Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Опорно-поворотные устройства являются критически важными компонентами современных буровых установок для устройства свайных фундаментов. Эти специализированные подшипниковые узлы обеспечивают надежное вращение верхней части буровой машины относительно базового шасси, одновременно воспринимая значительные осевые и радиальные нагрузки, а также высокие крутящие моменты и опрокидывающие моменты, возникающие в процессе бурения.
Буровые установки для свай работают в особо сложных условиях, характеризующихся постоянными динамическими нагрузками, вибрацией, воздействием абразивных частиц и значительными перепадами температур. При этом крутящие моменты, передаваемые через ОПУ, могут достигать 550 кНм и более в тяжелых машинах, что предъявляет повышенные требования к прочностным характеристикам и износостойкости подшипникового узла.
Опорно-поворотное устройство буровой установки представляет собой крупногабаритный подшипниковый узел специального исполнения, состоящий из следующих основных элементов:
Внутреннее кольцо закрепляется на гусеничном или колесном шасси буровой установки и остается неподвижным относительно базы машины. Наружное кольцо соединяется с поворотной платформой, на которой смонтированы мачта, лебедки, силовая головка и другое буровое оборудование. Между кольцами размещаются тела качения - закаленные стальные шарики или ролики, которые обеспечивают плавное вращение с минимальным трением.
Сепараторы из высокопрочного полимерного материала или стали разделяют тела качения, предотвращая их контакт друг с другом и обеспечивая равномерное распределение по окружности дорожки качения. Зубчатый венец, выполненный на внутренней или внешней поверхности одного из колец, служит для передачи крутящего момента от механизма поворота к платформе.
Кольца ОПУ для буровых установок изготавливаются из конструкционных легированных сталей марок 50Mn, 42CrMo или их аналогов. Рабочие дорожки качения подвергаются поверхностной закалке с нагревом токами высокой частоты до твердости 55-62 HRC на глубину 3-8 мм в зависимости от диаметра устройства. Зубья венца закаливаются до твердости 52-58 HRC для обеспечения высокой износостойкости при передаче значительных крутящих моментов.
Тела качения изготавливаются из подшипниковой стали ШХ15 или ее зарубежных аналогов с объемной закалкой до твердости 58-64 HRC. Такая термообработка обеспечивает высокую контактную прочность и сопротивление усталостному выкрашиванию при работе под высокими нагрузками.
Для буровых установок различной мощности применяются ОПУ с различным числом рядов тел качения, что определяет их нагрузочную способность и область применения.
По расположению зубчатого венца опорно-поворотные устройства подразделяются на три основных типа, каждый из которых имеет специфические особенности применения в буровых машинах.
ОПУ с внешним зацеплением имеют зубчатый венец на наружной поверхности внешнего кольца. Такая конструкция обеспечивает больший радиус зацепления и, следовательно, более высокий передаваемый крутящий момент при том же усилии на зубе. Применяются в большинстве современных буровых установок средней и большой мощности.
ОПУ с внутренним зацеплением имеют зубья на внутренней поверхности внешнего кольца, что позволяет сделать общий диаметр конструкции меньше при том же диаметре опорной поверхности. Используются в компактных буровых установках, где критичны габаритные размеры.
ОПУ без зацепления не имеют зубчатого венца и требуют внешнего привода через зубчатую передачу или цепь. Применяются реже, в основном в специализированных установках с нестандартными схемами привода.
Компания Bauer является одним из мировых лидеров в производстве буровых установок для фундаментостроения. Машины серий BG и MBG характеризуются высокими крутящими моментами и предъявляют особые требования к опорно-поворотным устройствам.
Итальянская компания Soilmec специализируется на производстве гидравлических буровых установок с высокой производительностью. Машины Soilmec отличаются компактной конструкцией при значительных крутящих моментах, что требует применения ОПУ с оптимальным соотношением габаритов и несущей способности.
