Разработка технологического процесса капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Разработка технологического процесса капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Содержание

Введение

. Общая часть

.1 Трансмиссии буровых установок

.2 Цепные и ременные передачи буровых установок. Коробки перемены передач

.3 Муфты сцепления, соединительные муфты

.4 Техническая эксплуатация трансмиссий буровых насосов

. Расчетно-технологическая часть

.1 Характер износа основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.2 Материал изготовления основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.3 Процесс капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.3.1 Схема капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.3.2 Виды мойки при ремонте

.3.3 Контроль технического состояния основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.3.4 Ремонт основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.3.5 Сбор, наладка, испытание трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

.4 Конструкционный расчет трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

. Организационная часть

.1 Техника безопасности при эксплуатации трансмиссий буровых установок

.2 Противопожарные мероприятия на предприятиях НГДО

.3 Охрана недр и окружающей среды при эксплуатации буровых установок

.4 Расчет технико-экономических показателей участка по ремонту трансмиссий буровых установок

.4.1 План по труду и заработной плате

.4.2 План пo себестоимости

Заключение

Список литературы

Введение

Бурный научно-технический прогресс и высокие темпы развития различных отраслей науки и мирового хозяйства в XX - XXI вв. привели к резкому увеличению потребления различных полезных ископаемых, особое место среди которых заняла нефть.

Одними из направлений стратегии развития нефтяной и газовой промышленности России являются повышение эффективности геологоразведочных работ, освоение новых месторождений, разбуривание и эксплуатация морских месторождений.

Решать проблемы приростов запасов нефти, газа и конденсата, залегающих в сложных горно-геологических условиях, освоения новых залежей и повышения коэффициента извлечения углеводородов из истощенных месторождений, а также вопросы увеличения годового отбора газа из ПХГ невозможно без наращивания объемов разведочного и эксплуатационного бурения и сокращения фонда простаивающих скважин.

В последние годы предпринят ряд важнейших организационных мер, направленных на разработку, освоение производства и внедрение новых высокоэффективных технологий и оборудования для бурения скважин.

Выпускаемые буровые установки периодически обновляются более производительными и надежными моделями, отвечающими возрастающим требованиям бурения и новейшим достижениям науки и техники. Во многих случаях смена выпускаемых моделей происходит в связи с изменением параметров буровых установок.

В процессе эксплуатации работоспособность буровой установки будет поддерживаться проведением технического обслуживания и ремонтов. С этой целью необходимо обеспечить высокую ремонтопригодность буровой установки, т.е. доступность ее агрегатов для технического обслуживания и ремонта, возможность контроля технического состояния и замены быстроизнашивающихся узлов и деталей.

В дипломном проекте рассматриваем конструкцию, принцип действия бурового оборудования, особенности эксплуатации, монтаж и демонтаж, ремонт трансмиссий, проводим анализ и обобщение изученного материала, осваиваем методику расчета коробок передач.

В цель дипломного проекта входит изучение эксплуатации, технического обслуживания, капитального ремонта и его последовательности, а также практических расчетов при проектировании оборудования, применяемого при бурении скважин. Задачами работы являются: изучение научной и учебной литературы по организации ремонта на предприятиях нефтегазового комплекса; анализ и обобщение изученных материалов, и их практическое применение.

 

1. Общая часть

 

.1 Трансмиссии буровых установок

Рисунок 1 - Схематичное изображение системы трансмиссии

В буровом оборудовании для осуществления кинематической связи между валами в механизмах, изменения скорости и направления вращения, преобразования крутящих моментов используют цепные, клиноременные и зубчатые передачи. В установках малой мощности для геологоразведочного бурения при небольших межосевых расстояниях между валами (до 0,5 м) ис-пользуют почти всегда зубчатые передачи, а при межосевых расстояниях более 0,5 м - клиноременные. В установках для эксплуатационного бурения для передачи "больших мощностей (500-2000 кВт и более) и межосевых рас-стояниях более 1 м применяют многорядные цепные и клиноременные передачи. Зубчатые передачи используют при межосевых расстояниях менее 1м - в редукторах насосов, реверсивных устройствах КПП, приводах роторов и др.

Приводом буровой установки называется совокупность двигателей и регулирующих их работу трансмиссий и устройств, преобразующих тепловую или электрическую энергию в механическую, управляющих механической энергией и передающих ее исполнительному оборудованию - насосам, ротору, лебедке и др. Мощность привода (на входе в трансмиссию) характеризует основные его потребительские и технические свойства и является классификационным (главным) параметром.

В зависимости от используемого первичного источника энергии приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения, и неавтономные, зависящие от системы энергоснабжения, с питанием от промышленных электрических сетей. К автономным приводам относятся двигатели внутреннего сгорания (ДВС) с механической, гидравлической или электропередачей. К неавтономным приводам относятся: электродвигатели постоянного тока, питаемые от промышленных сетей переменного тока через тиристорные выпрямительные станции управления; электродвигатели переменного тока с гидравлической либо электродинамической трансмиссией или регулируемые тиристорными системами.

В соответствии с кинематикой установки привод может иметь три основных исполнения: индивидуальный, групповой и комбинированный или смешанный.

Индивидуальный привод - каждый исполнительный механизм (лебедка, насос или ротор) приводится от электродвигателей или ДВС независимо друг от друга. Более широко этот вид привода распространен с электродвигателями. При его использовании достигается высокая маневренность в компоновке и размещении бурового оборудования на основаниях при монтаже.

Групповой привод - несколько двигателей соединены суммирующей трансмиссией и приводят несколько исполнительных механизмов. Его применяют при двигателях внутреннего сгорания,

Комбинированный привод - использование индивидуального и группового приводов в одной установке. Например, насосы приводятся от индивидуальных двигателей, а лебедка и ротор от общего двигателя. Во всех случаях характеристики привода должны наиболее полно удовлетворять требуемым характеристикам исполнительных механизмов.

Объемный гидравлический привод.

Гидроприводом называют совокупность устройств для приведения в движение механизмов и машин с помощью гидравлической энергии. Силовой частью гидропривода является гидропередача, состоящая из насоса, гидродвигателя и гидросети. В состав гидропривода входят также распределительные и регулирующие устройства для управления потоком жидкости, резервуары, фильтры и др.

В качестве первичных двигателей в гидроприводах применяют ДВС и асинхронные электродвигатели переменного тока. Механическая энергия приводного двигателя с помощью насоса преобразуется в гидравлическую и через распределительные и регулирующие устройства передается гидродвигателю, где энергия потока жидкости вновь преобразуется в механическую.

Рабочая жидкость должна быть нейтральной к материалам гидропривода и безвредной для обслуживающего персонала, должна иметь хорошую смазывающую способность, низкую температуру застывания и небольшое изменение вязкости в процессе работы, не быть склонной к пенообразованию. Обычно в качестве рабочих жидкостей используют индустриальные и веретенные масла или смеси минеральных масел с различными присадками, регулирующими диапазон рабочих температур и другие параметры жидкости.

В приводах бурового оборудования применяют объемные (гидростатические) гидродвигатели двух типов: силовые гидроцилиндры, обеспечивающие прямолинейное возвратно-поступательное движение ведомого звена, и гидромоторы, в которых энергия потока жидкости преобразуется в механическую энергию вращательного движения вала. В данном разделе рассматривается гидропривод с использованием гидромоторов.

Гидроприводами оснащают как основные, так и вспомогательные механизмы буровых установок - вращатели, лебедки, труборазвороты, лебедки для съемных керноприемников и др. Объемы применения гидроприводов в буровой технике непрерывно возрастают, расширяется область их использования.

Рисунок 2 - Главная трансмиссия: 1, 18 - шайбы упорные; 2, 17 - опоры подшипниковые; 3, 13, 16 - шарикоподшипники; СИ; 4,10, 15 - втулки сальниковые; 5 - шкив привода механизма подачи; 6 - гайка; 7 - бугель; 8 - полумуфта; 9 - шкив клиноременных передач привода насоса; 11 - вал; 12 - кольцо пружинное; 14 - крышка

На валу 11 (рисунок 2), смонтированном на двух подшипниковых опорах 2 и 17 и шарикоподшипниках 3 и 16, свободно посажен шкив 9 клиноременной передачи привода насоса, шкив 5 привода механизма подачи посажен на шпонке.

Шкив 9 включается в работу полумуфтой 8, передвигающейся по шлицам вала 11; управление полумуфтой осуществляется бугелем 7, в который вмонтирован шарикоподшипник. В бугеле шарикоподшипник удерживается крышкой, а на ступице полумуфты - круглой гайкой 6.

Шкив 5 постоянно включен.

Фиксация шкивов к бортам вала производится затяжкой болтов, передающих усилия через упорные шайбы 1 и 18, фланцы, внутренние кольца шарикоподшипников 3,13,16 и втулки 4,10 и 15.

Шарикоподшипник 13 фиксируется в шкиве при помощи пружинного кольца 12 и крышки 14.

Шарикоподшипник трансмиссионного вала смазывается через пресс-масленки. Смазка, нагнетаемая прессом, попадает в сферический подшипник, а затем через внутренний паз сальниковой втулки в ступицы клиноременного шкива.

 

.2 Цепные и ременные передачи буровых установок. Коробки перемены передач

В силовых приводах буровых установок с электроприводом либо с приводом от ДВС для увеличения диапазона регулирования лебедки или ротора применяют коробки перемены передач (КПП) разнообразных конструкций как с цепными, так и с зубчатыми передачами или с комбинированными.

Типы передач

В механических трансмиссиях для преобразования частоты вращения и крутящих моментов применяют коробки передач. В установках геологоразведочного бурения такие трансмиссии используют наиболее часто. Они позволяют получить широкий диапазон изменения частоты вращения, просты в эксплуатации, имеют достаточно высокий к.п.д. Недостатками механических трансмиссий являются ступенчатое изменение передаточных отношений и ограниченное число скоростей, что исключает возможность полного использования мощности двигателя при спуско-подъемных операциях и затрудняет выбор рациональной частоты вращения породоразрушающего инструмента. Трансмиссия не предохраняет двигатель от перегрузки и вибраций, возникающих при бурении, недостаточно надежна при низких температурах.

Кинематическая связь в механических трансмиссиях осуществляется с помощью различных передач и муфт.

Зубчатые цилиндрические и конические передачи используют в редукторах, коробках передач и других элементах трансмиссии при межцентровых расстояниях между валами до 1,0 м. В тихоходных передачах обычно применяют прямозубые, а при окружных скоростях более 4-6 м/с и значительной передаваемой мощности - косозубые и шевронные колеса, позволяющие уменьшить динамические нагрузки и снизить шум при работе. Для повышения работоспособности зубчатые передачи, имеющие окружную скорость более 1-2 м/с, размещают в масляных ваннах. :

Цепные передачи применяют при расстоянии между осями валов до 4-5 м и окружных скоростях до 20 м/с. В установках геологоразведочного бурения цепные передачи используются редко. Они широко распространены в установках для бурения скважин на нефть и газ в коробках передач, при блокировании ДВС, в передачах от двигателей к лебедкам и роторам.

Применение цепных передач позволяет упростить кинематическую цепь благодаря большим расстояниям между валами и сохранению направления вращения их. Цепные передачи имеют высокий к.п.д., создают небольшие нагрузки на валы и опоры от предварительного натяжения. Важными преимуществами цепных передач перед зубчатыми являются меньшая масса, а также возможность оперативного устранения дефектного звена или замены всей изношенной цепи без съема валов.

Недостатками цепных передач являются необходимость точного монтажа, некоторая неравномерность скорости цепи и звездочек, шум при работе.

Клиноременные передачи используют при межцентровых расстояниях до 3 м и окружных скоростях до 25-30 м/с. Основное распространение они получили в приводах буровых насосов, компрессоров, глиномешалок, а также в передачах, блокирующих двигатели внутреннего сгорания тяжелых буровых установок.

