Пять распространенных неисправностей роторных буровых установок и методы их ремонта
Недостаточный крутящий момент вращателя (силовой головки). Признаки неисправности: Во время бурения вращатель развивает недостаточный крутящий момент; низкая скорость вращения как в прямом, так и в обратном направлении; двигатель и редуктор вращателя издают ненормальные шумы во время работы. Анализ неисправности: Недостаточный крутящий момент может быть вызван гидравлическими или механическими проблемами: 1) низкое давление масла в гидросистеме; 2) неисправности двигателя, редуктора или трансмиссии (редуктора) вращателя. Возможные причины:
Слишком низкое давление в пилотной системе или слишком низкая уставка предохранительного клапана;
Повреждение двигателя вращающейся головки или чрезмерная утечка гидравлической жидкости;
Повреждение внутренних компонентов редуктора/коробки передач;
Механическая неисправность узла редуктора поворотной головки.
Поиск неисправностей:
Проверьте давление в основной гидравлической системе. Если давление в основной системе нормальное, возможно, имеется механическое повреждение.
Во время проверки гидравлики обратите внимание на тихий периодический шум редуктора и двигателя во время работы. Снимите и осмотрите двигатель поворотной головки и выходной вал — эти детали в порядке.
Снимите и разберите редуктор. Примечание: соблюдайте чистоту в зоне разборки и соблюдайте правильный порядок разборки перед сборкой. Внимательно осмотрите внутренние детали редуктора — обнаружено повреждение шестерен. Соблюдайте порядок расположения компонентов, очищайте болты, шайбы и другие детали во время разборки и поддерживайте чистоту внутренней части редуктора во время сборки.
Замените повреждённые шестерни, установите редуктор и двигатель на место, восстановите ротор — буровая установка вернулась к нормальной работе. Извлечённые уроки: Механическое повреждение редуктора ротора снижает выходной крутящий момент и, как правило, вызывает ненормальный шум. Раннее обнаружение и ремонт крайне важны для предотвращения усугубления повреждений.
Зажим для каната (устройство для обжима каната) не вращается. Признаки неисправности: Зажим заклинен и не может вращаться; канат сильно изношен. Анализ неисправности: Невращающийся зажим для каната и сильный износ каната обычно вызваны недостаточным техническим обслуживанием — недостаток смазки внутри зажима затрудняет вращение или деформирует канат, может повредить внутренние подшипники, вызвать заклинивание и ускорить истирание каната. Возможные причины:
Недостаточная смазка внутри зажима троса;
Деформация зажима троса;
Повреждение внутреннего подшипника, вызывающее заклинивание. Устранение неисправностей:
Полевой осмотр: зажим не деформирован, но износ поверхности сильный.
Разберите зажим и обнаружите внутри недостаточное количество смазки.
Дальнейшая разборка выявила поврежденные внутренние подшипники, которые препятствуют вращению.
Замените внутренние подшипники, соберите зажим, добавьте смазку — неисправность устранена.
Утечка в гидроцилиндре мачты; мачта не вертикальна. Признаки неисправности: Утечка масла из гидроцилиндра мачты; мачта не вертикальна. Анализ неисправности: Утечка в гидроцилиндре может быть вызвана поломкой головки штока поршня или повреждением уплотнений цилиндра. Отклонение мачты от вертикального положения (не вертикально) может быть вызвано внутренней утечкой в цилиндре или внутренней утечкой в балансировочном клапане. Возможные причины:
Перелом поршневого соединения/головки мачты;
Повреждение уплотнений гидроцилиндра мачты;
Внутренняя утечка в балансировочном клапане. Устранение неисправностей:
Осмотрите и найдите трещины в поршне/головке цилиндра. Дальнейший осмотр цилиндра мачты выявил видимые пятна и неглубокие канавки на поверхности штока.
Откройте цилиндр и уплотнения; уплотнения и уплотнительные кольца повреждены, а шайбы треснули, что приводит к утечке.
