СПОСОБ КОНСЕРВАЦИИ ВИНТОВЫХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Российский патент 2004 года по МПК F01C1/107 F01C21/04 G01M15/00 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания винтовых забойных двигателей (ВЗД) и предназначено для нанесения смазочных материалов (консервации) на трущиеся поверхности ВЗД после проведения сдаточных испытаний как новых, так и прошедших капитальный ремонт ВЗД.

Известен способ консервации ВЗД как новых, так и прошедших капитальный ремонт после проведения сдаточных испытаний на обкаточно-испытательном стенде. По технологии предприятия-изготовителя после проведения испытаний ВЗД разбирается полностью, извлекается металлический ротор из резиновой обкладки статора и вал с набором всех деталей из корпуса шпинделя, удаляется вода, оставшаяся в ВЗД после проведения испытаний, из двигательной и шпиндельной секций, наносятся смазочные материалы в процессе сборки на сборочном стенде на все поверхности деталей и узлов ВЗД, находящиеся в трении между собой: вал шпинделя, торсион, корпусы, переводники, детали, собранные на валу шпинделя, резиновые и резинометаллические детали и узлы, ротор и резьбовые соединения. Операция смазки выполняется вручную с помощью щеток и ветоши. После нанесения смазки производится сборка ВЗД и передача его на склад для хранения или на место эксплуатации (В.А.Добкин, Г.М.Никитин, А.А.Утробин. “Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей”. Москва.: “Недра”, 1983 г., стр.80, 100-102, 103, 129-131, 168). Указанный способ консервации взят за прототип изобретения.

Недостатком описанного в прототипе способа консервации ВЗД является низкая производительность выполняемых работ вследствие необходимости разборки ВЗД, нанесения смазки вручную на детали ВЗД с помощью щеток и ветоши и последующей сборки ВЗД.

Еще одним недостатком описанного выше способа является перерасход смазочных материалов, загрязнение производственных площадей, низкая культура производства, вероятность использования загрязненных смазочных материалов.

В собранном виде все ВЗД, как новые, так и прошедшие капитальный ремонт, подвергаются испытаниям на обкаточно-испытательном стенде для определения фактических энергетических характеристик и занесения их в паспорт. В качестве рабочей жидкости на стенде используется техническая вода, подаваемая в ВЗД насосным агрегатом под давлением от 5 до 12 МПа. При этом смазка, заложенная вручную при сборке ВЗД на поверхность металлического ротора и резиновой обкладки двигательной секции, практически удаляется под давлением рабочей жидкости. Отсутствие смазки на контактных поверхностях металлической поверхности ротора и резиновой обкладки статора двигательной секции ВЗД после длительного хранения затрудняет запуск ВЗД в процессе эксплуатации. В шпиндельной секции ВЗД в полостях радиальных и торцевых опор и в двигательной секции ВЗД в замкнутых рабочих камерах между зубьями ротора и зубьями резиновой обкладки статора остается рабочая жидкость - вода. Как следствие, при длительном хранении происходит коррозия отдельных частей деталей шпиндельной секции ВЗД. При хранении ВЗД в неотапливаемых помещениях в зимний период происходит замерзание воды в замкнутых полостях между ротором и обкладкой статора двигательной секции. Запуск таких ВЗД без предварительного прогрева приводит к срыву зубьев резиновой обкладки статора и выходу ВЗД из строя. Такие двигатели перед пуском в зимнее время необходимо прогревать паром или горячей водой в течение 30-40 минут, что не всегда представляется возможным (Д.Ф.Балденко, Ф.Д.Балденко, А.Н.Гноевых “Винтовые забойные двигатели”, Москва, “Недра”, 1999 г., с.347). Поэтому после проведения испытаний ВЗД необходимо снова разобрать, удалить остатки воды, нанести смазку и вновь собрать для дальнейшего хранения и эксплуатации.

Техническая задача заявленного изобретения заключается в повышении производительности труда при выполнении операций по консервации ВЗД после проведения испытаний, экономии средств и используемых материалов, повышении культуры производства.

Решение поставленной задачи достигается тем, что консервация винтовых забойных двигателей заключается в удалении воды из полостей двигателя и нанесении смазочных материалов на внутренние части двигателя. Согласно изобретению двигатель закрепляют в наклонном положении, а удаление воды из полостей двигателя и нанесение смазочных материалов на внутренние части двигателя производят в автоматическом режиме вращением корпуса двигателя относительно неподвижного ротора с обеспечением стока и сбора воды, подачи, стока, сбора и очистки смазочных материалов с возможностью вытеснения ими остатков воды, в результате чего повышается производительность труда, экономятся смазочные материалы, повышается культура производства.

Заявленный способ консервации ВЗД может быть реализован, например, при помощи устройства, описанного ниже.

На чертеже изображено устройство для реализации заявленного способа консервации ВЗД.

Устройство включает привод вращения 1, который осуществляет вращение корпуса статора ВЗД, насос 2, подающий масло из бака 3 в полость ВЗД, задерживающее устройство 4, на котором установлены емкости для воды 5 и смазочного материала 6 (например, масла), стенд для очистки масла от примесей и воды 7 и перекачки его из емкости 6 в бак 3.