Преимуществами клиноременных передач являются возможность передачи вращения при больших межцентровых расстояниях между валами, смягчение колебаний нагрузки за счет эластичности и частичного проскальзывания ремней, меньшая чувствительность к перекосам соединяемых валов, бесшумность работы и простота ухода. Наряду с этим, клиноременные передачи создают значительные нагрузки на опоры вследствие большого предварительного натяжения ремней, требуют применения устройств для периодического их подтягивания, чувствительных к попаданию смазки.

Современные буровые установки выполняют многоскоростными. Число скоростей определяется назначением и типоразмером установки. Установки для медленно-вращательного и шнекового бурения, например, обычно имеют не более трех скоростей, в то время как в установках для бурения глубоких скважин на твердые полезные ископаемые число скоростей вращателя достигает восьми и более. Увеличение числа скоростей обеспечивает более полную реализацию мощности приводного двигателя, способствует повышению производительности бурения, но одновременно усложняет и удорожает трансмиссию, увеличивает ее массу и размеры.

В буровой установке БУ-2500 групповой силовой привод САТ-4 состоит из двух силовых агрегатов, цепного редуктора, насосной трансмиссии.

Цепная блокирующая трансмиссия при помощи муфты ШПМ-700 соединяется с КПП буровой лебедки и передает мощность на ее подъемный вал, а также ротору от одного или двух дизелей.

Мощность насосам передается от трансмиссии при помощи муфты ШПМ-700 и клиноременных передач со шкивом диаметром 650 мм.

Коробка перемены передач является самостоятельным агрегатом, соединенным с лебедкой и силовым приводом цепной передачей с помощью цепного колеса, установленного на консольной части ведомого вала.

На рисунке 3 показан КПП со снятой крышкой установки БУ-2500.

Рисунок 3 - Коробка передач БУ-2500

Внутри корпуса 1 КПП установлены ведущий 4 и ведомый 3 валы, каждый на двух роликовых подшипниках, редуктор 2 привода ротора, звездочка реверса 7, система смазки. Вал 4 приводит во вращение звездочку 6 включением муфты 5.

На конусной части ведущего вала 4 на шпонках закреплено цепное колесо, через которое при помощи наклонной трехрядной цепной передачи ведущий вал получает вращение от силового привода.

Первые три цепных звездочки на этом валу закреплены на шпонках и при помощи цепей передают вращение ведомому валу 3 через цепные колеса, сидящие на валу свободно на роликовых подшипниках.

Включение большего колеса 10 (тихой скорости) осуществляется муфтой ШПМ-7009, двух следующих колес 11 (обратное вращение) и 12 (вторая скорость) - зубчатой двусторонней муфтой, установленной между ними.

Рукоятка передвижения этой муфты находится на крышке корпуса. Передвижение муфты - ручное механическое.

Таким образом, ведомый вал КПП получает три частоты вращения, которые через трехрядное цепное колесо, закрепленное на консольной части вала, могут быть поочередно переданы бурилыциком на подъемный вал лебедки. Переходить на вторую скорость, а затем и на третью осуществляется с помощью двусторонней зубчатой 12 и фрикционной 5 муфт и включения цепных передач 11 и 6.

Вращение роторного стола производится от ведущего вала КПП с помощью трехрядной цепи и цепного колеса 14, находящегося на ведомом валу и передающего его при помощи цепи валу редуктора 2 с коническим зацеплением для привода ротора. Редуктор 2 находится внутри КПП и состоит из корпуса, в котором смонтированы под углом 90° два вала. Один - приемный, расположен в подшипниках параллельно осям двух основных валов коробки. Между подшипниками установлено колесо для трехрядной цепи, а за подшипником на консольной части вала находится коническая шестерня. Второй вал расположен тоже на двух подшипниках, вблизи одного из которых на валу находится аналогичная коническая шестерня в зацеплении с шестерней приемного вала.

 

.3 Муфты сцепления, соединительные муфты

трансмиссия муфта буровой ремонт

Для соединения трансмиссионных валов применяют сцепные управляемые и постоянные соединительные муфты.

Сцепные муфты, предназначенные для соединения и разобщения валов, должны обеспечивать быстрое, но плавное включение, надежность соединения при включении, иметь легкие управление и регулировку, высокую износостойкость, малые массу и диаметральные размеры для уменьшения маховых моментов. В качестве сцепных применяют фрикционные, зубчатые, электромагнитные и кулачковые муфты.

Рисунок 4 - Сухая фрикционная дисковая муфта

Наиболее широко распространены фрикционные муфты, обеспечивающие плавное включение при большой разнице угловых скоростей соединяемых валов за счет пробуксовки ведомого вала. В трансмиссиях буровых установок применяют сухие и масляные дисковые, а также шинно-пневматические фрикционные муфты. Простые по конструкции конусные муфты используют редко, так как они требуют более точной соосности соединяемых валов и передают значительные осевые усилия на опоры при включении.

В трансмиссиях установок геологоразведочного бурения широко применяют постоянно разомкнутые сухие муфты (рис. 4).

Ведущий вал 2 муфты сцепления соединен с приводным валом упругой муфтой 1. Ведущие диски 8 имеют зубчатое соединение с валом 2, а ведомые б - с зубчатым венцом 7, жестко связанным с ведомым валом фрикциона. На валу 2 на резьбе посажена крестовина 11, в проушинах которой на пальцах 4 установлены кулачки 5.

Муфта включения 13 смонтирована на подвижной втулке 12 и перемещается вдоль вала вилкой 14, жестко связанной валиком 15 с рукояткой управления фрикционом. При передвижении муфты 13 по валу звенья 3 поворачивают кулачки 5 относительно пальцев крестовины. Включение фрикциона производится перемещением муфты 13 вправо; при обратном ее движении диски расцепляются пружинами 9.

Усилие прижатия дисков регулируется перемещением крестовины 11 по резьбе вала 2. Крестовина фиксируется на валу винтом 10.

Масляные фрикционные муфты имеют более стабильный коэффициент трения, так как их фрикционные поверхности работают в масляной ванне. Фрикционными парами в этих муфтах могут быть закаленная сталь по закаленной стали, бронза по стали или чугуну, металлокерамические материалы по стали.

Вследствие лучшего отвода тепла масляные муфты имеют до 10-12 дисков, благодаря чему отличаются малыми диаметральными размерами и массой.

В качестве муфт сцепления в КПП цепных передач используются пневматические, кулачковые муфты которые служат для соединения или разъединения валов (на ходу или во время остановки) с помощью специальных управляющих устройств.

Принципиальная схема цилиндрической шинно-пневматической муфты (рисунок 5).

Рисунок 5 - Пневматическая муфта

Между ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами помещается резинокордный баллон 4, прикрепленный к полумуфте 1. На внутренней поверхности баллон несет фрикционные накладки 3. При поступлении сжатого воздуха через штуцер 5 в камеру баллона последний расширяется и колодки прижимаются к полумуфте 2 с силой, обеспечивающей передачу заданного крутящего момента.

Баллон может быть закреплен и на полумуфте 2. При этом колодки располагают на внешней стороне баллона. В первом случае муфта называется обжимной, во втором - разжимной. В разжимных муфтах центробежная сила, действующая на колодки, с одной стороны, повышает давление на трущихся поверхностях, с другой препятствует размыканию муфты при выключении.

В радиальных шинно-пневматических муфтах резинокордный баллон непосредственно воспринимает действие передаваемого окружного усилия, благодаря чему они приобретают все свойства упругих муфт.

Баллон представляет собой резинокордную оболочку, имеющую в поперечном сечении форму загнутого овального кольца. Внутренняя эластичная резиновая камера 1 предназначена для обеспечения герметичности. Баллон армирован каркасом 2, который обеспечивает необходимую прочность и устойчивость его профиля при действии облицованные фрикционными накладками 5.

Шестерня z₂, получающая вращение от зубчатого колеса z₄, посажена на вал 1на подшипниках и вилкой 2 может перемещаться относительно втулки 3. На торцах шестерни z₂ имеются внутренние зубчатые венцы для соединения с полумуфтами z₁ и z₃, жестко закрепленными на валах 1 и 4. В крайнем левом положении шестерни z₂ вращение передается валу 1, в среднем- одновременно обоим валам, в крайнем правом - валу 4.

Кулачковые муфты создают жесткое соединение валов, и если включение их производится на ходу, то повышение угловой скорости ведомого вала до скорости ведущего осуществляется за очень короткий промежуток времени. Включение кулачковых муфт возможно лишь при определенных угловых положениях одного вала относительно другого.

Преимуществами кулачковых муфт являются малые габариты и отсутствие относительного поворота соединяемых валов. Основной недостаток кулачковых муфт - невозможность их включения на ходу при большой разности угловых скоростей ведущего и ведомого вала.

Рисунок 6 - Радиальная шинно-пневматическая муфта.

Кулачковые муфты различаются: с кулачками на торцевых поверхностях, зубчатые, шпоночные с вытяжной, шпоночные с поворотной шпонкой.

Включение и выключение зубчатых и кулачковых муфт требуют практически полной остановки соединяемых деталей и снятия нагрузки.

Фрикционные муфты осуществляют передачу крутящего момента от ведущего вала к ведомому при помощи сил трения, создаваемых на контактных поверхностях сцепляющихся частей муфты. В нерабочем состоянии муфты, контактные поверхности не находятся в сцеплении. Включение муфты производится прижатием друг к другу указанных поверхностей, а выключение их разъединением. В период включения происходит взаимное скольжение контактных поверхностей, которое прекращается после уравнивания угловых скоростей ведомой и ведущей частей. Некоторое проскальзывание возможно во время работы муфты при внезапном возрастании крутящего момента.

В нерабочем состоянии муфты, контактные поверхности не находятся в сцеплении. Включение муфты производится прижатием друг к другу указанных поверхностей, а выключение их разъединением. В период включения происходит взаимное скольжение контактных поверхностей, которое прекращается после уравнивания угловых скоростей ведомой и ведущей частей. Некоторое проскальзывание возможно во время работы муфты при внезапном возрастании крутящего момента.

Рисунок 7 - Зубчатая двусторонняя сцепная муфта

 

.4 Техническая эксплуатация трансмиссий буровых насосов

 

Основные требования, предъявляемые к коробкам передач:

При наружном осмотре редуктора устанавливают, нет ли утечки масла, механических повреждений корпуса, болтов фундамента, проверяют состояние маслоуказателей, манометров, а также вибрацию, шум и толчки в зацеплении и т.д.

Плоскости соединения крышек с корпусом, стаканов подшипников валов с корпусом должны быть герметичными.

Все уплотнения крышек подшипников и крышек корпуса коробки перемены передач должны быть новыми и не допускать течи масла во время работы.

Цепные и зубчатые передачи должны работать плавно с равномерным гудящим шумом. Удары и перекаты не допускаются.

После обкатки коробки передач зона касания зубьев зубчатых колес реверса должна быть по длине не менее 50% и по высоте - 40%.

Болты, гайки и шпильки должны быть затянуты до отказа.

Картер и коробок передач должен быть покрашен маслостойкой краской.

Коробки передач должны быть покрашены стойкой краской, а трущиеся поверхности деталей и валы смазаны антикоррозионной смазкой или солидолом.

После сборки коробки скоростей особое внимание должно быть уделено системе управления включения скоростей, реверсированию и блокировке управления, при которой невозможно одновременное включение двух разных скоростей.

