Мотор-редуктор для малогабаритной буровой установки МГБУ
Вращатель для малогабаритной буровой установки
Двигатель для МГБУ — что выбрать?
Правильный выбор мотор-редуктора для малогабаритной буровой установки — залог успешного бурения скважин на воду. Прежде чем приобретать тот или иной вращатель, нужно определиться с методом бурения, а также применяемым буровым инструментом. От этого зависит какая нужна будет мощность (крутящий момент) и какие потребуются обороты на валу вращателя.
К примеру, характеристики установки разведывательного бурения УРБ 2А2 на базе ЗИЛ-130 которая позволяет бурить любые скважины на воду следующие — 20-300 об/минуту на вращателе и крутящий момент 3500 н.м. для бурения сухим способом — шнеками D135 на глубину 30-40 метров необходим крутящий момент 2500-3500 Н.м. и обороты около 100 об/мин. выдать такие характеристики можно только с помощью привода в виде автотракторного палубного дизеля мощностью 50-80 Квт. поэтому бурение шнеками и малогабаритная буровая установка малосовместимы.
Чаще всего бурение на МГБУ выполняется методом прямой промывки, т.е. подачи бурового раствора к рабочему инструменту — шарошечному долоту или пикобуру. Для такого метода бурения нужна гораздо меньшая мощность так как инструмент работает только на забое, пятно контакта а следовательно и усилия невелики, а вынос породы происходит за счет работы бурового насоса. Крутящий момент необходимый для такого метода составляет примерно 250-500 Нм, такой момент можно получить с простого электрического мотор-редуктора мощностью 2-3 кВт.
Теоретически можно конечно увеличить мощность до 6-7 квт но тогда необходимо менять конструкцию каркаса установки, делать делать его в виде стрелы или П-образным с раскосами жесткости. Обороты вращателя для работы на работы на малогабаритных установках как правило находятся в диапазоне 50-90 об/минуту. Это связано с тем что шаткость конструкции и малая точность изготовления вращающихся деталей на больших оборотах может вызвать сильную вибрацию и биение колонны буровых штанг и обрыв соединений. Для бурения мягких пород до 4-й категории буримости (глины, супеси, пески) таких оборотов и крутящего момента вполне достаточно.
Естественно что разработкой мотор-редукторов именно для малогабаритных установок никто специально не занимался. Чаще всего просто применяют стандартные двигатели от агрегатов используемых в сельском хозяйстве и промышленности. Три основных редуктора которые устанавливают на МГБУ это редуктор ТСН 00.76 от привода наклонного транспортера навозоуборочного комплекса, или общепромышленные редуктора 3МП-40 или 3МП-50. приводом для этих редукторов является фланцевый асинхронный электродвигатель трехфазного тока мощностью 2.2 кВт и выдающий 1500 оборотов в минуту.
1. Редуктор ТСН 00.76
Этот мотор-редуктор в просторечии именуемый «навозник» является самым оптимальным и популярным вращателем для малогабаритных буровых установок. Его преимущества — надежность и простота конструкции, легкодоступность (продается в любом крупном агромаше) и ремонтопригодность, запчасти есть в том же агромаше почти всегда в наличии. Минусом является большой вес (95 кг), хотя иногда это является преимуществом — обеспечивается дополнительное давление на буровой инструмент и сравнительно малое количество оборотов на валу — 56 об/минуту.
2. Редукторы 3МП-40 и 3МП-50
Редукторы 3МП-40 и 3МП-50 являются близнецами, их разница только в крутящем моменте на валу. Они выдают порядка 80 об/минуту, но их конструкция более сложна чем у ТСН, это планетарные редуктора с сателитными шестернями как в мостах автомобилей. Они выпускаются в двух видах — для горизонтальной схемы установки — на лапах и для вертикальной с фланцевым соединением. Данные редуктора весят немного меньше чем ТСН и лучше подходят для установки на переносную МГБУ. Но как правило в большинстве фирм торгующих промышленным оборудованием такой редуктор и запчасти к нему заказная позиция со сроком поставки около месяца.
Цена эти редуктоов на 15-20% дороже чем ТСН.
Мотор-редуктор
Мотор-редуктор состоит из редуктора и электродвигателя. Электронный преобразователь регулирует скорость его движения – она зависит от условий, в которых проводятся работы. С его помощью срок эксплуатации существенно увеличивается, затраты на потребление энергии, обслуживание и ремонт сокращаются, а производительность остаётся на том же уровне.
