Калната помпа е важна част от оборудването в нефтената и газовата промишленост, използвана за циркулация на сондажна течност или кал надолу по сондажната колона и поддържане на пръстена. Един от най-важните компоненти на помпата за кал е скоростната кутия, която играе жизненоважна роля при предаването на мощност от двигателя към помпата. В тази публикация в блога ще обясня как скоростната кутия работи в частите на калните помпи, черпейки от моя опит като доставчик на части за кални помпи.
Основите на скоростната кутия
В основата си скоростната кутия е механично устройство, което използва зъбни колела за предаване на мощност и промяна на скоростта и въртящия момент на въртящ се вал. При помпата за кал скоростната кутия е отговорна за поемането на изходния момент на висока скорост, относително нисък въртящ момент от двигателя и преобразуването му в изходен момент с по-ниска скорост и по-висок въртящ момент, подходящ за задвижване на помпата.
Скоростната кутия се състои от няколко ключови компонента. Входящият вал е свързан към двигателя и той получава въртящата се мощност. Зъбни колела с различни размери са монтирани на валове в скоростната кутия. Тези зъбни колела се зацепват едно с друго и съотношението на броя на зъбите на задвижващото зъбно колело към броя на зъбите на задвижваното зъбно колело определя трансформацията на скоростта и въртящия момент.
Предавателни отношения и тяхното значение
Предавателните отношения са фундаментална концепция за разбирането на това как работи скоростната кутия. Предавателното отношение е просто отношението на броя на зъбите на задвижващото зъбно колело към броя на зъбите на задвижваното зъбно колело. Например, ако задвижващото зъбно колело има 20 зъба, а задвижваното зъбно колело има 40 зъба, предавателното отношение е 20:40 или 1:2.
В скоростната кутия с кална помпа се използват различни предавателни числа за постигане на желаната изходна скорост и въртящ момент. По-ниското предавателно отношение (като 1:1) ще доведе до по-висока изходна скорост, но по-нисък въртящ момент, докато по-високото предавателно отношение (като 1:5) ще доведе до по-ниска изходна скорост, но по-висок въртящ момент. При сондиране помпата за кал трябва да генерира голямо налягане, за да циркулира ефективно калта. Следователно скоростна кутия с подходящо предавателно отношение с висок въртящ момент е от съществено значение.
Видове зъбни колела, използвани в скоростните кутии на кални помпи
Има няколко вида зъбни колела, които обикновено се използват в скоростните кутии на кални помпи.
Цилиндрични зъбни колела
Цилиндричните зъбни колела са най-простият вид зъбни колела. Имат прави зъби, които са успоредни на оста на вала. Цилиндричните зъбни колела са лесни за производство и са ефективни при предаване на мощност. Те обаче могат да произведат значително количество шум и вибрации, особено при високи скорости. В скоростните кутии на кални помпи, цилиндричните зъбни колела често се използват в приложения, където ефективността на разходите и простотата са важни, а работната скорост е сравнително ниска.
Спирални зъбни колела
Спиралните зъбни колела имат зъби, които са нарязани под ъгъл спрямо оста на вала. Този дизайн позволява по-плавно зацепване на зъбите, което води до по-плавна работа, по-малко шум и по-ниски вибрации в сравнение с цилиндричните зъбни колела. Спиралните зъбни колела също могат да предават повече мощност от цилиндричните зъбни колела със същия размер. В скоростните кутии с кални помпи спираловидните зъбни колела обикновено се използват в приложения с висока производителност, където се изисква плавна работа и предаване на висока мощност.
Конусни зъбни колела
Конусните зъбни колела се използват за предаване на мощност между валове, които са под ъгъл един спрямо друг, обикновено 90 градуса. В кална помпа конусните зъбни колела могат да се използват за промяна на посоката на предаване на мощността, например от хоризонтален вал на двигателя към вертикален вал на помпата. Те се предлагат в различни видове, като прави конусни зъбни колела и спирални конусни зъбни колела. Спиралните конусни зъбни колела предлагат по-плавна и по-тиха работа в сравнение с правите конусни зъбни колела.
Смазване в скоростната кутия
Правилното смазване е от съществено значение за безпроблемната работа и дълготрайността на скоростната кутия в помпата за кал. Лубрикантът изпълнява няколко важни функции. Първо, намалява триенето между зъбите на зъбното колело, което помага за предотвратяване на износването. Второ, той разсейва топлината, генерирана от триенето, предотвратявайки прегряването на зъбните колела.
Смазката също така образува защитен филм върху повърхностите на зъбните колела, което помага за предотвратяване на корозия. В скоростната кутия на кална помпа обикновено се използва висококачествено трансмисионно масло. Маслото трябва да има добри вискозитетни характеристики, за да осигури правилно смазване при различни работни условия, като високи температури и големи натоварвания. Необходими са редовни смени на маслото и проверки на нивото на маслото, за да се поддържа работата на скоростната кутия.
Поддръжка и отстраняване на неизправности на скоростната кутия
Като доставчик на части за кални помпи често срещам клиенти с проблеми, свързани със скоростната кутия. Редовната поддръжка е от решаващо значение за предотвратяване на проблеми. Това включва проверка на зъбните колела за признаци на износване, като хлътване, набраздяване или счупване на зъбите. Лагерите в скоростната кутия също трябва да се проверяват редовно за правилно смазване и признаци на повреда.
Ако скоростната кутия започне да издава необичайни звуци, като хленчене или скърцане, това може да е признак за проблем. Това може да се дължи на износени зъбни колела, неправилно смазване или неправилно подравнени валове. В такива случаи е важно незабавно да спрете помпата и да извършите цялостна проверка. Понякога прости настройки, като пренастройване на валовете или смяна на смазката, могат да решат проблема. В по-тежки случаи обаче може да се наложи смяна на повредени зъбни колела или лагери.
Свързани части за кална помпа
В допълнение към скоростната кутия, други части също играят важна роля в цялостната работа на помпата за кал. например,Уплътнение на буталотое критичен компонент, който помага да се предотврати изтичането на кал от камерата на буталото. Висококачественото уплътнение на буталото осигурява ефективността на помпата. по същия начинУплътнение на клапанае от съществено значение за контролиране на потока кал в и извън камерите на помпата.
Заключение
Разбирането как работи скоростната кутия в частите на калните помпи е от съществено значение за всеки, който се занимава с нефтена и газова сондажна индустрия. Скоростната кутия е сложен, но жизненоважен компонент, който позволява на калната помпа да работи ефективно. Чрез избора на правилния тип зъбни колела, осигуряването на правилно смазване и извършването на редовна поддръжка, животът и производителността на скоростната кутия могат да бъдат максимално увеличени.
Ако сте на пазара за части за кални помпи, включително скоростни кутии, бутални уплътнения, уплътнения на клапани и други, насърчавам ви да се свържете с нас. Ние сме надежден доставчик на части за кални помпи и можем да ви предоставим висококачествени части и професионални съвети. Независимо дали имате нужда от резервна част или искате да надстроите помпата си за кал, ние сме тук, за да ви помогнем. Свържете се с нас, за да започнем дискусия за поръчка и да намерим най-добрите решения за вашите нужди от кална помпа.
Референции
- "Наръчник по машиностроене", McGraw - Hill
- „Дизайн и приложение на съоръжения“, Американска асоциация на производителите на съоръжения