Техническое обслуживание коробок перемены передач состоит в своевременной смазке узлов и замене отработанного масла. Сюда же относится ликвидация неплотностей в системе смазки. Смену масла обычно производят через 6 мес., а долив его - в зависимости от уровня, который необходимо контролировать каждую вахту. Циркуляционная смазка осуществляется шестеренным насосом с наружным или внутренним зацеплением. Масло, поступающее к точкам смазки, проходит через фильтр. Для защиты системы смазки от высокого давления, что может быть следствием засорения фильтра или маслопровода, на нагнетательной линии масляного насоса устанавливают перепускной клапан. На всасывающей линии может быть установлен обратный клапан, что позволяет обходиться без заливки насоса перед пуском в случае его износа, так как столб масла во всасывающей линии держится постоянно. Давление масла в нагнетательной линии замеряют манометром. Для наблюдения за подачей масла к точкам смазки на трубах устанавливают указатели течения, отклонение флажка которых свидетельствует о подаче масла. При нормальной работе масляной системы флажки всех указателей должны колебаться в пределах красной черты, нанесенной на корпус указателя течения; При установке валов привода ротора регулируется зацепление конической пары зубчатых колес. Регулировку бокового зазора осуществляют подбором прокладок между конической шестерней и упорным кольцом подшипника. Зазор должен быть в пределах 0,2-0,6 мм. При этом проверяют правильность зацепления зубьев колес на краску. Пятно касания зубьев должно быть по длине не менее 5о% и по высоте-40%. Валы должны свободно, без заеданий вращаться в подшипниках от усилия одного рабочего.

Давление в нагнетательной линии должно находиться в пределах 0,15-0,25 МПа, а температура масла не должна превышать 70°С.

 

2. Расчетно-технологическая часть

 

.1 Характер износа основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

 

Основные виды разрушения деталей КПП:

-деформация и изломы, возникающие при чрезмерном увеличении напряжений в материале деталей, превосходящих предел текучести или предел прочности. Деформация материала сопровождается изменением формы и размеров детали;

механический износ, проявляющийся в результате взаимодействия трущихся пар,

коррозионные повреждения,

коррозионно-механические повреждения.

В процессе эксплуатации редукторов наибольшему износу подвергаются цепи передач, шинно-пневматические муфты, зубчатые колеса, звездочки цепных передач и подшипники.

Характерными дефектами зубчатых колес редукторов являются износ, задиры и риски на рабочих поверхностях, смятие шпоночных канавок, коробление или погнутость. Кроме того, в корпусе могут появиться трещины.

Шестерни могут иметь изношенные поверхности зубьев, полную или частичную поломку одного или нескольких зубьев, а также трещины в ободе или ступице. Причинами поломки зубьев шестерен являются перегрузка, неправильный монтаж, что вызывает одностороннюю нагрузку, попадание между зубьями твердых предметов и др.

Зубья звездочек и шестерен, цепи не должны иметь трещин, заусенцев и вмятин; пластинчатые цепи должны быть подвижны во всех шарнирных соединениях.

2.2 Материал изготовления основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Зубчатые пары подвержены как механическому износу (истирание металлических пар), так и деформации и излому. Зубчатые пары изготавливают из углеродистых легированных сталей со средним содержанием углерода (45, 40Х, 40Х 4, 30ХН 3А) с последующей цементацией и из углеродистых и легированных сталей с низким содержанием углерода (15, 20, 15Х, 20Х, 12ХН 3А, 15ХФ, 18ХГТ). Подвергаются улучшению, термообработки 190 ÷ 230 НВ

Цепи. Пластины подвержены деформационному износу, растяжению. Ролики испытывают контактные усталостные повреждения, их изготовливают из цементируемых сталей 10, 20, 12ХН 3А, 20ХН 3А, 30ХН 3А с термообработкой до твердости HRC 40÷45. Пластины исполняют из среднеуглеродистых и легированных сталей 40, 45, 50, 30ХН 3А с закалкой до твердости HRC 32÷44.

Цепные колеса испытывают осевые динамические, вибрационные нагрузки, Цепные колеса изготавливают из среднеуглеродистых и легированных сталей 40, 45, 50Г 2, 35ХГСА, 40ХН с закалкой до твердости HRC 50÷60.

В ременных передачах в основном изнашиваются ремни, так как они работают при условии постоянного натяжения, а при изменениях скорости вращения валов в момент запуска ремни проскальзывают, тем самым вызывая растяжение и истирание ремней. Корды ремней исполняют из полиамидных волокон и стальных тросов.

При выборе стали на изготовление валов КПП предусматривается статистическое нагружение и требуется повышенная ее износостойкость и преимущество следует отдать высоколегированной стали.

При отсутствии особых требований в отношении габаритов, выбирают материалы со средними механическими характеристиками. Например, шестерня - сталь 45, термообработка улучшение, НВ 230, колесо - сталь 45, термообработка улучшение, НВ 200.

Для уменьшения габаритов можно использовать такие материалы: шестерня - сталь 40ХН, термообработка - объёмная закалка HRC 50.

Недостатками ШПМ являются чувствительность камеры к попаданию нефтепродуктов, щелочей и кислот, старение резины при длительном хранении

Корпус КПП изготовлен из чугуна. Он подвержен небольшой (за счет лакокрасочного покрытия) атмосферной коррозии. При таком виде коррозии происходит разрушение металла, которое начинается с поверхности и сопровождается изменением внешнего вида. Металл превращается в окислы, или гидраты окислы. Кроме того, в корпусе могут появиться трещины.

Валы и кулачковые муфты испытывают действие переменных напряжений при котором образуются трещины постепенно проникающие в глубь вала вызывающий усталостный излом. Шпоночные и шлицевые соединения испытывают работу на смятие, вызывая деформационный износ. Валы изготовляют из сталей 30, 40, 40Х, 40ХН.

Ручьи на шкивах для клиновых ремней должны быть в одной плоскости. При нарушении этого условия ремни работают с перекосом, изнашиваются односторонне и быстро выходят из строя.

Подшипники качения при правильной эксплуатации работают длительное время, не требуя ремонта или замены. Основными причинами выхода из строя являются: дефекты монтажа, нарушение нормальных условий смазки и перегрузка подшипника. В условиях ремонтных мастерских подшипники не ремонтируют, а заменяют новыми. Подшипник отбраковывается при увеличенных сверх нормы радиальных и осевых люфтах, когда на поверхностях беговых дорожек, шариках или роликах наблюдается шелушение металла, появляются мелкие углубления или цвета побежалости, а также при обнаружении трещин на кольцах или элементах качения.

2.3 Процесс капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

 

.3.1 Схема капитального ремонта трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Технологический процесс капитального ремонта коробки перемены передач (КПП) представляет собой комплекс технологических и вспомогательных операции по восстановлению работоспособности оборудования, выполняемых в определенной последовательности.

Для капитального ремонта КПП, применяют индивидуальный метод ремонта при котором ремонт осуществляет одна комплексная бригада, состоящая из рабочих высокой квалификации.

Рисунок 8 - Схема технологического процесса капитального ремонта коробки перемены передач.

 

Приемка коробки передач в капитальный ремонт:

1. Ремонтное предприятие принимает оборудование в ремонт согласно установленной номенклатуре по плану, утвержденному вышестоящей организацией.

. Коробка передач, направляемая в ремонт, должна быть укомплектована всеми узлами и деталями согласно спецификации чертежа общего вида. При отправке коробки передач в ремонт категорически запрещается подмена пригодных для дальнейшей эксплуатации деталей изношенными или снятыми с другого оборудования.

3. Коробка передач, перед отправкой в ремонт должна быть очищена от грязи и глинистого раствора, нефти и песка. Масла надо слить.

Средние и капитальные ремонты редукторов и коробок передач производятся в ремонтно-механических мастерских или на ремонтных заводах, а текущие- непосредственно на месте установки.

При капитальном ремонте машину разбирают полностью согласно технологической схеме, где указывается последовательность операций, предусматривающая вначале разборку машины на блоки, узлы, подузлы, а затем разборку каждого узла на детали.

Неокрашенные поверхности покрыть консервирующей смазкой.

. При сдаче КПП в ремонт предъявляют следующую документацию:

· заводской технический паспорт с необходимыми отметками.

·        акт приемки машины из предыдущего ремонта.

·        акт периодического технического осмотра.

·        накладные на узлы, замененные при эксплуатации машины.

Разборка КПП на узлы производится в следующем порядке:

·    Демонтировать внешние масло- и воздухопроводы.

·        Открутить болты крепления крышки корпуса и снять ее;

·        Снять цепи со всех передач;

·        Вынуть из корпуса ведущий и ведомый валы;

·        Отвинтить шпильки крепления валов привода ротора и извлечь валы;

·        Вынуть вал реверса.

·        После отвинчивания болтов крепления подшипников вала демонтируют масляный насос и маслопроводы.

Разборка узлов на детали. Разборка ведущего вала производится в следующем порядке:

·    Снять детали пневмоуправления и шипно-пневматическую муфту вместе с диском;

·        Отвинтить болты крепления диска к ступице и при помощи винтового съемника, снять ступицу с вала и шинно-пневматическую муфту, отвинтив болты крепления диска шкива к ступице звездочки.

·        Выпрессовать звездочку III скорости, подшипники и звездочку II скорости. После разобрать другой конец вала; выпрессовав подшипник и звездочки.

·    Выпрессовку звездочек производят при помощи гидравлического горизонтального пресса.

·        Остальные валы разбирают в аналогичном порядке.

Таблица 1 - Длительность и структура ремонтных циклов редуктора на дизельном приводе

Структура ремонтного цикла	Длительность календарного времени, машино-ч			Число КР за срок службы	Срок службы оборудования, лет
	ремонтного цикла	межремонтного периода	между ПО
К 7ТК	4200	600	1 раз в месяц	2	7,23

Таблица 2 - Возможные неисправности трансмиссии и способы их устранения

Неисправность	Возможные причины	Способы устранения
Повышенный нагрев коренных подшипников трансмиссий	Разрушение деталей подшипника.	Заменить
	Отсутствие смазки.	Наполнить смазкой.
	Излишнее количество смазки.	Подшипники промыть и наполнить вновь маслом.
	Вследствие перегрева масло в подшипнике потеряло смазочные качества.	Удалить смазку, промыть подшипник теплым маслом, газойлем, чистым бензином и наполнить свежим маслом. Заменить.
	Нарушение посадки внутреннего кольца подшипника на валу.	Осмотреть крышки корпусов подшипников и подложить про кладки.
	Фиксация обоих подшипников в корпусах.	Осмотреть торцовые крышка и устранить неисправности.
	Непопадание смазки к подшипнику от пружинной масленки, установленной на корпусе подшипника; отсутствие канавок для прохода смазки в буртах торцовых крышек. Нарушение регулировки подшипников, подшипники зажаты и перекошены.	Отрегулировать подшипники подкладками под корпуса подшипников.
	Отсутствие центровки совместно работающих валов.	Отцентрировать валы.
	Излишнее натяжение клиноременной передачи.	Ослабить натяжение клиновых ремней.
	Отсутствие балансировки клиноременных шкивов.	Снять трансмиссионные валы и отбалансировать.
	Смещение одного шкива относительно другого, работающего с ним	Установить силовые агрегаты так, чтобы трансмиссионные валы были параллельны и ручьи совместно работающих шкивов лежали в одной плоскости
Повышенный нагрев	Недостаточное количество смазки.	Проверить количество смазки по жезловому маслоуказателю и дополнить.
	Загрязненное масло.	Заменить.
	Излишне плотно посаженное севанитовое уплотнение.	Ослабить посадку уплотнений растяжкой спиральной пружины.
	Длительная работа под нагрузкой	Подключить к змеевикам холодную воду
Повышенный шум	Отсутствие центровки валов приводных с валами трансмиссии	Отцентрировать

2.3.2 Виды мойки при ремонте

Наружную мойку КПП выполняют в моечных камерах, специальных помещениях или на эстакаде. Мойку КПП в камерах осуществляют одновременно из многих сопел; кроме воды можно применять моющие средства, подогретые до 80-90 °С. Для получения высокого давления моющей струи используют вихревые и плунжерные насосы.

