ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА СТАНКА ЗИФ-1200МР

Комплектующие, радиокомпоненты / Гидравлика, пневматика / Не разобранное - гидравлика, пневматика
Alexsandrs
1 643
26-11-2017, 19:08
0

7.1 Устройство гидравлической системы
Буровой станок ЗИФ-1200МР снят с производства, но продолжает активно использоваться производственными организациями для бурения разведочных и технических скважин. Взамен станка ЗИФ-1200МР Барнаульским заводом бурового оборудования выпускается буровой станок СКТО-75, описание гидросистемы которого приводится в следующем разделе.
Гидравлическая система станка ЗИФ-1200МР состоит из следующих основных частей (рис. 7.1): приводного блока А1, блока распределителя и предохранительных клапанов А2, прибора гидроуправления А3, двух гидроцилиндров подачи Ц1, зажимного гидропатрона Ц2, механизма перемещения станка А4, гидроцилиндра управления тормозом спуска буровой лебедки Ц6, гидроцилиндра управления тормозом подъёма буровой лебедки Ц7 и блока дросселей для управления гидроцилиндрами тормозов спуска и подъёма буровой лебедки А5.
В приводной блок А1 входят: маслобак Б1, который представляет собой герметически закрытую сварную коробку из листовой стали, разделенную перегородками на три отсека и заполненную маслом, сдвоенный лопастной маслонасос 5Г12-ЗЗА (НП1-НП2) с индивидуальным электроприводом М1, фильтры грубой Ф1 и точной очистки Ф2, Ф3.
Блок распределителя и предохранительных клапанов А2 включает два шариковых предохранительных клапана КП1 и КП2, рассчитанных на давление 5,5 МПа, два обратных клапана КО1, КО2, манометры МН1 и МН3 и трехпозиционный золотник-распределитель с ручным управлением Р2. Предохранительные и обратные клапаны установлены на нагнетательных ветвях каждого из двух маслонасосов. Манометры МН1 и МН3 предназначены для измерения давления в напорных линиях от каждого из маслонасосов. К золотник-распределителю Р2 подводятся нагнетательные магистрали от маслонасосов.

Рисунок 7.1 – Гидравлическая схема станка ЗИФ-1200МР
Выход из распределителя включает пять каналов: линия управления гидроцилиндром Ц6 тормоза спуска буровой лебедки, линия управления гидроцилиндром Ц7 тормоза подъёма буровой лебедки, линия подвода масла к прибору гидроуправления А3, линии управления гидроцилиндрами Ц4 и Ц5 клиновых захватов закрепления станка на раме. Рукоятка золотника-распределителя Р2 имеет три рабочих положения: «Бурение» (позиция а), «Тормоза» (позиция б), «Перемещение» (позиция в). Позиция а обеспечивает подвод масла к прибору гидроуправления А3, позиция б – работу гидроцилиндров управления тормозами лебедки, позиция в – работу гидроцилиндров закрепления станка на раме.
Прибор гидроуправления А3 состоит из шестипозиционного золотника-распределителя с ручным управлением Р1 и дросселя ДР1, с помощью которого регулируется давление в нагнетательной линии, подходящей к распределителю. Дроссель ДР1 установлен между нагнетательной и сливной линиями золотника-распределителя Р1. К золотнику-распределителю (его также называют распределительный кран) подводится нагнетательная и сливная магистрали. Выход из распределителя включает шесть каналов: линия управления зажимным гидропатроном Ц2, линии управления гидроцилиндрами подачи Ц1, линии управления гидроцилиндром перемещения станка Ц3 и подвод
масла к манометру МН2 – указателю осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент. Рукоятка золотника-распределителя Р1 имеет шесть рабочих положений: «Вверх» (позиция а), «Вниз» (позиция д), «Быстрый подъём» (позиция в), «Патрон- Стоп» (позиция г), «От скважины» (позиция б), «К скважине» (позиция е). Четырем первым позициям соответствует работа механизма подачи, четвертой позиции, помимо положения шпинделя станка «Стоп», – работа гидропатрона, пятое и шестое положения распределителя обеспечивают работу цилиндра перемещения станка.
В состав механизма перемещения станка А4 входят гидроцилиндр перемещения станка по раме Ц3 и два гидроцилиндра клиновых захватов (струбцин) Ц4 и Ц5.