Как выбирать мотор-редуктор для МГБУ
Используется мотор-редуктор для бурения скважин малогабаритными буровыми установками. При покупке важен его правильный выбор. Какую модель приобрести, зависит от способа бурения, который вы выбираете, и от вашего оборудования. Наиболее часто используется при методе прямой промывки, когда буровой раствор подаётся к рабочему инструменту. Выход шлака в таких случаях происходит с помощью бурового насоса, и требования к мощности мотор-редуктора относительно небольшие – достаточно 2-3 кВт. Тем не менее, если вы не являетесь опытным специалистом в данной области, до покупки уточните выбор модели по всем характеристикам у наших консультантов.
Такой параметр, как обороты вращателя, в бурении могут составлять от 50 до 90 оборотов в минуту, если вы используете малогабаритное оборудование, а почвы региона имеют категорию до 4. Этого достаточно для нормальной работы, а вот увеличение показателя не всегда целесообразно. Учитывая малый вес установки, при больших оборотах может возникнуть сильная вибрация, которая в итоге грозит обрывом соединений. А вот для более плотных категорий пород обороты вращателя выбирайте более 90 об/мин. Предназначенные для них малогабаритные буровые установки и сопутствующее оборудование более устойчивы, и таких проблем с ними не возникнет.
Также мотор-редукторы, используемые для бурения, могут быть цилиндрическими или планетарными.
- Цилиндрические. Обязательно наличие отдушины с дренажным отверстием, предотвращающем перегрев масла в двигателе. Отличительные особенности – низкие рабочие температуры, высокий КПД, возможность работы при неравномерных и высоких нагрузках. На территории нашей страны в продаже чаще всего встречаются цилиндрические мотор-редукторы производства Чехии, Германии и Италии.
- Планетарные. Отличаются зубчатой передачей, где зубчатые колёса чередуются с осями. Название произошло от схожести их движения с траекторией планет солнечной системы. Преимуществом являются компактность и малый вес, что очень удобно в условиях, когда бурение проводят с помощью МГБУ. Ещё один плюс – высокое передаточное отношение. У нас наиболее распространены такие мотор-редукторы российского производства.
При выборе мотор-редуктора высокого качества вы можете быть уверены в его бесперебойной работе с малыми перерывами до 20 часов в сутки. А это значит, что такое оборудование выдержит любой объём заказов.
Редукторы для буровых установок
Буровые установки имеют привод от дизельного, либо электрического двигателя. Причем, даже если используется дизель, то трансмиссия делается электрической (дизельная электростанция и несколько электродвигателей), поэтому оптимальна схема и использованием мотор-редукторов, когда шестерни и электродвигатель объединены в одном корпусе. Для мощных буровых двигатели и редуктор исполняются отдельно. Напряжение питания — 380-400 вольт на три фазы. Применяются все типы передач, кроме червячной: цилиндрические, планетарные и редко — волновые. Червячный редуктор может использоваться как вспомогательный для вертикальной подачи. Применять его как основной нельзя из-за быстрого перегрева при таких нагрузках.
Редукторы для передвижных буровых станков без шасси
Легкие буровые станки популярны для бурения неглубоких скважин на воду. Они устанавливаются на стальной раме, иногда имеются колеса для перемещения. Вес такого станка не превышает 500-700 кг. Используются планетарные мотор-редукторы с доработанным торцевым подшипником. Использовать редуктор без торцевого подшипника нельзя, общепромышленное исполнение не предназначено для таких осевых нагрузок, которые возникают при бурении. Компактная буровая установка может иметь всего один редуктор и этого вполне достаточно для работы. Увеличение усилия на коронке при небольшом весе станка компенсируется весом буровых штанг. Кроме того, такие станки используются только для бурения скважин малого диаметра.
Редукторы для буровых на автомобильном шасси
Это самый популярный форм-фактор буровых. Общий вес буровой установки на автомобильном шасси достигает 1-5 или даже 10 т. Большой вес увеличивает расход топлива при транспортировании, но позволяет повысить усилие на буровой коронке. После некоторой величины (определяется типом коронки и диаметром скважины) увеличение веса становится бессмысленным. Исходя из этих требований, в буровых установках на автомобильном шасси оптимальны планетарные редукторы. Их же используют в автобетоносмесителях, автобетононасосах и другой схожей технике на шасси КамАЗ, Урал, ЗИЛ. Если буровая установка имеет гидромеханическую трансмиссию, то редуктор может быть цилиндрическим с небольшим передаточным числом.