После разборки машины ее узлы и детали также проходят очистку и мойку. Эта операция очень важна, так как она предшествует контролю и дефектовке деталей. Детали очищают от нагара и следов коррозии. Более совершенным является пневматический способ. Обдув деталей колотой чугунной и стальной дробью можно также применять для удаления старой краски и подготовки деталей к металлизации. Механическая очистка имеет существенный недостаток - невозможность удаления загрязнения с внутренних поверхностей деталей, поэтому прибегают к физико-химическим способам очистки: мойке погружением, струйной, вибрационной и др.

Кроме нагара и накипи (в системах охлаждения) другим загрязнителем являются масла и смазки. Так как минеральные масла и смазки плохо смачиваются водой, в состав моющих растворов вводят щелочи, которые резко снижают поверхностное натяжение масляной пленки, но отделить ее от металла полностью не могут. Для облегчения этого процесса в раствор добавляют эмульгаторы: мыло, жидкое стекло, спирты, моющие вещества.

Простейший метод очистки деталей - мойка погружением в ванну с обезжиривающим раствором. В стационарных ваннах, установленных в специальном помещении, можно создать принудительную циркуляцию моющей жидкости через погруженные детали. В моечных ваннах установлена приподнятая над дном сетка, на которую помещают детали. Пространство под сеткой выполняет роль отстойника. Ванны для горячих растворов оборудуют откидными крышками, что позволяет дольше сохранять температуру жидкости и уменьшить испарение. Болты, гайки, шпильки и другие мелкие детали лучше всего промываются во вращающихся моечных сетчатых барабанах.

На ремонтных предприятиях для мойки деталей горячим способом используют моечные машины (струйная мойка), подобные закрытым моечным установкам, но меньших размеров. Моечные машины могут быть однокамерными (только промывка), двухкамерными (промывка и ополаскивание) и трехкамерными (промывка, ополаскивание и сушка). Детали перемещают из камеры в камеру специальным транспортером, причем небольшие детали укладывают в проволочные корзины.

В качестве моющих растворов в передвижных ваннах применяют растворители (бензин, керосин, дизельное топливо). В стационарных ваннах и при струйной мойке используют горячую воду (70-90 °С), холодные и горячие щелочные растворы.

Вибрационную мойку деталей обычно ведут в закрытых машинах, что позволяет работать с токсичными растворителями и эмульсиями. Возникающие при вибрации турбулентные потоки жидкости способствуют повышению качества и производительности очистки.

Ультразвуковая мойка заключается в том, что в моющем растворе с помощью генераторов типа ПМС-7 вызываются звуковые колебания большой частоты. Под действием этих колебаний в жидкости образуются области сжатия и разрежения, приводящие к кавитационным явлениям. Под действием гидравлических ударов трудноотделяемые масляные загрязнения разрушаются, превращаются в эмульсию и легко удаляются.

Химико-термическую очистку применяют главным образом для удаления нагара и накипи путем обработки деталей в расплаве солей и щелочи. После обработки в расплаве детали промывают в воде, а затем в кислотном растворе для нейтрализации остатков щелочи. Чугунные и стальные детали очищают ингибированным раствором соляной кислоты, а детали из алюминиевых сплавов - раствором фосфорной кислоты. Окончательно их промывают в горячей воде.

Электрохимическую мойку чаще всего проводят в щелочных растворах (гальванических ваннах) при температуре 80 °С и плотности тока 10-15 А/дм². В этом случае к процессам эмульгирования, диспергирования и растворения добавляется механическое действие пузырьков газа, выделяющихся на границе раздела металла и загрязнений.

 

.3.3 Контроль технического состояния основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

После мойки и сушки детали ремонтируемого оборудования проходят контроль технического состояния, цель которого - определить степень их износа и возможность последующего использования, а часто и причины выхода деталей из строя, такие как дефект сборки, неправильная эксплуатация, отсутствие смазки и т.д.

При контроле и дефектовке руководствуются техническими условиями, специально разработанными в виде таблиц или карт, где перечисляются дефекты, которые могут встречаться на данной детали, приводятся способы их определения, контрольно-измерительный инструмент, номинальные, допустимые и предельные зазоры, натяги и т.д.

В процессе контроля все детали сортируют на пять групп и маркируют соответствующей краской.

Контроль деталей выполняется в определенной последовательности. В первую очередь определяют дефекты, по которым чаще всего выбраковывают деталь, например трещины, раковины и т.д. Если они имеются, остальные дефекты этой детали не проверяют.

Выбраковочные износы и дефекты в зависимости от их характера определяют следующими способами:

наружным осмотром деталей выявляют дефекты, видимые невооруженным глазом, такие как трещины, обломы, остаточные деформации изгиба или кручения;

простукиванием обнаруживают невидимые дефекты - неплотность посадки штифтов, шпилек или наличие трещин, при которых звук, издаваемый деталью, будет дребезжащим;

опробованием устанавливают наличие люфтов, легкость вращения подшипников или возможность перемещения шестерен по шлицевым валам и т. п.;

промером универсальным или специальным измерительным инструментом определяют овальность, конусность и допустимые размеры;

специальными приспособлениями определяют, например, упругость пружины;

дефектоскопией (магнитной, люминесцентной, ультразвуковой, рентгеновскими лучами) выявляют невидимые дефекты;

Степень износа деталей определяют измерительными инструментами, применяемыми в машиностроении.

Наиболее сложно определить скрытые дефекты (мелкие трещины, внутренние раковины и т.д.). Однако отечественной промышленностью выпускается достаточно средств для обнаружения этих дефектов.

Магнитный метод основан на появлении магнитного поля рассеяния, которое образуется в результате резкого изменения магнитной проницаемости в местах дефекта детали при прохождении через нее магнитного потока. Для выявления этого поля применяют ферромагнитный порошок или суспензию. После магнитной дефектоскопии деталь размагничивают. На ремонтных предприятиях применяют стационарные дефектоскопы М-217, МЭД-2, 77МД-1, переносной 77МД-ЗМ и полупроводниковый ППД.

В люминесцентном методе использована способность некоторых веществ испускать световое излучение под действием ультрафиолетовых лучей.

Для контроля на поверхность детали наносят флуоресцирующее вещество (жидкость, подогретую до 80 ⁰С), которое проникает в трещины, поры и раковины. После этого деталь протирают, а на контролируемые поверхности наносят тонкий слой порошка углекислого магния, талька или силикагеля, которые освещают ртутно-кварцевой лампой. Порошок вытягивает из трещин и пор жидкость, которая в лучах лампы обнаруживает дефектные участки детали в виде светящихся линий и пятен.

Источниками ультрафиолетового излучения служат ртутнокварцевые лампы типа ПРК-2, ПРК-4, 77ПЛУ-2 и СВДШ-250 со светофильтром УФС-З.

Ультразвуковой метод основан на способности ультразвука распространяться в металле и отражаться от дефектного участка (акустическое сопротивление).

Промышленность выпускает серию ультразвуковых дефектоскопов, которые можно применять в ремонтном производстве: У 3д-7Н, ДУК-5В, УЗд-НИИМ-5, УЗд-IОМ, УЗДЛ 51М и др.

Контроль рентгеновскими лучами заключается в просвечивании детали. Пятна и полосы различной яркости на рентгенограмме указывают дефекты металла. Кроме рентгеновских лучей для дефектоскопии используют гамма-лучи радиоактивных элементов, таких как изотопы кобальта 60, цезия 137 и др. Их проникающая способность позволяет просвечивать металл толщиной до 300 мм.

Гидравлический и пневматический методы широко применяют в ремонтном производстве для обнаружения трещин в корпусных деталях. Внутри детали поднимают давление жидкости или воздуха и выдерживают в течение 5 мин. Постоянство давления, контролируемого по манометру, и отсутствие утечек свидетельствует о герметичности детали. При пневматическом методе деталь погружают в ванну с водой. Пузырьки выходящего воздуха указывают место расположения трещины. Крупногабаритные детали смачивают мыльным раствором. Если герметичность нарушается, то в местах повреждений появляются пузырьки.

Предельные размеры, овальность и конусность посадочных мест на валу определяют микрометром в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

Предельные размеры посадочных мест, шлицев, шпоночных канавок оценивают при помощи скоб, шаблонов, колец и др.

Изгиб валов проверяют индикатором при их вращении в центрах или на призмах. Шейки валов, имеющие царапины, риски и овальность до 0,1 мм, ремонтируют шлифованием. Но сначала проверяют, исправность центровых отверстий. При наличии на них забоин и вмятин отверстия восстанавливают. Величину прогиба определяют по просвету на контрольной плите, с помощью индикатора на призмах или в центрах токарного станка. Место максимального прогиба отмечают мелом.

Зубчатые пары проверяют на целостность зубьев, зазоры в зацеплениях, контактное пятно, размер внутреннего отверстия.

 

.3.4 Ремонт основных деталей трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Ремонт деталей производят в механических цехах. При ремонте и изготовлении деталей проверяют соблюдение соответствующих технических условий, используя для этой цели различный инструмент и приспособления. Во время сварочно-наплавочных работ контролируют качество сварки и наплавки в соответствии с технологией и техническими условиями на ремонт. При механической обработке деталей, контролируют размеры и чистоту поверхности.

Ремонт цепей заключается в их разборке, выбраковке изношенных или поломанных деталей и замене их новыми. При удалении негодных звеньев расклепанные концы валиков стачивают, после чего они легко выбиваются, не повреждая отверстий в наружных пластинах. Цепи собирают на специальной плите, имеющей углубление под головки заклепок для цепей разного шага. В отремонтированной цепи проворачивание валиков в наружных пластинах и втулок во внутренних пластинах, а также наличие трещин и выкрошиваний на элементах цепи не допускаются.

При капитальном ремонте КПП выполняются следующие работы: полная разборка редукторов и коробок передач, дефектоскопия всех деталей, восстановление или замена негодных деталей, ремонт корпусов редуктора и коробки, смена смазки, обкатка и окраска. Капитальный ремонт КПП заключается в перецентровке валов, замене зубчатых пар и подшипников, ремонте корпуса и муфт.

После разборки коробки все ее детали промываются и поступают на контроль.

Ремонт большинства деталей проводится преимущественно способом механической обработки.

Редукторы являются наиболее быстроходными узлами машин, поэтому обработку шестерен, пригонку подшипников, расточку корпусов редукторов, а также сборку их производят на машиностроительных заводах по II и III классам точности.

Валы. Посадочные места валов со значительным износом обтачивают и шлифуют под ремонтный размер. При этом допускается уменьшение диаметра на 5-10 % в зависимости от характера воспринимаемых валом нагрузок. В тех случаях, когда необходимо восстановить первоначальные размеры посадочных мест, на них после их обточки напрессовывают или устанавливают на эпоксидном клее ремонтные втулки, которые затем обрабатывают точением или шлифованием. Изношенные поверхности валов можно ремонтировать также наращиванием металла вибродуговой наплавкой, металлизацией, осталиванием, хромированием и другими методами.

Изношенное отверстие ступицы зубчатого колеса восстанавливают наплавкой, способом ремонтных размеров или дополнительных ремонтных деталей. Если в отверстии зубчатого колеса отсутствуют шпоночные или шлицевые канавки и толщина стенки ступицы позволяет произвести обработку на большой диаметр, изношенное отверстие зубчатого колеса растачивают и в него запрессовывают стальную втулку.

Перекос шестерен можно устранить шабрением боковых сторон соответствующих вкладышей. Это обеспечит одинаковый радиальный зазор в зацеплении. Величина радиального зазора после шабрения должна соответствовать установленной норме (0,16 г). При этом следует учитывать, что тепловое расширение шестерен редуктора приводит к уменьшению радиального зазора.