В состав блока дросселей для управления гидроцилиндрами тормозов спуска и подъёма буровой лебедки А5 входят два дросселя ДР3 и ДР2, соединяющие нагнетательные линии, подводимые к гидроцилиндрам Ц6 и Ц7, со сливной.
На линии управления гидропатроном установлен распределительный клапан РК1. Сливная ветвь линии управления проходит через вентиль ВН1, регулирующий количество и скорость истечения масла из полости гидропатрона Ц2.
Подобное устройство гидравлической системы имеет и станок ЗИФ-650, также снятый с производства, но продолжающий эксплуатироваться буровыми организациями.
7.2 Работа гидросистемы при операциях с гидроцилиндрами подачи
Распределитель Р2 устанавливается в позицию а «Бурение». Масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1, Ф2 и Ф2 сдвоенным маслонасосом НП1, НП2 подаётся через распределитель Р2 в прибор управления А3.
Позиция распределителя Р1 при положении рукоятки золотника «Вниз» (д) обеспечивает работу гидравлического механизма подачи при бурении с дополнительной нагрузкой. Нагнетательная линия связана с верхней полостью цилиндров подачи Ц1 и указателем осевой нагрузки МН2, а сливная линия – с нижней полостью цилиндров подачи. Давление масла в напорной линии и в верхней полости цилиндров подачи определяется и регулируется сопротивлением на дросселе ДР1, а усилие подачи регистрируется указателем нагрузки.
При положении рукоятки золотника «Вверх» (а) нижние полости цилиндров подачи и указатель нагрузки соединены с нагнетательной линией, а верхние полости цилиндров подачи соединяются со сливной линией. При этом положении распределительного крана возможна работа механизма подачи при:
– бурении с разгрузкой бурового инструмента, когда весь поток масла от насосов и из нижней полости цилиндров подачи проходит через дроссель ДР1, создавая давление в нагнетательной линии;
– работе механизма подачи как домкрата, когда поток масла из напорной линии поступает в нижние полости гидроцилиндров, осуществляя движение поршней вверх и подъём снаряда.
Позиция распределителя «Быстрый подъём» (в) устанавливается для ненагруженного подъёма шпинделя в процессе перекрепления патронов (перехвата ведущей трубы). В этом положении напорная линия соединяется с верхними и нижними полостями гидроцилиндров подачи, сливная линия перекрывается, а дроссель ДР1 перекрывает движение потока масла в сбросовую линию, обеспечивая создание максимального давления в напорной линии.
7.3 Определение веса бурового инструмента (взвешивание)
С помощью механизма подачи и указателя нагрузки осуществляют операции по определению веса бурового снаряда и установлению заданной нагрузки на породоразрушающий инструмент.
Указатель нагрузки имеет подвижный циферблат с двумя шкалами: наружной – для определения веса бурового снаряда и величины осевой нагрузки при бурении с разгрузкой бурового снаряда – и внутренней – для определения нагрузки на забой при бурении с дополнительной нагрузкой. К корпусу прибора присоединяются напорный и сливной маслопроводы, приводящие в движение стрелку прибора при изменении давления в нагнетательной линии. Шкалы проградуированы с учетом рабочей площади поршней гидроцилиндров подачи.
Вес бурового снаряда измеряется при той скорости вращения и том режиме промывки, на которых предстоит вести процесс бурения. Для определения веса бурового снаряда необходимо:
– подвесить снаряд на шпинделе при крайнем нижнем положении над забоем, при сниженном давлении масла и нулевом положении стрелки указателя;
– включить вращение снаряда и подачу промывочной жидкости;
– установить рукоятку гидрораспределителя Р1 в положение «Вверх»;
– повысить давление масла в гидросистеме, и поднять снаряд на величину хода шпинделя;
– снизить давление масла настолько, чтобы шпиндель со снарядом начал медленно опускаться со скоростью, близкой к ожидаемой механической скорости бурения;
– снять показание с наружной шкалы циферблата против индекса «Вес» на кожухе.