Установки серии R (R-416, R-625) оснащаются роторными приводами с крутящими моментами от 150 до 240 кНм. Для таких машин применяются преимущественно двухрядные роликовые ОПУ с увеличенным диаметром тел качения. Модели серии SR требуют трехрядных роликовых устройств для обеспечения надежной работы при крутящих моментах до 220 кНм и более.
Концерн Liebherr выпускает буровые и сваебойные установки серий LB и LRB, которые характеризуются универсальностью применения и высокой надежностью. Опорно-поворотные устройства для машин Liebherr проектируются с учетом комбинированных нагрузок при различных режимах работы.
Роторные буровые установки серии LB (LB 28, LB 36, LB 44, LB 55) оснащаются мощными приводами с максимальными крутящими моментами от 280 до 550 кНм. Для таких машин применяются исключительно трехрядные роликовые ОПУ специального исполнения с повышенной несущей способностью. Комбинированные сваебойно-буровые установки серии LRB используют двухрядные или трехрядные ОПУ в зависимости от модели и области применения.
Расчет опорно-поворотного устройства для буровой установки начинается с определения всех действующих нагрузок и моментов. Основными расчетными параметрами являются осевая нагрузка, радиальная нагрузка, крутящий момент и опрокидывающий момент.
При подборе опорно-поворотного устройства для буровых установок необходимо применять повышенные коэффициенты безопасности из-за тяжелых условий эксплуатации. Минимальный коэффициент запаса по статической грузоподъемности должен составлять 1,5-2,0, по динамической грузоподъемности - 1,3-1,5, а по опрокидывающему моменту - 1,2-1,4.
Опорно-поворотные устройства для буровых установок должны соответствовать высоким требованиям точности для обеспечения надежной работы в тяжелых условиях. Биение рабочих дорожек качения не должно превышать 0,15 мм на диаметр 2000 мм, а отклонение от плоскостности монтажных поверхностей - не более 0,3 мм на 1 метр диаметра.
Зубчатый венец должен обеспечивать кинематическую точность не ниже 8-й степени по ГОСТ 1643-81. Радиальное биение зубчатого венца относительно базовой поверхности не должно превышать 0,2 мм, а торцевое биение - 0,15 мм на 1000 мм диаметра делительной окружности.
Качественный монтаж опорно-поворотного устройства является критически важным фактором для обеспечения его долговечной работы. Перед установкой необходимо тщательно проверить состояние монтажных поверхностей на шасси и поворотной платформе.
Плоскостность опорных поверхностей должна находиться в пределах 0,3 мм на 1 метр длины, но не более 0,5 мм на всю окружность. Шероховатость монтажных поверхностей не должна превышать Ra 6,3 мкм. Твердость материала опорных конструкций должна быть не менее 170 HB для обеспечения достаточной несущей способности болтовых соединений.
Опорно-поворотные устройства буровых установок требуют регулярной смазки для обеспечения надежной работы. Применяются пластичные смазки на литиевой основе с противозадирными и антикоррозионными присадками. Рекомендуемые марки: Литол-24, Циатим-221, Shell Gadus S3 V220C 2 или аналогичные со степенью NLGI 2.
Периодичность смазки зависит от интенсивности работы и условий эксплуатации. При нормальном режиме работы смазка подается через масленки каждые 100 часов работы или не реже одного раза в месяц. В условиях повышенной запыленности или при интенсивной эксплуатации интервал сокращается до 50 часов.
Регулярная диагностика позволяет своевременно выявить и устранить неисправности ОПУ до их развития в серьезные повреждения. Основные контролируемые параметры включают момент затяжки крепежных болтов, люфт в зубчатом зацеплении, радиальный и осевой зазоры, наличие посторонних шумов и вибраций при вращении.
Момент затяжки болтов контролируется динамометрическим ключом не реже одного раза в месяц. Люфт в зацеплении измеряется индикаторным приспособлением - при превышении допустимого значения более 1,5 мм требуется регулировка или замена изношенных деталей. Радиальный зазор контролируется щупом в четырех точках по окружности и не должен превышать 0,5 мм для исправного ОПУ.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.