Зубья шестерен, цепные колеса, шкивы клиноременных передач изнашиваются по наружной рабочей поверхности и при посадке на вал или ось. Аналогично валам у этих деталей деформируются шпоночные и шлицевые пазы.

Ремонт подшипников. При ремонте следует учесть, что положение валов и шестерен, их перекос, неправильные зазоры и другие дефекты являются результатом неточного шабрения подшипников.

Вкладыши перезаливают при большом их износе, значительных трещинах и отслаивании баббита. Если обнаружены незначительные трещины, местные выкрашивания и увеличенные боковые или верхние зазоры, вкладыши наплавляют.

Необходимо учесть, что разница в толщине заливки вкладышей вызывает нарушение горизонтальности вала. При ремонте этот дефект может быть исправлен шабрением или наплавкой соответствующего нижнего вкладыша. При наплавке вкладышей добиваются нормальной величины верхних зазоров.

Крупногабаритные радиально-упорные шариковые и роликовые подшипники могут быть восстановлены шлифовкой изношенных беговых дорожек, сортировкой элементов качения в группы для дальнейшего использования. Собранный и восстановленный подшипник контролируется на параллельность торцов колец.

Отклонение от параллельности не должно превышать 0,1 мм. Проверка осуществляется на контрольной плите с помощью индикатора. Отклонение от прямолинейности установочного (базового) торца проверяется щупом. Максимальное отклонение - 0,05 мм, а площадь касания не менее 75%.

Ремонт шпоночных пазов валов выполняют фрезерованием. Шпоночные пазы могут быть восстановлены так же, как на валах, т. е. увеличивают размеры паза до ближайшего по ГОСТу размера шпонки, когда это допускает прочность и жесткость детали; для предохранения детали от коробления стенки изношенных пазов наваривают и механической обработкой доводят до первоначальных размеров; обрабатывают новые шпоночные пазы под углом 120-180° к оси старой канавки, если позволяет конструкция детали. Геометрию шпоночного паза в ступице тщательно проверяют и выдерживают в пределах допусков. Обращают внимание на выполнение оговоренных чертежом закруглений в местах сопряжений вертикальных стенок с дном шпоночного паза.

Ремонт зубчатых передач. При ремонте зубчатых передач устраняют следующие повреждения:

износ зубьев по толщине;

разрушение зубьев (изломы);

износ толщины ободов и ступиц.

При износе более 80% толщины цементированного слоя шестерня заменяется новой. Толщину зубьев восстанавливают наплавкой, коррегированием. Ремонт коррегированием состоит в уменьшении диаметра делительной окружности колеса до нового ремонтного размера.

Поломанные зубья заменяют различными способами, например, свариванием вставок, ввинчиванием шпилек с последующей их сваркой, наплавлением металла между ними и обработкой по форме зуба, наплавкой с использованием медного шаблон (рисунок 9).

Рисунок 9 - Схемы ремонта изношенных и поврежденных зубчатых колес: а- свариванием; б- наплавкой зуба вместо сломанного; 1- медный шаблон; 2- наплавленный зуб.

Шестерни могут иметь изношенные поверхности зубьев, полную или частичную поломку одного или нескольких зубьев, а также трещины в ободе или ступице. Причинами поломки зубьев шестерен являются перегрузка, неправильный монтаж, что вызывает одностороннюю нагрузку, попадание между зубьями твердых предметов и др. Как правило, шестерни с изношенными и поломанными зубьями заменяют новыми, однако при поломке не более двух зубьев подряд в неответственных передачах шестерню можно восстановить следующими способами: креплением вновь изготовленного зуба к ободу винтами; заменой зуба с последующей сваркой; креплением двух замененных зубьев винтами, напрессовкой нового венца с последующей приваркой; насадкой венцов на блок шестерен на шпонках или шлицах.

Ремонт шкивов клиноременной передачи. У шкивов изнашивается поверхность канавок, наблюдается также надлом обода, трещины на ступицах, износ посадочного отверстия и шпоночного паза. Шкивы восстанавливают протачиванием ручьев (канавок) с целью получения нормального прилегания ремня. Восстановленные таким образом шкивы не должны изменить скорость вращения передачи более чем на 5%.для сохранения передаточного отношения допускается обточка второго шкива передачи.

Изношенные ручьи шкивов можно восстанавливать автоматической наплавкой под слоем флюса или вибродуговой наплавкой. Местные отколы, трещины устраняют заваркой. Перед заваркой шкив равномерно нагревают, а после заварки погружают в нагретый песок для медленного охлаждения.

На пневматических муфтах заменяют резинокордные баллоны, диски, фрикционные накладки и ленты.

 

2.3.5 Сбор, наладка, испытание трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Сборка коробки перемены передач производится в строгом соответствии с техническими условиями на ремонт и чертежами.

Сборка коробки перемены передач начинается с комплектации узлов.

Сборка валов:

·    Ведущий вал; надеть зубчатую шестерню реверса на шлицевое соединение, зубчатая шестерня должна свободно передвигаться по шлицам вдоль оси до бурта без подклинивания, далее напрессовку звездочек производят при помощи гидравлического горизонтального пресса. Сначала напрессовывают, предварительно смазав посадочные места смазкой, во избегании задиров на валу, цепное колесо I скорости, следом напрессовывают подшипники и цепное колесо III скорости. Подшипники должны вращаться легко и без заклинивания. После собирают другой конец вала, подшипник и звездочку II скорости.

·        Ведомый вал; напрессовывать кулачковую муфту и полумуфту с цепным колесом I скорости на предварительно напрессованные подшипники, следом напрессовывают цепное колесо III скорости с подшипником. далее собирают другой конец вала. Напрессовывают на шпоночное соединение зубчатое колесо реверса, следом цепное колесо передачи на лебёдку, далее подшипник, цепное колесо II скорости с подшипниками.

·        Закрепить диск шкива к ступице звездочек, на валы одеть ступицы шинно-пневматических муфт.

·        Установить шипно-пневматические муфты и детали пневмоуправления.

·        Установить масляный насос.

Установить валы в посадочные места, таким образом, чтобы парные цепные звездочки находились в одной плоскости, при этом смещение звездочек относительно друг друга не должны превышать 0,5 мм. Смонтировать вилку и механизм включения реверса. Чтобы цепь правильно набегала на зубья, оси валов должны быть строго параллельны. Относительное смещение звездочек определяют при помощи натянутого шнура. Для устранения смещения звездочек в ряде случаев конструкцией предусматривается возможность регулирования положения одной из них с последующим ее закреплением. Закрепленные на валу звездочки проверяют на радиальное и торцевое биение. Величины допускаемого биения указываются в технических условиях на сборку. Среднее биение составляет обычно 0,1 мм на каждые 100 мм диаметра звездочки.

§ установить и натянуть цепи на все передачи, соединив их при помощи специальных приспособлений (оттяжные звездочки, передвижные опоры). Слабое натяжение цепи вызывает ее вибрацию что приводит к повышенному износу подшипников и всей передачи. Нормальным натяжением считается такое, при котором стрела провисания составляет менее 0,02 межосевого расстояния звездочек. Движение цепи должно быть прямолинейным, боковые скольжения указывают на неточность выверки валов.

§  Установить и закрепить крышку коробки перемены передач.

·    Смонтировать внешние масло- и воздухопроводы.

Основные требования, предъявляемые к отремонтированным коробкам передач.

Все детали должны быть изготовлены или отремонтированы в полном соответствии с действующими чертежами и техническими условиями. Износ деталей, используемых повторно, не должен превышать предельных размеров, установленных техническими условиями на выбраковку деталей коробки передач при ремонте.

Плоскости соединения крышек с корпусом, стаканов подшипников валов с корпусом должны быть герметичными.

Все уплотнения крышек подшипников и крышек корпуса коробки перемены передач должны быть новыми и не допускать течи масла во время работы.

Цепные и зубчатые передачи должны работать плавно с равномерным гудящим шумом. Удары и перекаты не допускаются.

После обкатки коробки передач зона касания зубьев зубчатых колес реверса должна быть по длине не менее 50% и по высоте - 40%.

Болты, гайки и шпильки должны быть затянуты до отказа.

Картер и коробок передач должен быть покрашен маслостойкой краской.

Коробки передач должны быть покрашены стойкой краской, а трущиеся поверхности деталей и валы смазаны антикоррозионной смазкой или солидолом.

После сборки коробки скоростей особое внимание должно быть уделено системе управления включения скоростей, реверсированию и блокировке управления, при которой невозможно одновременное включение двух разных скоростей.

Обкатка:

Обкатка и приработка деталей необходима для получения достаточной опорной поверхности в местах сопряжений за счет деформации и износа микронеровностей, оставленных после механической обработкой. Различают холодную и горячую обкатку. Коробку скоростей подвергают только холодной обкатке. Холодная обкатка необходима в основном для проверки правильности балансировки вращающихся частей, пригонки подшипников, а также точности сборки цепных передач.

Обкатка коробки передач проводится в соответствии с инструкциями завода изготовителя в течение 2-3 ч., при постоянном наблюдении за температурой подшипников, давлением масла в системе смазки, наличием, характером и величиной вибраций и шума. Во время обкатки проверяют работу механизмов переключения скоростей и следят за тем, чтобы температура подшипников не поднималась выше 70-80 °С и не было сильных шумов в зубчатых и цепных передачах.

В период обкатки устраняют замеченные недостатки сборки и регулировки. После окончания обкатки масло в картерах обычно заменяют новым и приступают к приемочным испытаниям машины.

Испытание:

В процессе испытаний коробки перемены передач, регистрируют вибрацию, так как она вредно отражается при эксплуатации как на самой коробке, на буровой установки, так и на здоровье обслуживающего персонала. Нормы на допустимые вибрации регламентируют отраслевые стандарты и технические условия. Если при этих испытаниях обнаруживаются некоторые дефекты (низкая производительность, малый КПД и т. п.), после доводки машину подвергают контрольному испытанию с целью определения эффективности принятых мер.

Так же во время испытания коробки особое внимание уделяется масленой системе. Масло, поступающее к точкам смазки, проходит через фильтр. Для защиты системы смазки от высокого давления, что может быть следствием засорения фильтра или маслопровода, на нагнетательной линии масляного насоса устанавливают перепускной клапан. На всасывающей линии устанавливают обратный клапан, что позволяет обходиться без заливки насоса перед пуском, так как столб масла во всасывающей линии держится постоянно. Давление масла в нагнетательной линии замеряют манометром. Для наблюдения за подачей масла к точкам смазки на трубах устанавливают указатели течения, отклонение флажка которых свидетельствует о подаче масла. При нормальной работе масляной системы флажки всех указателей должны колебаться в пределах красной черты, нанесенной на корпус указателя течения. Давление в нагнетательной линии должно находиться в пределах 0,15-0,25 МПа.

 

2.4 Конструкционный расчет трансмиссии насосов буровой установки 3200 ДТУ

Исходные данные:

N = 600 кВт - мощность на выходном валу;

n1 = 900 1/мин - частота вращения ведущей звездочки;

n_вых = 140 1/мин - частота вращения выходного вала;

смазка принудительная;

Рассчитать трехскоростную цепную коробку передач.

Решение:

. Для данной передачи примем приводную роликовую нормальную цепь 4ПР по ГОСТ 13568-75.

