24. Приводы буровых установок.

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. Назначение передачи – соединять двигатели с исполнительными механизмами с целью передачи энергии и согласования параметров двигателя и исполнительного мех-ма. Приводы делятся на автономные, не зависящие от системы энергоснабжения (двигатели внутреннего сгорания (ДВС) и газотурбинные двигатели), и неавтономные, зависящие от системы энергоснабжения, с питанием от промышленных электрических сетей.

Приводы состоят из двигателя, силовой передачи (трансмиссии) и аппаратуры управления. Они бывают групповыми(несколько двигателей соединены суммирующей трансмиссией и приводят несколько исполнительных механизмов; при отказе одного двигателя не остановится вся система), индивидуальными(каждый исполнительный механизм приводится от электродвигателей или ДВС независимо друг от друга; маневренность в компоновке и размещении бурового оборудования на основаниях при монтаже, однако, в нем больше трансмиссия, ее сложнее изготовить и суммирования мощности двигателей в нем таково, что КПД меньше, чем в индивидуальном приводе) и смешанными.

Виды приводов: Дизельный (дизельный, механический, дизель-гидравлический, дизель-электрический), электрический (АД, ДПТ, частотный), газотурбинный.

Механический бывает с цепной передачей (это дает возможность передавать на большие расстояния, однако у нее повышенные требования к точности монтажа, сравнительно небольшая скорость и к ней нужна очень хорошая смазка) и с зубчатой передачей (она более компактная), а также с карданным валом. Благодаря своему удобству (угол передачи на нем от 5 до 40 градусов) карданный вал применяется в основном в смешанных системах. В индивидуальном приводе ставятся редукторы, что позволяет снизить массу и габариты двигателя.

Для электрического привода трансмиссией является вся система, меняющая частоту и напряжение двигателя. Он дешевле и проще, чем механический привод. Однако в ДПТ нужно часто менять щётки, двигатель плохо работает при низких частотах.

У гидравлического сравнительно малые габариты и масса (120-160 т), большие передаточные отношения, его установка занимает всего 42 часа, однако его стоимость высока, и его сложно эксплуатировать, а также хорошо он работает только при условии, что к нему стоят очень хорошие фильтры.

Газотурбинный привод характеризуется хорошей приемистостью, высокой надежностью. Он состоит из компрессора давления, турбины, камеры сгорания и вала турбины. Он может работать практически на чем угодно (керосин, солярка), однако к нему нужно подбирать несколько разных форсунок.

Приводы также делятся на главные (приводы лебедки, насосов и ротора) и вспомогательные (приводы остальных устройств и механизмов установки)

Характеристики приводов.

1. Гибкость характеристики — способность силового привода автоматически или при участии оператора в процессе работы быстро приспосабливаться к изменениям нагрузок и частот вращения исполнительных механизмов. Гибкость характеристики зависит от коэффициента приспособляемости, диапазона регулирования частоты вращения валов силового привода и приемистости двигателя. Коэффициент гибкости характеристики определяется отношением изменения частоты вращения к вызванному им отклонению момента нагрузки.

2. Приемистостью называется интенсивность осуществления переходных процессов, т.е. время, в течение которого двигатель и силовой привод реагируют на изменение нагрузки и изменяют частоту вращения.

3. Приспособляемость — свойство силового привода изменять крутящий момент и частоту вращения в зависимости от момента сопротивления. Собственная приспособляемость — свойство двигателя приспособляться к внешней нагрузке. Искусственная приспособляемость — свойство трансмиссий приспосабливать характеристику двигателя к изменению внешней нагрузки.

Диапазон регулирования частоты вращения – отношение максимальной частоты вращения вала двигателя к номинальной.