Редукторы для буровых в нефтегазовом секторе
Самые мощные буровые используются в нефтегазовом добывающей отрасли. Длина скважин составляет тысячи метров. Бурение осуществляется в круглосуточном режиме в сложных условиях, например, при отрицательной температуре больше чем -40 С. Используемые мотор-редукторы должны быть рассчитанными на такие условия, иметь соответствующую антикоррозийную защиту от внешних воздействий. В маркировке указывается тип климатического исполнения: морской, тропический и для крайнего севера. Тип передачи — цилиндрический. Это самая производительная схема с минимальным снижением КПД. Большие габариты и вес цилиндрических редукторов в стационарных буровых установках особой роли не играет.
Какие редукторы подходят для буровых установок
Многие производители приводной техники рекомендуют применять планетарные мотор-редукторы т.к. они легко выдерживают высокие перегрузки и заклинивания. Также эти мотор-редукторы имеют компактные размеры и небольшой вес, что особенно важно при производстве малогабаритных буровых установок.
Как показывает практика, наиболее подходящими для этих целей являются планетарные мотор-редукторы 3МП31.5, 3МП40, 3МП50, которые можно приобрести по оптимальным ценам в нашей компании.
Мотор-редуктор для буровых установок
Буровая установка – это сложный механизм, испытывающий серьезные нагрузки. При этом нагрузка может быть непостоянной, так как приходится иметь дело с различными видами грунта. Работа буровой установки состоит из двух этапов. Первый – перемещение бура вверх и вниз, параллельно штоку, второй – вращение бура. Также стоит учитывать усиление подачи, то есть сопротивление грунта при заглублении, либо поднятии бура, и сопротивление породы крутящему движению инструмента. Именно поэтому одной их главных частей такого оборудования является мотор-редуктор. То, какую эффективность обеспечит привод буровой установки в отдельно взятом случае, зависит не только от его характеристик – мощности, крутящего момента, оборотов, но и от характеристик среды, в которой выполняется бурение скважины.
Назначение мотора-редуктора
При бурении скважины мотор-редуктор работает на высоких передаточных отношениях. При этом, если увеличить скорость вращения вала, то гарантии более глубокого забура не будет, так как грунт может иметь гораздо большее сопротивление, чем усилие привода. Проще говоря, бур будет крутится на одном месте, а нагрузка на двигатель увеличится, что приведет к преждевременному износу последнего. Именно поэтому использование на буровой установке качественных мотор-редукторов – это не только экономия времени, но и денег. Редуктор позволяет преобразовать крутящий момент, который выдает двигатель, и придать валу меньшую скорость на выходе, то есть привод переключается на более высокую передачу, но при этом, частота оборотов бура не растет, а увеличивается усилие его подачи и мощность. В итоге мы получаем более высокую скорость бурения скважины, экономим время и деньги.
В буровых установках усилие привода на бур передается через трансмиссию. При этом передачи могут быть цепными, зубчатыми или карданными. В более мощных машинах принято эксплуатировать цепную передачу, а для мобильного бензобура хватит и зубчатой передачи. Бур, вал мотора, и сам привод связаны в одну жесткую конструкцию, которая позволяет достичь высокого КПД. Из недостатков такой системы стоит отметить только непостоянный режим работы мотор-редуктора, так как при углублении меняются породы грунта, а значит изменяется сила сопротивления буровому инструменту. Как показывает практика, нагрузка может внезапно возрасти или наоборот уменьшиться, что приводит к ударам, высокой вибрации, как следствие, привод заклинивается. Именно редуктор позволяет выполнять своевременную смену режимов работы привода, что минимизирует переменные нагрузки на буровое устройство. При этом такой механизм обеспечивает оптимальные показатели частоты вращения, крутящего момента и усилия подачи бура, вследствие чего оборудование показывает максимальную эффективность, при нормальном режиме эксплуатации двигателя. В итоге бурильная установка будет работать стабильней и дольше.
Принцип работы мотора-редуктора
Мотор-редуктор – это привод, совмещающий в себе двигатель и редуктор. Простота такой конструкции гарантирует надежность и эффективность буровой установки. Для бурения скважин используют три вида моторы-редукторов:
Цилиндрический зубчатый мотор-редуктор. Наряду с планетаным приводом цилиндрический мотор-редуктор является оптимальным решением для небольшой буровой установки. Наиболее популярными являются агрегаты, в которых оси шестерней располагаются параллельно друг другу. Главным преимуществом такого оборудования является высокий КПД, то есть вследствие преобразования крутящего момента не теряется начальное усилие привода.