. Передаточное число общее

 (10.3/4/)

Принимаем первое передаточное отношение₁ = 2,5

Принимаем второе передаточное отношение₂ = 2,0

Следовательно, третье передаточное отношение

 (11.3/4/)

Определение числа зубьев звездочек;

первой передачи

 (12.3/4/)

второй передачи

 (13.3/4/)

третьей передачи

Примем предварительно шаг цепи t-31,75 мм. Тогда площадь проекции опорной поверхности шарнира (см. ГОСТ 13568-75)

. Число оборотов

n = 900 об/мин

n₁ =  об/мин (14.3/4/)₂ =  об/мин₃ =  об/мин

5. Скорость цепи

 (15.3/4/)

. Мощность на валах₁ = N = 600 кВт

η_пп = 0,99 - к.п.д. пары подшипников,

где η_цп = 0,93 - к.п.д. цепной передачи,

Р₂ = 600·0,93·0,99 = 553 кВт

Р₃ = Р₂·η_цп ·η_пп = 553·0,93 ·0,99 = 509 кВт

. Окружная сила передачи

 (20.3/4/)

8. Межосевое расстояние передачи

 (2.3/4/)

9. Число звеньев цепи

 (25.3/4/)

Длина цепи определяется по формуле

 (28.3/4/)

 (29.3/4/)

 (30.3/4/)

Вывод: В трехскоростной коробке передач рассчитали цепной редуктор, в котором общее передаточное отношение U = 6,43, из которого первое передаточное отношение u₁ = 2,5, второе передаточное отношение u₂ = 2,0, третье передаточное отношение =.

Число зубьев звездочек , z₂=65, z₃=27, z₄=54, z₅=28, z₆=36,

шаг цепи t-31,75 мм,

число оборотов валов n₁ = 360 об/мин, n₂= 180 об/мин, n₃ = 140 об/мин,

скорость цепи на валах , , ,

мощность на валах P₁ = 600 кВт, Р₂ = 553 кВт, Р₃ = 509 кВт,

окружная сила передачи , ,

межосевое расстояние передачи

число звеньев цепей , ,

длина цепей , ,

 

3. Организационная часть

 

.1 Техника безопасности при эксплуатации трансмиссий буровых установок

На буровой установке имеется много вращающихся частей и механизмов (шкивы, цепные, ременные и зубчатые передачи, карданные валы, приводы глино- и гидромешалок и др.), которые могут стать причиной несчастного случая вследствие зацепления частей одежды и ударов рабочих при выполнении ими работ. Поэтому вращающиеся и движущиеся части механизмов ограждают металлическими кожухами, перилами, сетками. Зубчатые и цепные передачи, вращающиеся соединения (муфты, карданные валы, шпонки валов) ограждают по всей окружности вращения сплошными металлическими кожухами.

Ременные передачи на приводах буровых насосов ограждают сетками или перилами, а со стороны шкивов (лобовой части) - сплошными металлическими щитами.

Во время работы механизмов запрещается снимать ограждения или их отдельные части, проникать за ограждения, просовывать сквозь них какие-либо предметы (ломы, трубы), производить какие-либо работы на движущихся или вращающихся частях.

При производстве ремонтных и профилактических работ снимать ограждение можно только после полной остановки механизма, приняв меры, исключающие возможность запуска механизма, удалив посторонних людей и вывесив предупредительные знаки и плакаты ("Не включать - работают люди!").

В работу механизмы включают только после установки всех ограждений, уборки инструмента и приспособлений, использованных для ремонта, удаления людей из опасной зоны и подачи сигнала.

Для обеспечения безопасной и долговечной работы механизмов и оборудования буровой установки особое значение имеет своевременная смазка трущихся частей. Несвоевременная смазка может привести к выводу из строя оборудования или даже к несчастному случаю. Смазывать детали бурового оборудования во время их работы запрещается.

Бурильщику запрещается снимать ограждения; проникать за них для производства каких-либо работ. Выполнять работы за ограждением (смазку, обтирку) помощник бурильщика может только после допуска и под наблюдением бурильщика или лица, назначенного им, на предварительно подготовленном рабочем месте.

 

.2 Противопожарные мероприятия на предприятиях НГДО

Для взрыво- и пожароопасных цехов, участков, объектов, исходя из их специфики, в качестве мер пожарной безопасности принят порядок содержания территории, зданий и помещений, в т.ч. эвакуационных путей и выходов. Осуществляются мероприятия по обеспечению пожарной безопасности при проведении технологических процессов, эксплуатации оборудования, производстве пожароопасных работ. Хранение и транспортировка взрывопожароопасных веществ и материалов производится согласно норм. Для курения, применения открытого огня и проведения огневых работ предусмотрены специально оборудованные площадки.

Персонал обучается обязанностям и действиям при пожаре: правилам вызова пожарной охраны, порядку аварийной остановки технологического оборудования, отключения вентиляции и электрооборудования, правилам применения первичных средств пожаротушения, порядку осмотра и приведения в пожаробезопасное состояние всех закрепленных помещений и установок. По данным мероприятиям периодически проводятся практические тренировки.

Производственные и служебные помещения, технологическое оборудование укомплектовано необходимыми первичными средствами пожаротушения согласно Норм (приложение 3 ППБ-01-93).

На видных местах размещены схемы эвакуации людей в случае пожара, инструкции, определяющие действия персонала по обеспечению безопасной и быстрой эвакуации, устройства систем оповещения о пожаре, таблички с указанием телефона пожарной части - 01.

Проведение пожароопасных работ (электро- и газосварка, бензорезка, паяльные работы, работа с электроинструментом и др.) на газовых объектах осуществляется только после оформления наряда-допуска на выполнение работ повышенной опасности.

Для повышения заинтересованности работников в проведении пожарно-профилактической работы на объектах филиалов и подразделений действуют добровольные пожарные дружины независимо от наличия ведомственной пожарной охраны.

На УКПГ-1В наружное пожаротушение всех зданий и сооружений осуществляется от кольцевой сети надземного водопровода диаметром 250 мм через незамерзающие пожарные гидранты, установленные также надземно. Необходимый напор и расход в сети создаются стационарными насосами, размещенными в насосной оборотного водоснабжения (I очереди).

Внутреннее пожаротушение, кроме автоматического, осуществляется из внутреннего противопожарного водовода, через установленные на нем краны, количество которых соответствует параметрам помещений.

Управление пожарными насосами осуществляется со щита управления насосов, от кнопок у пожарных кранов и гидрантов, а также по команде автоматической пожарной сигнализации.

В местах прохода воздуховодов приточных вентсистем через противопожарные преграды установлены огнезадерживающие клапаны, воздуховоды имеют соответствующий помещениям предел огнестойкости и плотность.

При возникновении пожара, кроме централизованного отключения вентсистем, предусмотрена их автоматическая блокировка, за исключением вентсистем обслуживающих тамбур шлюзы, на канализационных сетях промстоков установлены гидрозатворы.

Все здания предусмотрены III степени огнестойкости (СНиП 21-01-97). В зданиях с помещениями категории "А" предусмотрены наружные легко сбрасываемые конструкции, площадь которых составляет не менее 0,05 м² на 1 м³ объема взрывоопасного помещения.

Помещения категории "А" отделены от помещений категории "Д" и коридоров противопожарными перегородками.

В местах проемов в противопожарных перегородках, отделяющих помещения категории "А" от помещений других категорий, коридоров, предусмотрены тамбур шлюзы с постоянным подпором воздуха.

В производственных помещениях, в качестве средств пожаротушения применяются: вода, углекислый газ, порошок в соответствии с техническими требованиями и технико-экономическими обоснованиями.

Меры по обеспечению пожарной безопасности на буровой

При бурении нефтяных и газовых скважин опасность возникновения пожара связана с возможностью открытого газонефтяного фонтана из-за нарушения технологии бурения, неисправности ПВО или несвоевременного использования его для предупреждения выбросов и открытых фонтанов.

Пожары на буровых установках могут возникать также в связи с применением нефти, дизельного топлива и других горючих материалов, вследствие нарушения правил хранения и использования этих материалов или правил монтажа и эксплуатации оборудования.

Для обеспечения пожарной безопасности площадки, предназначенной для монтажа буровой установки, освобождается от наземных и подземных трубопроводов и кабелей, очищается от леса, кустарника, травы в радиусе не менее 50 м.

Вокруг вышки и других наземных сооружении устраиваются площадки шириной 10 - 12 м. Сгораемые конструкции привышечного сарая обрабатываются огнезащитным составом.

Топливная емкость для двигателей внутреннего сгорания располагается не ближе 20 м от помещения, в котором они установлены. Выхлопные трубы двигателей оборудуются искрогасителями, а выхлопные газы отводятся на расстояние не менее 15 м от устья скважины, 5 м от стены машинного сарая и 1,5 м выше конька крыши.

В местах прохода выхлопной трубы через стены, полы и крышу помещения между трубой и сгораемыми конструкциями оставляется зазор не менее 15 см, а трубы обертываются асбестом.

При использовании нефтяных ванн должны соблюдаться меры, исключающие возможность выброса и разлива нефти. В частности, нефть закачивается в скважину по шлангам, изготовленным из специального каучука, или по металлическим шлангам с быстросъемными соединениями, а продавливается утяжеленным раствором.

Трубы, по которым нефть наливается в емкости и перекачивается в скважину, надежно заземляются. Пролитая нефть смывается струей воды, загрязненные места засыпаются песком или землей, помещения силового привода дизелей или электродвигателей тщательно проветриваются.

При бурении скважин с применением промывочных растворов на углеводородной основе желобная система и приемные емкости закрываются с целью предотвращения испарения легких углеводородных фракций. Около подъездных путей к буровой и вокруг нее устанавливаются щиты с надписями о необходимости строгого соблюдения правил техники безопасности.

Дизельное топливо и нефтепродукты для приготовления раствора хранятся не ближе 40м от буровой установки. На такое же расстояние удаляется промывочный раствор на углеводородной основе, принимаются меры по предупреждению образовании искр и других источников воспламенения. В процессе бурения систематически измеряют температуру выходящего из скважины раствора.

При бурении скважины с возможными газопроявлениями проводят непрерывный анализ воздуха на рабочей площадке с помощью газоанализатора. В случае присутствия газа в количестве 20% от нижнего предела воспламенения принимают меры к выявлению и устранению мест утечек.

На бурящейся скважине должны находиться следующие средства тушения:

. Огнетушитель пенный ОХП - 10 8 шт.

. Ящики с песком 5 шт.

. Лопаты 5 шт.

. Ломы 2 шт.

. Багры 2 шт.

. Топоры 2 шт.

. Пожарные ведра 4 шт.

На буровой установке должна быть предусмотрена возможность тушения пожара с забором воды от водопровода.

 

.3 Охрана недр и окружающей среды при эксплуатации буровых установок

Нельзя заниматься нефтедобычей не воздействуя в той или иной степени на земную поверхность, растительность, водные источники, воздушные бассейны. Эксплуатация недр видоизменяет естественный ландшафт и влияет на природу.

Законодательство РФ предусматривает, что пользователи недр обязаны обеспечивать охрану атмосферного воздуха, земель, лесов, вод и др. объектов окружающей среды.

Одной из основных отраслей промышленности, ответственных за загрязнение окружающей среды, справедливо считается нефтяная. На всем пути от скважины до потребителя нефть и нефтепродукты - потенциальные загрязнители. Выбрасываемые в атмосферу газы, образующиеся в результате сгорания нефтепродуктов в топках и различных двигателях значительно увеличивает общую концентрацию вредных веществ в воздухе. Кроме того, атмосфера загрязняется в результате испарения нефти и нефтепродуктов и выброса паров в резервуарных парках, при перевозках и др.

Особенно большую опасность представляет загрязнение нефтью грунтовых вод и водоемов в результате сброса в пласты, реки, озера и море неочищенных промысловых сточных вод. В связи с этим большой интерес представляет рассмотрение опыта предотвращения загрязнения вод при добыче, сборе, промысловом транспорте и хранении нефти, как у нас, так и за рубежом.

В процессе освоения и разработки нефтяных и газовых месторождений отработан комплекс мероприятий, обеспечивающих охрану окружающей среды.

До начала освоения скважин, к площадкам подводятся продуктопроводы, соединенные с нефтесборными пунктами.

