УМЗ - Уральский машиностроительный завод

БУРОВЫЕ ТРЕХПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ

Рисунок 1

Буровые трехпоршневые насосы предназначены для подачи бурового раствора в процессе бурения глубоких разведочных и эксплуатационных скважин преимущественно на нефть и газ.

Буровые трехпоршневые насосы по конструктивному исполнению горизонтальные, кривошипные, одностороннего действия выпускаются следующего размерного ряда: НБТ-475L, НБТ-600L, НБТ-750L, УНБТ-950, НБТ-1000L, НБТ-1180L, НБТ-1200L. Технические характеристики приведены в таблице 1, основные характеристики – в таблицах 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

Таблица 1

ПАРАМЕТРЫ	НБТ-475L	НБТ-600L	НБТ-750L	УНБТ-950	НБТ-1000L	НБТ-1180L	НБТ-1200L
Число поршней одностороннего действия	3	3	3	3	3	3	3
Длина хода поршня, мм	250	250	270	290	300	290	300
Частота двойных ходов наибольшая в мин	145	140	130	120	120	125	120
Тип зубчатого зацепления кривошипно-шатунного механизма	шеврон
Модуль зубчатого зацепления, мм	10
Угол наклона зуба, град	30			28	30
Конструкция клапанной коробки	L-образная			Прямоточная	L-образная
Присоединительные размеры клапанной группы в клапанной коробке	№7 API Spec 7K
Давление жидкости на входе не менее, МПа (кгс/см²)	0,2 (2)
Давление охлаждающей жидкости при подаче в цилиндропоршневые группы, МПа (кгс/см²)	0,15 (1,5)
Масса (без консольно-поворотного подъёмника, пневмокомпенсаторов, шкива и рамы), кг	11 160	12 000	14 800	19 750	18 750	22 430	19 750

Таблица 2

Насос буровой НБТ-475L

Насос буровой НБТ-600L

Таблица 3

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
475	145	110	61,9 (17,2)	25,0 (250)
		120	73,8 (20,5)	21,5 (215)
		130	86,4 (24,0)	18,0 (180)
		140	100,4 (27,9)	15,5 (155)
		150	115,2 (32,0)	13,5 (135)
		160	131,0 (36,4)	12,0 (120)
		170	147,9 (41,1)	10,5 (105)
		180	165,9 (46,1)	9,5 (95)

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
600	140	120	71,3 (19,8)	25,0 (250)
		130	83,5 (23,2)	23,7 (237)
		140	96,8 (26,9)	20,5 (205)
		150	111,2 (30,9)	17,8 (178)
		160	126,7 (35,2)	15,6 (156)
		170	142,9 (39,7)	13,9 (139)
		180	160,2 (44,5)	12,4 (124)

Таблица 4

Насос буровой НБТ-750L

Насосы буровые УНБТ-950 и НБТ-1000L

Таблица 5

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
700	130	120	71,3 (19,8)	35,0 (350)
		130	83,9 (23,3)	29,5 (295)
		140	97,2 (27,0)	25,5 (255)
		150	111,6 (31,0)	22,2 (222)
		160	127,1 (35,3)	19,5 (195)
		170	143,3 (39,8)	17,3 (173)
		180	160,6 (44,6)	15,4 (154)
		190	178,9 (49,7)	13,9 (139)

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
1 000	120	130	86,0 (23,9)	35,0 (350)
		140	99,7 (27,7)	33,1 (331)
		150	114,5 (31,8)	28,95 (289)
		160	130,3 (36,2)	25,4 (254)
		170	147,0 (40,8)	22,5 (225)
		180	165,0 (45,8)	20,0 (200)
		190	183,6 (51,0)	18,0 (180)

Таблица 6

Насос буровой НБТ-1180L

Насос буровой НБТ-1200L

Таблица 7

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
1 180	125	130	86,6 (24,1)	40,0 (400)
		140	100,4 (27,9)	39,0 (390)
		150	115,3 (32,0)	34,0 (340)
		160	131,2 (36,4)	30,0 (300)
		170	148,1 (41,1)	26,5 (265)
		180	166,0 (46,1)	23,5 (235)

Мощность, кВт	Частота двойных ходов в мин	Диаметр поршня, мм	Идеальная подача, м³/ч (л/с)	Предельное давление, МПа (кгс/см²)
1 200	120	140	99,7 (27,7)	40,0 (400)
		150	114,5 (31,8)	34,6 (346)
		160	130,3 (36,2)	30,4 (304)
		170	147,0 (40,8)	27,0 (270)
		180	165,0 (45,8)	24,1 (241)
		190	183,6 (51,0)	21,6 (216)

КОНСТРУКТИВНЫЕ ОТЛИЧИЯ НАСОСОВ НБТ-475L, 600L, 750L, 1000L, 1200L ОТ НАСОСА УНБТ-950

Рисунок 2

Буровые трехпоршневые насосы размерного ряда, приведенного в таблицах 2–5, разработаны конструктивно подобными по одной хорошо зарекомендовавшей себя схеме. Типовой представитель из размерного ряда буровой насос НБТ-1000L показан на рисунке 2.