При бурении с дополнительной нагрузкой снаряд после взвешивания опускают с вращением и подачей промывочной жидкости на забой и постепенно снижают давление в гидросистеме до нуля. Затем, передвинув рукоятку прибора гидроуправления в положение «Вниз», циферблат указателя поворачивают так, чтобы деление внутренней шкалы, соответствующее установленному весу снаряда, оказалось против индекса «Вес». Повышают давление в гидросистеме до тех пор, пока стрелка не окажется против деления внутренней шкалы, соответствующего заданной осевой нагрузке на породоразрушающий инструмент.
При бурении с разгрузкой, после определения веса снаряда, когда стрелка указателя совмещена с нулем наружной шкалы циферблата, постепенно снижают давление в нижних полостях гидроцилиндров до тех пор, пока стрелка указателя не совместится с делением наружной шкалы, соответствующим заданной нагрузке на забой. В процессе бурения заданную нагрузку на забой поддерживают постоянной или изменяют в соответствии с принятой технологией бурения, регулируя давление в нагнетательной линии.
7.4 Работа гидросистемы при операциях с гидропатроном
Распределитель Р2 устанавливается в позицию а «Бурение». Масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1, Ф2 и Ф2 сдвоенным маслонасосом НП1, НП2 подаётся через распределитель Р2 в прибор управления А3.
Позиция распределителя Р1 «Патрон-Стоп» (г) соответствует двум операциям. Первая обеспечивает сохранение установленного положения шпинделя. Выход масла из верхних и нижних полостей гидроцилиндров подачи перекрыт. Перекрыта сливная линия, а напорная соединена с распределительным клапаном РК1 линии управления гидропатроном. Дроссель ДР1 полностью открыт, обеспечивая переток масла из нагнетательной линии в сливную и далее в маслобак.
При второй операции с помощью дросселя ДР1 увеличивают давление масла в нагнетательной линии. Установленный на ней обратный клапан распределительного крана РК1 открывается и даёт доступ маслу в цилиндр гидропатрона Ц2. Гидропатрон раскрепляется. Клапан, установленный на сливной линии, закрыт вентилем ВН1. При возрастании давления гидропатрон остается открытым, так как срабатывают предохранительные клапаны КП1 и КП2, установленные на напорной линии.
Для закрепления гидропатрона рукоятка управления вентиля ВН1 из положения «Разжать» переводится в положение «Зажать». Давление масла в гидроцилиндре зажимного патрона снижается, и плашки захватывают ведущую трубу за счет силовых пружин гидропатрона.
7.5 Работа гидросистемы при операциях с тормозами буровой лебедки
Для управления тормозами буровой лебедки в гидравлическом режиме тормоз спуска зажимают вручную до отказа, а тормоз подъёма разжимают. Обе рукоятки ручного управления тормозов стопорят с помощью фиксаторов.
Распределитель Р2 устанавливается в позицию б «Тормоза».
Масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1 и Ф2 маслонасосом НП1 подаётся через распределитель Р2 в блок дросселей для управления гидроцилиндрами тормозов спуска и подъёма буровой лебедки А5. Через дроссель ДР3 блока А5 масло подаётся в гидроцилиндр управления тормозом спуска лебедки Ц6. Аналогичным образом масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1 и Ф3 маслонасосом НП2
подаётся через распределитель Р2 в блок дросселей для управления гидроцилиндрами тормоза спуска и подъёма буровой лебедки
А5. Через дроссель ДР2 блока А5 масло подаётся в гидроцилиндр управления тормозом подъёма лебедки Ц7.
Управление тормозами лебедки производится дросселями ДР2 и ДР3. Перекрытие дросселя ДР2 приводит к возрастанию
давления в полости гидроцилиндра Ц6, что обеспечивает освобождение шкива тормоза спуска и, соответственно, вращение барабана лебедки в режиме спуска бурового инструмента (сматывание талевого каната с барабана). Скорость вращения барабана регулируется степенью открытия дросселя ДР2. При полностью перекрытом дросселе скорость вращения наибольшая. При частичном открытии дросселя ДР2 и соединении напорной линии со сливной давление в гидроцилиндре Ц6 падает, что способствует частичному возвращению тормозов в начальное исходное положение и ограничению скорости вращения барабана лебедки. При полностью открытом дросселе ДР2 вращение останавливается, т. к. колодки тормозов прижимаются к шкиву тормоза спуска.