Отработанный буровой раствор из осваиваемой скважины собирается в емкости и используется для бурения последующих скважин куста. Загрязненная нефтью, кислотой илы ПАВ вода откачивается по трубопроводам в нефтесборные пункты.

Систематически контролируется состояние герметичности колонных головок, фонтанной арматуры, фланцевых и резьбовых соединений обвязки арматуры и трубопроводов. При обнаружении неисправностей повреждения должны быстро устраняться. Устье скважины оборудуется поддоном для сбора разливающихся жидкостей. Поддон трубопровода соединен с емкостью для сбора сточных вод.

Поступление в воздушную среду минеральной пыли происходит при взрывном и машинном разрушении пород; эрозии пород, складируемых на поверхности в отвалах; бурении скважин без промывки; эксплуатации грунтовых дорог, а также аэродромов, не имеющих травяных покрытий.

Проблема охраны водных богатств решается в двух основных направлениях: предотвращение сброса в водоемы нормативно неочищенных стоков и всемерное снижение объемов водозабор а из поверхностных источников.

Водопотребление с последующим сбросом или утилизацией стоков на промыслах складывается из использования воды на цели бурения, поддержания пластового давления, эксплуатации скважин, транспорта и промысловой подготовки нефти, прочие производственные и хозяйственно-бытовые нужды. Наибольший объем потребляемой воды затрачивается на поддержание пластового давления, для заводнения используется и большая доля водозабора из поверхностных источников водоснабжения. Поэтому главным направлением экономии водозабора из рек и озер является изыскание других пригодных для этих целей источников заводнения, а также внедрение более экономичных систем ППД.

Водоохранным требованиям отвечает внедрение более эффективных методов воздействия на нефтяные пласты. Так, экономия пресной воды достигается в результате применения нестационарного заводнения и закачки водогазовых смесей и диоксида углерода.

При бурении скважин широко применяют повторное использование воды. Этому способствует кустовое разбуривание месторождений. До 20 % сокращается расход воды в результате повторного использования задавочных жидкостей при ремонте скважин.

Загрязнение водоемов предотвращают очисткой, утилизацией или захоронением промысловых стоков.

Перспективное направление утилизации буровых растворов - приготовление на их основе или с помощью добавок отверждаемых смесей и материалов, используемых в качестве тампонажного камня, строительного материала, удобрений для сельского хозяйства и т.д.

Особого внимания заслуживает проблема защиты окружающей среды при использовании растворов на нефтяной основе. Нефть и нефтепродукты - устойчивые загрязнители среды. Поэтому применение растворов на нефтяной основе требует централизованного их приготовления, многократного использования, закрытой системы циркуляции. При этих мерах сводится к минимуму испарение легких фракций углеводородов в атмосферу, загрязнение почвы и водоемов. После окончания бурения растворы на нефтяной основе необходимо вывозить на базы хранения и уничтожать с помощью бактерий.

По отношению к насосам для подачи нефти, нефтепродуктов и агрессивных жидкостей эти требования выражаются в недопущении применения насосов, конструктивные особенности или эксплуатационные характеристики которых заведомо приводят к загрязнению земель и водоемов, наносят ущерб флоре и фауне. Насосные установки должны предусматривать герметичные системы для сбора и отвода утечек жидкости для последующей их утилизации.

 

.4 Расчет технико-экономических показателей участка по ремонту трансмиссий буровых установок

 

.4.1 План по труду и заработной плате

Численность основных рабочих определяется исходя из общей плановой трудоемкости работ и эффективного фонда рабочего времени одного рабочего в год

Расчет эффективного фонда рабочего времени производим табличным методом

Расчет эффективного фонда рабочего времени одного рабочего производим табличным методом.

Таблица 3 - Баланс рабочего времени одного рабочего

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение показателей
Календарный фонд рабочего времени	дни	365
Выходные и праздничные	дни	118
Номинальный фонд рабочего времени	дни	247
Невыходы на работу: очередные и дополнительные отпуска выполнение государственных и общественных обязанностей болезни	дни дни дни	30 9 18
Эффективный фонд рабочего времени	дни	190
Номинальная продолжительность смены	час	8
Внутрисменные недоработки	час	0,09
Эффективная продолжительность смены	час	7,91
Эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год	час	1503

Ч_рп = Q_п К_сп /Б, (1/15/)

где Ч _рп - плановая среднесписочная численность рабочих;_п - плановая трудоемкость работ;

Б - эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год;

К _сп - коэффициент списочного состава

К_сп = Д_ном / Д_эфф, (2/15/)

где Д_ном ^- номинальный фонд рабочего времени;

Д_{эфф -} эффективный фонд рабочего времени

К_сп = 247 / 190 = 1,30

Ч_рп = 37000×1,295/1503 = 32,0 чел.

Численность вспомогательных рабочих принимаем в пределах норматива (6- 9% от численности основных рабочих)

Ч_врп = 0,09×Ч_рп (3/15/)

Ч_врп = 0,09×32,0 = 2,9 чел.

Численность административно-управленческого персонала принимаем в пределах норматива (5- 8% от численности рабочих).

Ч_ап = 0,08×(Ч_рп + Ч_врп) (4/15/)

Ч_ап = 0,08 (32,0+2) = 2,7 чел

Фонд оплаты труда рабочих состоит из:

) тарифного фонда;

) премии;

) районный коэффициент;

4) северные надбавки;

5) доплаты за непроработанное время

Тарифный фонд оплаты труда основных рабочих определяем исходя из общей трудоемкости работ, тарифной ставки 1 разряда, среднего тарифного коэффициента работ:

ТФЗ_р = Q_п С₁ К_с (5/15/)

где С₁ -часовая тарифная ставка рабочего 1 разряда:

К_с - средний тарифный коэффициент рабочих (работ).

Если применяется единая тарифная сетка, тарифные разряды рабочих

и их численность неизвестны, а известны лишь средний тарифный разряд, то средний тарифный коэффициент определяют по формуле:

К_с = К_м + (К_б - К_м) ∙ (Р_с-Р_м) (6/15/)

где К _с - средний тарифный коэффициент рабочих (работ);

К_м - тарифный коэффициент, соответствующий меньшему из двух

смежных разрядов тарифной сетки, между которыми находится известный средний тарифный разряд;

К_б - тарифный коэффициент, соответствующий большему из двух смежных разрядов тарифной сетки, между которыми находится известный средний тарифный разряд;_с -средний тарифный разряд рабочих (работ);

Р_м - меньший из двух смежных разрядов тарифной сетки, между которыми находится известный средний тарифный разряд;

Таблица 4 - Тарифная сетка

Тарифный разряд	1	2	3	4	5	6
Тарифный коэффициент	1,00	1,09	1,186	1,339	1,542	1,797

К_с = 1,339+(1,542-1,339) × (4,26-4,0) = 1,392

ТФЗ_р = 37×65,70×1,392 = 3383,813 тыс. руб.

Расчет тарифного фонда оплаты труда вспомогательных рабочих производим табличным методом (таблица 5)

 

Таблица 5 - Расчет тарифного фонда оплаты труда вспомогательных рабочих

Профессия	Численность списочная (чел)	Разряд	Тарифная ставка (руб.)	Эффективный фонд рабочего времени одного рабочего (тыс. чел-час)	Эффективный фонд рабочего времени всех рабочих (тыс. чел-час)	Тарифный фонд оплаты труда (тыс. руб.)
1	2	3	4	5	6	7
на статью "Вспомогательное производство"
Слесарь-ремонтник	1	5	101,31	1,503	1,503	152,268
Итого:	1					152,268
На статью "Общепроизводственные расходы"
Подсобный рабочий	1	2	71,61	1,503	1,503	107,634
Итого:	1					107,634

Процент доплат до дневного фонда

П_дд = Н_вс ∙100/Д_см.эф, (7/15/)

где П_дд - процент доплат до дневного фонда;

Н_вс- внутрисменные недоработки;

Д _{см эф} ^- длительность смены эффективная.

П_дд = 0,09∙100/7,91 = 1,14%

Процент доплат до годового фонда

П_д.г = (О₀ +О_д + Г.О+ О.О.) ∙ 100/ (Д _ном - О_о -О_д - Г.О- О.О), (8/15/)

где П_{д.г -} процент доплат до годового фонда;

О_{0 -} очередные отпуска;

О_д - дополнительные отпуска;

Г.О - выполнение государственных обязанностей;

О.О - выполнение общественных обязанностей;

П_д.г. = (30 + 9)100/(247-30-9) = 18,75%

Расчет годового фонда оплаты труда рабочих производим табличным методом (таблица 6):

Таблица 6 - Расчет годового фонда оплаты труда рабочих

Категория рабочих	Численность списочная, (чел)	Тарифный фонд оплаты труда, (тыс. руб.)	Премии тыс. руб.	Прочие доплаты до часового фонда, тыс. руб.	Итого часовой фонд, тыс. руб.	Северные льготы, тыс. руб.	Итого, тыс. руб.	Доплаты до дневного фонда, тыс. руб.	Итого дневной фонд, тыс. руб.	Доплаты до годового фонда, тыс. руб.	Итого годовой фонд, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Основные	32,0	3383,813	1048,982	37,899	4470,694	5811,902	10282,596	117,222	10399,818	1949,966	12349,784
Вспомогательные	1	152,268	38,067	1,705	192,040	249,652	441,692	5,035	446,727	83,761	530,489
Общепроизводственные	1	107,634	21,527	1,205	130,366	169,476	299,842	3,418	303,260	56,861	360,121
Итого	34,0	3643,715	1108,576	40,809	4793,100	6231,030	11024,130	125,675	11149,805	2090,588	13240,394

Расчет годового фонда оплаты труда административно-управленческого персонала производим табличным методом (таблица 7)

Таблица 7 - Расчет годового фонда оплаты труда административно-управленческого персонала

Должность	Численность списочная (чел)	Должностной оклад, (тыс. руб.)	Тарифный фонд, тыс. руб.	Премии, тыс. руб.	Итого фонд оплаты труда, тыс. руб.	Северные надбавки, тыс. руб.	Итого годовой фонд, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8
Начальник цеха	1	28,00	336,00	174,72	510,72	663,936	1174,656
Мастер	1	25,00	300,00	156,00	456,00	592,800	1048,800
Итого	2		636,00	330,72	966,72	1256,736	2223,456

Норматив оплаты труда рабочих

Н_фзпр = ФЗП_Р/Q_п, (9/15/)

где Н_фзпр - норматив оплаты труда рабочих

Н_фзпр = 13240,394 : 37 = 357,848 тыс. руб./тыс. нормо-час.

Норматив оплаты труда персонала управления

Н_фзпа = ФЗП_А / Q_n (10/15/)

Н_фзпа = 2223,456 : 37 = 60,093 тыс. руб./тыс. нормо-час.

Таблица 8 - Сводные показатели по труду

Наименование показателей	Единицы измерения	Значения показателей
1. Объем выполненных работ	тыс. чел.час.	37
2. Численность ППП всего в том числе рабочих АУП	Чел.  Чел. Чел.	36,0  34,0 2
3. Производительность труда одного рабочего	нормо-час	1091
4. Фонд оплаты труда всего в том числе рабочих АУП	тыс. руб.	15463,850  13240,394 2223,456
5. Среднегодовая зарплата одного работающего	тыс. руб.	429,551
6. Среднегодовая зарплата одного рабочего	тыс. руб.	389,423
7. Среднемесячная зарплата одного работающего	тыс. руб.	35,796
7. Среднемесячная зарплата одного рабочего	тыс. руб.	32,452

3.4.2 План пo себестоимости

Количество и стоимость основных материалов определяем исходя из плановой трудоемкости работ и норм расхода материалов.

