрической передачей и двухступенчатые с коническо-цилиндрической или только цилиндрической передачей.

Рассмотрим наиболее распространенный неподвижный проходной одноступенчатый вращатель с конической передачей, применяемый в бурильно-крановых машинах БМ-205, БМ-202А, БМ-302А, БМ-305 (рис. 22).

В картере 2 размещены ведущая 29 и ведомая 18 конические шестерни. Шестерня 29 установлена на двух подшипниках 27, сидящих в стакане 26, и подшипнике 30. Шлицевой хвостовик шестерни 29 связан со шлицевой втулкой 22, оканчивающейся фланцем, который соединяют с карданным валом раздаточной коробки.

Шестерня 18 крепится заклепками к втулке 19, которая установлена в подшипниках 4 и 14, размещенных соответственно в крышке 6 и картере 2. Внутри втулки 19 в пазах установлены текстолитовые вкладыши 20, которые контактируют с бурильной штангой (на рисунке не показана), размещенной внутри втулки 19. В стыках соединений установлены прокладки 1, 3, 7, 15, 25, 28. От карданного вала (на рисунке не показан) вращение передается втулке 22, далее шестерням 29 и 18, втулке 19 и бурильной штанге. Смазку во вращатель заливают через отверстие, закрываемое пробкой 11 и сапуном 10, сообщающим полость вращателя с атмосферой и исключающим возможность повышения давления в нем. Для предотвращения вытекания смазки из вращателя в крышке 6 и фланцах 12 и 24 установлены манжеты 5, 13 и 23.

Снизу к вращателю прикреплен грязеочиститель 31. В корпусе грязеочистителя 31 находится стакан 32 с разрезным диском 33, имеющим снаружи плоскую пружину 34, а внутри квадратное кольцо 35. К вкладышу 20 поджимается установленный в стакан 32 грязеочистительный пакет, состоящий из колец 40, цельного диска 39 и разрезного диска 37 с наружной винтовой пружиной 36. Грязеочистительный пакет зажимается фланцем 38, присоединяемым болтами к стакану 32 и картеру 2.

На раме машины вращатель устанавливают (на рисунке не показано) с помощью опоры 21 с возможностью поворота. Опора 21 болтами жестко соединена с, картером 2. Сверху вращателя к крышке 6 крепится мачта машины. Положение корпуса 2 и фланцев 12 и 16 фиксируют штифтами 17. Закрепление шестерен 18 и 29 регулируют с помощью прокладок 1 и 28, а зазоры в подшипниках 27 — прокладкой 25.

Подвижный вращатель с выходным валом используют тогда, когда Одновременно с вращением он должен передавать бурильной штанге (или непосредственно бурильному инструменту) возвратно-поступательное движение.

Подвижный вращатель, применяемый в бурильных машинах МРК-690А и МРК-750T (рис. 23), представляет собой одноступенчатый цилиндрический редуктор. Вращение от вертикального квадратного или шестигранного вала 1, закрепленного на машине в подшипниковых опорах и получающего вращение от редуктора (на рисунке не показан), передается втулке 8, имеющей квадратный или шестигранный внутренний профиль и возможность передвижения по валу, затем ведущей шестерне 9, установленной на втулке с помощью шпоночного соединения, и далее паразитной шестерне 7 и ведомой шестерне 6, сидящей на выходном валу 5.

Выходной вал соединен с бурильной штангой (или бурильным инструментом) 4 пальцем 3.

Вращатель имеет возможность перемещаться по направляющим 2 и 10, установленным жестко на мачте машины.

Вращение вертикального вала и одновременно возвратно-поступательные перемещения корпуса вращателя, например канатом с помощью лебедки (на рисунке не показано), передаются бурильному инструменту. В отличие от неподвижного проходного подвижный вращатель с выходным валом испытывает от бурильного инструмента не только окружные, но и осевые реактивные нагрузки.