Устройство трансмиссионного (входного) вала и общий вид кривошипно-ползунного механизма приведены на рисунке 3 и рисунке 4.

Для повышения контактной выносливости зубьев зубчатой передачи шестерня и колесо проходят соответствующую объемную термообработку и поверхностное упрочнение методом ионного азотирования.

Рисунок 3

Устройство трансмиссионного (входного) вала

На рисунке 5 показана установка кривошипно-ползунного механизма в корпусе насоса и конст-рукция крепления его подшипниковых опор в кольцевых расточках специальными секторными вкладышами.

Конструкция крепления подшипниковой опоры полностью исключает раскрытие стыка крепежных деталей под действием переменных нагрузок и возможность случайного разрушения шатунных подшипников из-за потери геометрии.

Рисунок 4

Рисунок 5

Общий вид кривошипно-ползунного механизма

Установка кривошипно-ползунного механизма в корпусе насоса

Рисунок 6

Гидравлический блок L-образной конструкции

Использование в трансмиссионном вале подшипников с цилиндрическими роликами гарантировано обеспечивает самоустановку шевронной зубчатой пары.

Гидравлическая часть (рисунок 7) включает:

гидравлический блок L-образной конструкции (рисунок 6);
пневмокомпенсаторы входной и выходной;
систему охлаждения цилиндропоршневой группы;
предохранительный клапан диафрагменного типа с датчиком для отключения привода при его срабатывании от превышения давления сверх нормативного значения.

Корпусные детали гидравлического блока – входная и выходная клапанные коробки выполнены из прочной кованной стали, поддающейся ремонту методами наплавки.

Рисунок 7

Смазка узлов трения редукторной части буровых насосов (подшипников, ползунов, направляющих ползунов, зубчатой передачи) осуществляется маслом, заливаемым в картер.

Подача масла в узлы трения производится следующими способами:

принудительно под давлением с помощью шестеренного насосного агрегата, расположенного на раме насоса;
самотеком из маслосборников;
окунанием и разбрызгиванием.

Самотечная система смазки является дублирующей и обеспечивает жизнеспособность редуктора в случае внезапного отказа механизмов принудительной системы смазки. Контроль параметров потоков масла выполняется контрольно-измерительными приборами.

Принудительная система смазки работает от шестеренного электронасосного агрегата, установленного на раме насоса. Приборы управления и измерения параметров потоков масла расположены на стенке корпуса насоса.

Подъемник консольно-поворотный ПКП-1 устанавливается на корпусе насоса и дополнительно крепится растяжками для уменьшения прогиба стойки и стрелы под действием нагрузок на крюке. Использование растяжек позволило сбалансировать грузоподъемность ручной тали, стойки и стрелы до 1т. Подъемник полностью обслуживает гидравлическую часть бурового насоса и при необходимости, например, с его помощью можно снять крышку редуктора насоса для проведения детальной ревизии кривошипно-ползунного механизма на месте эксплуатации.

НАСОСНЫЕ АГРЕГАТЫ НА БАЗЕ БУРОВЫХ ТРЕХПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ

Насосный агрегат с частотно-регулируемым электроприводом на базе бурового насоса НБТ-1000L предназначен для замены в буровых установках с нерегулируемыми электроприводами буровых насосов типа УНБ-600А, где по условиям технологии бурения требуется высокая гидравлическая мощность и глубокое регулирование подачи, особенно при проходке горизонтальных отводов большой протяженности. При новом проектировании могут быть использованы в буровых установках грузоподъемностью 200 тонн и более.

На рисунке 1 приведен общий вид насосного агрегата с частотно-регулируемым электроприводом

на базе бурового насоса НБТ-1000L, смонтированного на общей раме.

Насосный агрегат включает в себя следующее оборудование:

насос буровой трехпоршневой НБТ-1000L (см. основные параметры в таблице 4, технические характеристики в таблице 1);
электродвигатель;
клиноременную передачу с ограждением;
натяжные устройства электропривода;
раму;
подъемник консольно-поворотный ПКП-1 грузоподъемностью 1 т.