Червячный мотор-редуктор. Данный агрегат имеет прямо противоположную конструкцию. В таких приводах преобразование крутящего момента двигателя происходит посредством вращения винта-червяка. При это чаще всего применяют двухступенчатый червячный мотор-редуктор. Из плюсов такого оборудования стоит отметить плавность хода, бесшумность, а также возможность автоматической остановки двигателя при предельном сопротивлении грунта, что гарантирует безопасную работу в проблемных грунтах. Червячный механизм также чаще всего используют в небольших установках.
Планетарный мотор-редуктор – это самая популярная модификация оборудования. Современные планетарные агрегаты комплектуются частотными преобразователями, которые позволяют выполнять максимально точное регулирование работы двигателя. Сам планетарный редуктор состоит из основной шестерни, и сателлитов (небольших зубчатых колес), которые установлены на «водиле» – оси, соединяющей все элементы редуктора. Здесь превалируют два преимущества: высокая эффективность преобразования крутящего момента и компактность.
Более подробно о видах мотор-редукторов можно почитать на сайте
Особенности моделей мотор-редукторов
Для буровых установок принято использовать три типа редукторов: 4МЦ2С, ТСН и ЗМП. Цилиндрические мотор-редукторы типа 4МЦ2С производятся с расстоянием между осями 63 — 125 мм, и являются электромеханическими приводами общепромышленного назначения.
Преимущества:
Широкий диапазон оборотов на выходном валу;
Конические роликовые подшипники делают конструкцию более устойчивой к осевым нагрузкам;
Возможность реверсивного вращения валов;
Работа в электросети напряжением 380 В;
Редуктор может комплектоваться отечественными или импортными двигателями от 0,6 до 3 кВт;
Недостатки:
Малый крутящий момент;
Требователен к качеству и периодичности смазки;
Внутренние части корпуса достаточно хрупкие.
Мотор-редуктор ТСН 00.760 является оптимальным и популярным приводом для малогабаритных буровых установок. Это стандартный 2-ступенчатый цилиндрический соосный мотор-редуктор с межосевым расстоянием 125 мм. Агрегат оснащен электродвигателем АИР90L4, развивающим мощность в 2.2 кВт. Крутящий момент на валу привода составляет 370 Нм.
Преимущества:
Простая и надежная конструкция;
Компактные размеры;
Устойчивость к нагрузкам;
Ремонтопригодность;
Широкий выбор двигателей: 2.3, 3, 4 кВт.
Недостатки:
Нормальная эксплуатация возможна только на наклонных установках;
Невысокие максимальные обороты – 51.6 об/мин;
Слабые подшипники.
Планетарные мотор-редукторы типа 3МП-40 можно эксплуатировать в широком диапазоне климатических условий. Привод обладает высоким КПД, отличными показателями надежности и ремонтопригодностью.
Для комплектации планетарного мотор-редуктора ЗМП-40 применяются асинхронные двигатели серий 4АМ, АИР или А. Также возможна комплектация двигателями сельскохозяйственного исполнения 4АСУ1 и другими специальными приводами (морского, взрывобезопасного исполнения, постоянного тока, пониженного напряжения).
Преимущества:
Широкий диапазон передаточных чисел;
Бесшумная работа;
Идеален для вертикальной установки;
Небольшие размеры.
Недостатки:
Слабо подходит для сложных условий работы;
Используются слабые шариковые подшипники.
Таким образом выбор мотор-редуктора для бурильной установки напрямую зависит от ваших предпочтений. При этом стоит помнить, что каждый из представленных механизмов малопригоден для работы с постоянной нагрзукой без периодического технического обслуживания и капитального ремонта. Если мотор-редуктор периодически смазывать и заменять износившиеся запчасти, то он прослужит верой и правдой долгое время.
Мотор-редуктор
Мотор-редуктор состоит из редуктора и электродвигателя. Электронный преобразователь регулирует скорость его движения – она зависит от условий, в которых проводятся работы. С его помощью срок эксплуатации существенно увеличивается, затраты на потребление энергии, обслуживание и ремонт сокращаются, а производительность остаётся на том же уровне.