Способ консервации ВЗД производится следующим образом. ВЗД с помощью крана подводится переводником корпуса статора двигательной секции до упора к валу привода вращения 1, размещенного, например, на рамной конструкции на удобной для работы высоте, и с помощью гайки быстроразъемного соединения, установленной на вал привода вращения, закрепляется на нем. ВЗД при этом удерживается краном в горизонтальном положении. Затем ВЗД с помощью крана опускается переводником вала шпиндельной секции на ложемент зажимного устройства 4 и закрепляется в нем. Вал шпинделя жестко связан с ротором двигательной секции ВЗД. ВЗД располагается в наклонном положении, так как ложемент задерживающего устройства 4 расположен ниже уровня привода вращения 1. Зажимное устройство 4 имеет возможность перемещаться относительно привода вращения 1 для проведения работ с ВЗД различной длины. С пульта управления включается привод вращения 1 и осуществляется вращение корпуса статора и шпинделя ВЗД. В результате вращения зубьев резиновой обкладки статора вокруг неподвижного ротора происходит вытеснение воды из рабочих камер двигательной секции ВЗД. Вода сливается в отдельную емкость 5, установленную на задерживающем устройстве 4. При вращающемся корпусе ВЗД включается подающий насос 2, и масло из бака 3, протекая через вращающиеся органы двигательной секции, распределяется в рабочих полостях шпиндельной секции ВЗД, затем сливается в отдельную емкость 6, установленную на задерживающем устройстве 4. Через определенный промежуток времени привод вращения 1 автоматически отключается. После заполнения емкости для приема масла 6 масло перекачивается в бак 3 и очищается от примесей и воды с помощью, например, выпускаемого отечественной промышленностью стенда очистки жидкостей 7 (модель СОГ - 933КТ-1). ВЗД выдерживается некоторое время в наклонном положении для слива излишков масла, затем с помощью крана перемещается на место хранения. При протекании через радиальные и осевые опоры шпиндельной секции масло вытесняет из всех полостей остатки воды. Таким способом осуществляется смазка всех трущихся поверхностей ВЗД в автоматическом режиме. Для приема воды и масла можно использовать, например, электрически управляемую поворотную сливную воронку, а также реле времени, датчики уровня жидкости и стенд очистки жидкостей, управляемые с пульта управления, что также способствует обеспечению автоматического режима консервации ВЗД.

В заявленном способе для выполнения операций по консервации ВЗД используется возможность работы ВЗД в режиме роторного объемного насоса по принципу вытеснения, т.к. ВЗД относится к объемным роторным гидравлическим машинам, действующим от гидростатического напора в результате наполнения жидкостью рабочих камер и перемещения вытеснителей. Вытеснителем в этом случае является резиновая обкладка корпуса статора двигательной секции ВЗД, при вращении которого происходит нагнетание масла во внутренние полости ВЗД. Масло, протекая через радиальные и осевые опоры шпиндельной секции, вытесняет из всех полостей остатки воды. Таким образом осуществляется удаление воды из полостей ВЗД и смазка всех его рабочих поверхностей.

Весь процесс консервации ВЗД в заявленном способе за исключением установки на стенд и снятия ВЗД со стенда полностью автоматизирован и занимает 15...20 мин. Установив ВЗД после проведения его обкатки и испытаний на стенд для консервации и включив одну кнопку на пульте управления, рабочий может выполнять другие работы, процесс консервации ВЗД производится без его участия.

В прототипе - способе консервации ВЗД после проведения испытаний методом разборки ВЗД, смазки деталей ручным способом и последующей сборки ВЗД весь процесс занимает 3...4 часа в зависимости от диаметра и длины ВЗД. Нанесение смазки вручную на сборочном стенде приводит к перерасходу смазочных материалов, отсутствию учета их расходования, использованию загрязненных смазочных материалов, что негативно сказывается на рабочих характеристиках ВЗД, к загрязнению производственных площадей.

Применение в предлагаемом способе вращения механическим или электрическим путем корпуса ВЗД с полной автоматизацией выполняемых работ увеличивает производительность труда при консервации ВЗД в 8...10 раз, уменьшает численность обслуживающего персонала в 2 раза, улучшает санитарно-гигиенические условия труда, экономит смазочные материалы.

Заявленный способ консервации ВЗД после проведения сдаточных испытаний может быть осуществлен устройством, описанным выше, или другим устройством, обеспечивающим вращение корпуса ВЗД, сток и сбор воды, подачу, сток, сбор и очистку масла, используемого для смазки рабочих поверхностей ВЗД.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания винтовых забойных двигателей (ВЗД) и предназначено для нанесения смазочных материалов (консервации) на трущиеся поверхности внутренних деталей и узлов ВЗД после проведения испытаний как новых, так и прошедших капитальный ремонт ВЗД. Способ консервации винтовых забойных двигателей заключается в удалении воды из полостей двигателя и нанесении смазочных материалов на внутренние части двигателя. Двигатель закрепляют в наклонном положении, а удаление воды из полостей двигателя и нанесение смазочных материалов на внутренние части двигателя производят в автоматическом режиме вращением корпуса двигателя относительно неподвижного ротора с обеспечением стока и сбора воды, подачи, стока, сбора и очистки смазочных материалов с возможностью вытеснения ими остатков воды. При автоматическом способе консервации ВЗД повышается производительность труда, экономятся смазочные материалы, повышается культура производства. 1 ил.

Способ консервации винтовых забойных двигателей, заключающийся в удалении воды из полостей двигателя и нанесении смазочных материалов на внутренние части двигателя, отличающийся тем, что двигатель закрепляют в наклонном положении, а удаление воды из полостей двигателя и нанесение смазочных материалов на внутренние части двигателя производят в автоматическом режиме вращением корпуса двигателя относительно неподвижного ротора с обеспечением стока и сбора воды, подачи, стока, сбора и очистки смазочных материалов с возможностью вытеснения ими остатков воды.