Нормы расхода основных материалов установлены цеху на 1 тысячу нормо-часов трудоемкости. Расчет производим табличным методом

Таблица 9 - Расчет материальных затрат

Наименование материалов	Ед. изм.	Цена за ед., руб.	Норма расхода	Годовой расход, кг	Стоимость материалов, руб.
1	2	3	4	5	6
Черные металлы
Сталь 35Л	кг	39	120	4440	173160
Сталь 45ХН	кг	56	82	3034	169904
Итого:					343064
Запасные части
Шкив привода	шт	3400	2	74	251600
Вал ведомый	шт	9400	1	37	347800
Вал ведущий	шт	6800	1	37	251600
Редуктор привода	шт	8000	0,2	15,6	124800
Звездочка реверса	шт	2500	4	148	370000
Муфта ШПМ-700	шт	1400	4	148	207200
Зубчатая двусторонняя муфта	шт	800	8	296	236800
Муфта фрикционная	шт	1200	8	296	355200
Трехрядное цепное колесо	шт	3400	2	74	251600
Роликоподшипник радиальный однорядный	шт	480	6	222	106560
Роликоподшипник сферический двухрядный	шт	640	10	370	236800
Крышка	шт	1800	2	74	133200
Бугель	шт	2350	2	74	173900
Итого:					3047060
Резино-технические изделия
Манжета уплотнения	шт	210	14	518	108780
Стабилизатор	шт	1300	4	148	192400
Уплотнение штока	шт	720	8	296	213120
Кольцо упорное	шт	200	12	444	88800
Прокладка	шт	210	20	740	155400
Уплотнение цилиндрической втулки	шт	385	36	1332	512820
Диск-отражатель	шт	575	8	296	170200
Палец	шт	190	40	1480	281200
Диафрагма Д 70	шт	5550	3	111	616050
Итого:					2249970
Метизы
Шпилька	кг	325	4	148	48100
Болт	кг	410	10	370	151700
Гайка	кг	310	10	370	114700
Шайба	кг	94	20	740	69560
Винт	кг	150	20	740	111000
Шайба пружинная	кг	91	4	148	13468
Шайба стопорная	кг	77	25	925	71225
Итого:					579753
Лакокрасочные материалы
Эмали ПФ	кг	66,0	8	296	19536
Эмали НЦ	кг	87	4	148	12876
Краски ГФ	кг	59	10	370	21830
Итого					54242
Всего по цеху					6274089

Расчет стоимости электрической и тепловой энергии производим табличным методом (таблица 10)

Расход электроэнергии на технологические цели производим по укрупненному нормативу

_э = Q_п ∙ Hэ, (11/15/)

Где Нэ - норматив электропотребления_э = 37∙690 = 25530 кВт-час

Стоимость потребленной воды определяем из планового расхода и действующих тарифов на воду 40 рублей за 1 кубометр.

С_в = Q_в∙Т_в, (12/15/)

где Q_в - плановый расход воды;

Т_в - действующий тариф на воду;

С_в = 1,14 ∙ 40 = 45,6 тыс. руб.

Таблица 10 - Расчет стоимости электрической и тепловой энергии

Вид и направление использования энергии	Ед. измерения	Годовой расход	Плановая цена за ед., руб.	Стоимость энергии, руб.
1. Электроэнергия на технологические цели	кВт. час.	25530	4,51	115140,30
2. Электроэнергия на освещение	кВт. час.	73000	4,51	329230,00
Итого		98530		444370,30
3. Тепловая энергия на отопление	МДж	41	1304	53464,00

Сумму амортизационных отчислений определяем табличным методом (таблица 11)

Таблица 11 - Расчет амортизационных отчислений

Наименование группы основных производственных фондов	Среднегодовая стоимость ОПФ, тыс. руб.	Норма амортизации, %	Сумма амортизационных отчислений, тыс. руб.
1	2	3	4
Здания	7120	3,1	220,720
Сооружения	6695	6,3	421,785
Рабочие машины и оборудование	6295	13,2	830,940
Силовые машины	2860	6,9	197,340
Транспортные средства	2772	18,8	521,136
Инструмент	360	25,3	91,080
Итого			2283,001

Составляем смету расходов на вспомогательное производство (таблица 12)

Составляем смету общепроизводственных расходов (таблица 13)

Таблица 12 - Смета "Вспомогательное производство"

Статьи затрат	Сумма затрат, тыс. руб
1. Заработная плата вспомогательных рабочих	530,489
2. Социальный взнос (30% от заработной платы вспомогательных рабочих)	159,147
3. Вспомогательные материалы (45% от заработной платы вспомогательных рабочих)	238,720
4. Амортизация рабочих машин и оборудования, инструмента, транспортных средств	1443,156
5 Текущий ремонт основных средств (70% от амортизации)	1010,209
6. Прочие затраты (8% от суммы вышеуказанных затрат	270,538	3652,259

Таблица 13 - Смета "Общепроизводственные расходы"

Статьи затратСумма затрат, тыс. руб
1. Заработная плата общепроизводственных рабочих	360,121
2. Социальный взнос (30% от заработной платы общепроизводственных рабочих)	108,036
3. Вспомогательные материалы (45% от заработной платы общепроизводственных рабочих)	162,055
4 Заработная плата персонала управления	2223,456
5. Социальный взнос (30% от заработной платы АУП)	667,037
6. Электроэнергия на освещение	329,230
7. Тепловая энергия на отопление	53,464
8 Амортизация зданий, сооружений и силовых машин	839,845
9 Текущий ремонт основных средств (70% от амортизации)	587,892
10. Расходы на охрану труда и технику безопасности (10% от заработной платы рабочих)	1324,039
Итого	6655,175

Составляем калькуляцию себестоимости одного нормо-часа ремонтных работ

Таблица 14 - Калькуляция себестоимости

Статьи затрат	Сумма затрат на программу, тыс. руб.	Сумма затрат на один нормо-час, руб	Структура затрат, %
Сырье и основные материалы	6274,089	169,570	16,05
Вода	45,600	1,232	0,12
Электроэнергия на технологические цели	115,140	3,112	0,29
Расходы на оплату труда основных рабочих	12349,784	333,778	31,60
Социальный взнос (30% от заработной платы основных рабочих)	3704,935	100,133	9,48
Вспомогательное производство	3652,259	98,710	9,34
Общепроизводственные расходы	6655,175	179,870	17,03
Итого цеховая себестоимость	32796,982	886,405	83,91
общехозяйственные (накладные) расходы (40% от заработной платы основных и вспомогательных рабочих)	5152,109	139,246	13,18
Итого производственная себестоимость	37949,091	1025,651	97,09
Коммерческие расходы (3% от производственной себестоимости)	1138,473	30,770	2,91
Итого полная себестоимость	39087,564	1056,421	100,00
Прибыль	1876,203	50,708
Оптовая цена товарной продукции	40963,767	1107,129

Составляем смету затрат на производство по экономическим элементам

Таблица 15 - Смета затрат по ремонтному цеху

Элементы затрат	Сумма затрат, тыс. руб.	Структура затрат, %
1. Материальные затраты 2. в том числе: а) основные материалы, б) вспомогательные материалы в) электроэнергия г) тепловая энергия д) вода	7218,298  6274,089 400,775 444,370 53,464 45,600	22,01  19,13 1,22 1,35 0,16 0,14
2. Амортизационные отчисления	2283,001	6,96
3. Расходы на оплату труда	15463,850	47,15
4. Социальный взнос	4639,155	14,15
5. Прочие расходы	3192,678	9,73
Итого	32796,982	100

Составляем таблицу сводных показателей по ремонтному цеху

Таблица 16 - Сводные показатели по цеху

Наименование показателей	Единицы измерения	Значение показателей
1. Объем выполненных работ	Тыс. руб.	40963,767
2. Численность ППП всего	Чел.	36,0
3. Среднегодовая зарплата одного рабочего	Тыс. руб.	389,423
4. Рентабельность продукции	%	4,8
5. Свободная отпускная цена одного нормо-часа	Руб.	1107,129
6. Затрата на 1 руб. товарной продукции	Руб.	0,95
7. Число дней работы цеха	Дни	247
8. Эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год	Час	1503
9. Производительность труда по товарной продукции	Тыс. руб.	1137,882

 

Заключение

В процессе выполнения дипломного проекта изучена научная и техническая литература по эксплуатации трансмиссионного оборудования, а также по организации и выполнению ремонтных работ коробок перемены передач.

В механических трансмиссиях для преобразования частоты вращения и крутящих моментов применяют коробки передач. В установках геологоразведочного бурения такие трансмиссии используют наиболее часто. Они позволяют получить широкий диапазон изменения частоты вращения, просты в эксплуатации, имеют достаточно высокий к.п.д.

Кинематическая связь в механических трансмиссиях осуществляется с помощью различных передач и муфт.

В общей части дипломного проекта рассмотрен состав и назначение трансмиссий буровых установок. Особое внимание уделено цепным и ременным передачам буровых установок. Были рассмотрены коробки перемены передач, муфты сцепления и соединительные муфты.

В работе представлены необходимые знания по устройству и техническим характеристикам КПП трансмиссий буровых установок, представлены знания по монтажу трансмиссий буровых установок.

Коробка перемены передач является самостоятельным агрегатом, соединенным с лебедкой и силовым приводом цепной передачей с помощью цепного колеса, установленного на консольной части ведомого вала.

В расчетно-технологической части дипломного проекта представлены материалы по ремонту и техническому обслуживанию приводного оборудования. В технологической части также приведены материалы изготовления основных узлов и деталей, характер разрушения, виды разрушения, рассмотрены методы их ремонта и восстановления. Описана периодичность технического обслуживания, капитального ремонта, приведен порядок технологического процесса ремонта КПП. Приведены виды мойки деталей на предприятии, методы контроля технического состояния деталей при дефектовке. В заключение приведен порядок сборки, наладки и испытания трансмиссий после ремонта.

В расчетной части произведены основные конструкционные расчеты коробки передач.

В организационной части рассмотрены меры по технике безопасности при эксплуатации трансмиссий буровых установок, противопожарные мероприятия на предприятиях НГДО, охрана недр и окружающей среды при эксплуатации буровых установок.

Завершением проекта является расчет технико-экономических показателей участка по ремонту и технической эксплуатации трансмиссий буровых установок.

 

Список литературы

1.   Аренсон Р.И. Каталог-справочник Нефтяное оборудование. -М.: ООО "Наука", 2011.

2.   Вадецкий Ю.В. Бурение нефтяных и газовых скважин. -М.: Недра, 2003.

3.      Гузенков П.Г. Детали машин. -М.: Академия, 2005.

.        Ильский А.П. Буровые машины и механизмы. -М.: Академия, 2003.

.        Коршак А.А. Основы нефтегазового дела. -Уфа.: Дизайн Полиграф Сервис, 2002.

.        Лесецкий В.А. "Буровые машины и механизмы", -М.: Академия, 2004.

.        Методика по планированию, учету и калькуляции себестоимости добычи нефти и газа. -М.: Министерство топлива и энергетики РФ, 2005.

.        Молчанов А.Г. Нефтегазопромысловое оборудование. -С-П.: Лань, 2008.

9.   Палашкин Е.А. Справочник механика по глубокому бурению -М.: Недра, 1994

10.    Положение о системе планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования в нефтяной промышленности. -М: Министерство топлива и энергетики, 2004.

.        Пошерстник Н.В и др. Заработная плата в современных условиях. - С-П.: Герда, 2005.

.        Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности, -М.: Промышленная безопасность, 2007.

.        Раабен А.А. Ремонт и монтаж бурового оборудования. -Уфа: Дизайн Полиграф Сервис, 2003.

.        Северинчик Н.А. Машины и оборудование для бурения скважин. -М.: Академия, 2003.

15. Экономика, организация и планирование производства на предприятиях нефтяной и газовой промышленности. Под ред. Шматова В.Ф. -М.: Недра, 1999.