Перекрытие дросселя ДР3 приводит к возрастанию давления в полости гидроцилиндра Ц7, что обеспечивает захват шкива тормоза подъёма тормозными колодками. Торможение шкива обеспечивает включение планетарного редуктора буровой лебедки в режим подъёма бурового инструмента (наматывание талевого каната на барабан). Скорость вращения барабана регулируется степенью открытия дросселя ДР3. При полностью перекрытом дросселе скорость вращения наибольшая. При частичном открытии дросселя ДР3 и соединении напорной линии со сливной давление в гидроцилиндре Ц7 падает, что способствует снижению усилия прижатия тормозных колодок к шкиву и ограничению скорости вращения барабана лебедки. При полностью открытом дросселе ДР3 вращение останавливается, т. к. колодки тормозов отходят от шкива тормоза подъёма, и планетарный редуктор лебедки выключается.
7.6 Работа гидросистемы при операциях с механизмом перемещения станка
Перемещение бурового станка к скважине осуществляется механизмом перемещения станка А6. В его состав кроме гидроцилиндра перемещения станка Ц3 входит механизм закрепления станка на раме. Закрепление станка осуществляется с помощью клиньев, закрепленных в корпусах на полозьях станины станка. В корпусах подвижно вмонтированы струбцины, охватывающие
клинья и полку рамы станка. Клинья жестко связанны со штоками гидроцилиндров одностороннего действия Ц4 и Ц5. При от-
сутствии давления в рабочих полостях гидроцилиндров штоки, благодаря действию силовой пружины, стягивают клинья, пере-
мещают струбцины вверх, прижимая полозья станины к раме станка. Для освобождения станины в гидроцилиндры подаётся масло, давлением которого сжимаются силовые пружины и раздвигаются клинья механизма закрепления. Под действием собственного веса струбцины опускаются вниз и освобождают станок.
Для перемещения станка к устью скважины распределитель Р2 устанавливается в позицию в «Перемещение», а распределитель Р1 в позицию е «К скважине». Масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1, Ф2 и Ф2 сдвоенным маслонасосом НП1, НП2 подаётся через распределитель Р2 в гидроцилиндры клиновых захватов закрепления станка на раме Ц4 и Ц5. Поршни перемещаются по корпусу гидроцилиндра, сжимая возвратную пружину и освобождая станок от закрепления. Перемещение поршней приводит к открытию трубопровода, обеспечивая подачу масла из полостей гидроцилиндров Ц4 и Ц5 через распределитель Р2 в прибор управления А3. По мере поступления масла в правую полость гидроцилиндра перемещения станка последний совершает движение вправо, и станок, соединенный с цилиндром, перемещается к скважине. При движении станка масло из левой полости гидроцилиндра вытесняется через левый клапан гидрозамка и прибор управления в сливную магистраль. Скорость перемещения регулируется с помощью дросселя ДР1, установленного между нагнетательной и сливной линией. При снижении давления до нуля (дроссель полностью открыт) перемещение станка прекращается.
Для перемещения станка от скважины распределитель Р2 устанавливается в позицию в «Перемещение», а распределитель Р1 устанавливается в положение б «От скважины». Масло из маслобака Б1 через фильтры Ф1, Ф2 и Ф2 сдвоенным маслонасосом НП1, НП2 подаётся через распределитель Р2 в гидроцилиндры клиновых захватов закрепления станка на раме Ц4 и Ц5.
Поршни перемещаются по корпусу гидроцилиндра, сжимая возвратную пружину и освобождая станок от закрепления. Перемещение поршней приводит к открытию трубопровода, обеспечивая подачу масла из полостей гидроцилиндров Ц4 и Ц5 через распределитель Р2 в прибор управления А3. Гидроцилиндр и станок перемещаются влево, т. е. от скважины. Регулировка скорости перемещения осуществляется с помощью дросселя ДР1. Остановка станка с последующей автоматической фиксацией его на раме производится так же, как и в случае перемещения к скважине, снижением давления в линии нагнетания.
Перемещение станка к скважине или от скважины и остановку его с автоматической фиксацией положения на раме можно производить в любой точке в пределах его хода.

БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Гидравлические системы буровых станков и установок
А. А. Каракозов, И. А. Юшков, М. С. Попова, С. Н. Парфенюк, И. Д. Сагайдак

Обсудить на форуме