Как выбирать мотор-редуктор для МГБУ
Используется мотор-редуктор для бурения скважин малогабаритными буровыми установками. При покупке важен его правильный выбор. Какую модель приобрести, зависит от способа бурения, который вы выбираете, и от вашего оборудования. Наиболее часто используется при методе прямой промывки, когда буровой раствор подаётся к рабочему инструменту. Выход шлака в таких случаях происходит с помощью бурового насоса, и требования к мощности мотор-редуктора относительно небольшие – достаточно 2-3 кВт. Тем не менее, если вы не являетесь опытным специалистом в данной области, до покупки уточните выбор модели по всем характеристикам у наших консультантов.
Такой параметр, как обороты вращателя, в бурении могут составлять от 50 до 90 оборотов в минуту, если вы используете малогабаритное оборудование, а почвы региона имеют категорию до 4. Этого достаточно для нормальной работы, а вот увеличение показателя не всегда целесообразно. Учитывая малый вес установки, при больших оборотах может возникнуть сильная вибрация, которая в итоге грозит обрывом соединений. А вот для более плотных категорий пород обороты вращателя выбирайте более 90 об/мин. Предназначенные для них малогабаритные буровые установки и сопутствующее оборудование более устойчивы, и таких проблем с ними не возникнет.
Также мотор-редукторы, используемые для бурения, могут быть цилиндрическими или планетарными.
- Цилиндрические. Обязательно наличие отдушины с дренажным отверстием, предотвращающем перегрев масла в двигателе. Отличительные особенности – низкие рабочие температуры, высокий КПД, возможность работы при неравномерных и высоких нагрузках. На территории нашей страны в продаже чаще всего встречаются цилиндрические мотор-редукторы производства Чехии, Германии и Италии.
- Планетарные. Отличаются зубчатой передачей, где зубчатые колёса чередуются с осями. Название произошло от схожести их движения с траекторией планет солнечной системы. Преимуществом являются компактность и малый вес, что очень удобно в условиях, когда бурение проводят с помощью МГБУ. Ещё один плюс – высокое передаточное отношение. У нас наиболее распространены такие мотор-редукторы российского производства.
При выборе мотор-редуктора высокого качества вы можете быть уверены в его бесперебойной работе с малыми перерывами до 20 часов в сутки. А это значит, что такое оборудование выдержит любой объём заказов.
Мотор редуктор для буровой установки
Мотор редуктор для буровой установки нашел наиболее широкое применение в сфере проведения буровых работ по созданию скважин на воду малогабаритными установками. Конструкция этого устройства состоит из двух основных элементов – электродвигателя и непосредственно редуктора, функцией которого является передача и преобразование крутящего момента.
Мотор редуктор буровой установки традиционно оснащается системой передач, так как одной передачи обычно недостаточно для достижения требуемых показателей передаточных чисел. Наибольшее распространение получили двух и трех ступенчатые редукторы, хотя среди предложений на рынке можно также увидеть и четырех или пятиступенчатые устройства. В большинстве случаев в мотор редукторе буровой установки используется зубчатая система передач, которая осуществляет изменение мощности, передаваемой рабочим органам буровой установки.
Скорость движения регулируется с помощью электронного преобразователя в зависимости от условий проведения буровых работ. Использование этого элемента позволяет повысить износостойкость и ремонтопригодность конструкции, что детерминирует снижение расходов и потребление энергии, а также позволяет продлить срок службы оборудования без негативного влияния на показатели эффективности работы.
По типу используемой системы передач этот элемент буровой установки может быть нескольких видов. Мы рассмотрим наиболее распространенные.
Планетарный редуктор буровой установки свое практически поэтическое название получил по причине схожести движения элементов его конструкции с движением космических объектов вокруг Солнца. Такой редуктор оснащен зубчатыми колесами, чередующимися с осями, которые и обеспечивают возможность переключения передачи приспособления. Этот вид мотор-редуктора чаще всего применяется в небольших установках из-за своей компактности, легкости и больших передаточных отношений.
Цилиндрический мотор редуктор буровой установки отличается высоким показателем КПД, устойчивость к высоким нагрузкам (даже в случае их неравномерности) и достаточно низкая температура работы. Наименование этого типа редуктора обусловлено использованием цилиндрической передачи, реализованной как так называемым соосным способом – когда выходной вал находится на одной оси с двигателем – и характеризующейся строго вертикальным расположением валов. В целях предотвращения перегревания масла в двигателе устройства в данном типе мотор редуктора буровой установки предусматривается наличие специального отверстия для обеспечения контакта с внешней средой.