Замените уплотнения, уплотнительные кольца и шайбы, соберите цилиндр. Проверка не выявила утечек; буровая установка возвращается в нормальное состояние. Извлеченные уроки: Неправильная эксплуатация может привести к контакту троса основной лебёдки с поверхностью штока поршня, что приводит к образованию канавок и повреждению уплотнений, что приводит к утечке. Утечка в цилиндре мачты приводит к наклону мачты, несинхронному подъёму/опусканию мачты и т. д. Незамедлительно устраните утечку, чтобы предотвратить её дальнейшее развитие.
Мачта наклоняется при подъёме или опускании (рассинхронизация мачты). Признаки неисправности: Мачта наклоняется при подъёме или опускании; действия гидроцилиндров мачты не синхронизированы. Анализ неисправности: Рассинхронизация мачты может быть вызвана неравномерным открытием электропропорциональных клапанов при подъёме/опускании. Если регулировка тока не устраняет проблему, следует рассмотреть неисправность балансировочного клапана. Если балансировочный клапан не заклинен и регулировка открытия золотника не приводит к улучшению, вероятно, имеется внутренняя утечка гидроцилиндра. Возможные причины:
Электропропорциональные клапаны подъема/опускания открываются непоследовательно;
Неисправности балансировочных клапанов в цилиндрах мачты;
Поврежденные уплотнения цилиндра, вызывающие внутреннюю утечку. Устранение неисправностей:
Включите питание, войдите в настройки дисплея и установите токи электропропорционального клапана на 950 мА и 850 мА. После регулировки скорость подъёма/опускания мачты заметно снизилась, но наклон сохранился, что указывает на то, что проблема связана не только с током.
Разберите и очистите балансировочный клапан. Заедание не обнаружено; регулировка открытия клапана не дала видимых улучшений.
Снимите и откройте цилиндр и найдите поврежденные уплотнения. Замените уплотнения поршня; после сборки мачта поднимается и опускается без заметного наклона — неисправность устранена. Извлеченные уроки: При диагностике наклона мачты проверяйте в следующем порядке: 1) электрическую систему (управление пропорциональным клапаном), 2) гидравлический контур (давление и расход), 3) балансировочный клапан и цилиндр (протечка балансировочного клапана или повреждение уплотнения цилиндра, приводящее к внутренней утечке).
Вибрация/дребезжание при вращении (повороте). Признаки неисправности: На роторной буровой установке SR220 с общим временем работы 8793 часа: при положении двигателя 1 наблюдается сильная вибрация при вращении; при положении 10 наблюдается лёгкая вибрация. Давление основного насоса 1 сильно колеблется. Во время испытаний других функций без нагрузки: когда насос 1 подаёт гидравлическое масло, его давление колеблется; когда масло подаёт только основной насос 2, работа проходит нормально. Анализ неисправности: Вибрация при вращении обычно вызвана колебаниями давления основного ротора, что приводит к прерывистому вращению и, как следствие, вибрации. Возможные причины:
Неисправность в масляном контуре роторного пилота (управления);
Нестабильная работа поворотного реле/соленоида;
Повреждение роторного двигателя;
Неисправность главного насоса. Устранение неисправностей:
Проверьте давление в контуре масла пилота — значения давления не соответствуют норме. В положении 1 давление пилота составляет 19 бар; в положении 10 давление пилота достигает 38 бар и относительно стабильно, поэтому неисправность контура масла пилота и неисправность поворотного реле были исключены.
Повреждение роторного двигателя не повлияло бы на другие функции. Другие действия приводят к изменению основного давления, поэтому отказ роторного двигателя был исключен.
На основании симптомов и измерений сделан вывод о повреждении основного и вспомогательного насосов. Замените основной и вспомогательный насосы, после чего буровая установка работала нормально. Извлеченные уроки: замена основного и вспомогательного насосов восстановила нормальную работу.
