Ремонт цилиндровых втулок и Шайбы наборного поршня увеличенного диаметра НБ50 и НБ32

   Цилиндровые втулки, поршни и штоки являются одними из наиболее изнашиваемых деталей буровых насосов НБ50. Их замена — привычная процедура, поскольку новые запчасти хорошего качества доступны и относительно недороги. Однако всегда существует желание сэкономить.

Рассмотрим два таких метода «экономии» с технической точки зрения.

     Для оптимизации ресурса и стоимости поршней уже давно используется метод замены литого поршня на наборный. В этом случае замена изношенного поршня на новый занимает то же время, а по стоимости наборные поршни выигрывают примерно в 1,7 – 2 раза.

     С цилиндровыми втулками буровых насосов НБ32 (гильзами) ситуация обстоит сложнее. Для «продления» их срока службы известно 2 основных способа.

1. Расточка цилиндровых втулок

     Если номинальный диаметр гильз составляет 90–100 мм, их пытаются расточить до следующего номинального диаметра, поскольку толщина тела позволяет. С 90 мм делают 100 мм, гильзы диаметром 100 мм растачивают до 110 мм.

     С точки зрения геометрии и стоимости токарных работ логика очевидна. Однако с точки зрения технологии производства результат вызывает большие сомнения. Когда токарь растачивает внутреннюю поверхность цилиндровой втулки, резец снимает часть тела гильзы, которая прошла закалку ТВЧ (дополнительное поверхностное упрочнение). Термообработка ТВЧ (токами высокой частоты) прокаливает металл на глубину 1–2,5 мм, в зависимости от толщины стенки заготовки.

Когда этот «калённый слой» изнашивается под воздействием абразива, содержащегося в буровом растворе, скорость износа цилиндровой втулки резко возрастает. Несмотря на то что всё тело гильзы прошло объемную термообработку (перед ТВЧ), износостойкость и механическая прочность его существенно ниже, чем у слоя с ТВЧ. Например, тело втулки НБ50 имеет прочность 28–32 HRC, рабочая поверхность втулки (с ТВЧ) — 48–55 HRC. Разница по твёрдости — почти 2 раза. Следовательно, ресурс «проточенной» гильзы также будет существенно ниже, что в конечном итоге приведет к большему количеству простоев, увеличению затрат на ремонт и обслуживание буровых насосов.

2. Использование увеличенных резиновых шайб наборного поршня

     Найти токаря, который бы проточил цилиндровую втулку НБ50, очень непросто. Кроме того, на время проточки работу нужно останавливать, гильзу демонтировать, промывать насос и т.д. Поэтому пробуют использовать вариант с использованием шайб резиновых наборного поршня увеличенного диаметра:

• Для изношенной гильзы диаметром 100 мм —ищут шайбы резиновые 104–105 мм
• Для изношенной гильзы диаметром 110 мм — шайбы резиновые 114–115 мм

     На первый взгляд, логика тоже есть.

     Давайте рассмотрим это решение с технической стороны.

1. В первой части статьи было описано, что внутренняя поверхность цилиндровых втулок НБ50 подвергается дополнительной термообработке ТВЧ на глубину 1–2,5 мм. Когда изнашивается внутренняя поверхность, упрочненный слой «истирается» до металла с меньшей механической прочностью.
2. В процессе работы поршни на стенках цилиндровых втулок образуют неравномерную поверхность. Неравномерность износа наблюдается как по окружности гильзы, так и в осевом направлении — образуются канавки, каверны, ступеньки.
3. Износ стенки гильзы происходит не по всей длине — с обеих сторон образуются «ступеньки» с плавным заходом. Это связано с тем, что наборный поршень собран из упругой армированной резины, которая деформируется на краях больше, чем внутренние шайбы.
4. Необходимо найти, кто изготовит шайбы наборного поршня бурового насоса НБ32 нестандартного, увеличенного диаметра, оплатить заказ, доставить.
5. Проталкивать в цилиндровую втулку НБ32 шайбы с диаметром больше номинала, особенно в холодное время года, при сборке поршня — задача не из простых. Шайбы хоть и резиновые, но толстые, с несколькими слоями текстильной армировки. Понятно, что для буровиков «нет проблем, — есть вызов», однако на замену потребуется больше времени, чем на замену «стандартного на стандартное».

Режим работы бурового насоса НБ50 (НБ32) с шайбами наборного поршня диаметром 104 (105) или 114 (115) мм.

 Как будет работать буровой насос на изношенных гильзах с использованием шайб увеличенного диаметра с учетом фактов, изложенных выше? Попробуем смоделировать ситуацию последовательно:

• После завершения сборки наборного поршня с резиновыми шайбами увеличенного диаметра производительность насоса увеличится по сравнению с тем, как было до ремонта. Однако за счет неравномерного износа цилиндровой втулки по диаметру, а также из-за продольных канавок и бороздок, номинального давления и производительности (литров в минуту) он выдать не сможет — буровой раствор будет просачиваться между телом поршня и поверхностью гильзы.
• Наличие зазоров и каверн в месте сопряжения поршня и гильзы приведет к тому, что абразивные частицы будут постоянно находиться на поверхности трения, что повлечет за собой очень быстрый дальнейший износ гильзы и потерю диаметра новых резиновых шайб.
• До момента «притирки» нового поршня к старой гильзе, «ступеньки» на её внутренней поверхности будут «подтормаживать» работу насоса из-за того, что новый наборный поршень еще не принял форму, соответствующую профилю гильзы, сопровождаться дополнительной вибрацией, которая будет передаваться на всю буровую установку. На первых пусках возможно проскальзывание приводных ремней, что отрицательно действует на мотор-насосы, которые установлены на раздаточной коробке, и на саму раздатку.

     Таким образом, описанные выше «народные» методы экономии на ремонте (проточка гильзы, использование шайб наборного поршня увеличенного диаметра) могут применяться в качестве «подпорки» в некоторых случаях. Например, чтобы хоть как-то добурить скважину, если буровая установка находится вдалеке от центров снабжения, не требуется оплачивать ремонты и простои работникам, есть краткосрочные проблемы с финансированием ремонта и проч. Но настоящей, реальной экономии денег или времени такой подход точно не даст. Ремонты будут очень частыми, время простоя и ремонта установки также стоит денег. Сами ремонты по замене и проточке гильз или по замене шайб наборных поршней будут занимать гораздо больше времени, чем при замене «стандартное-на-стандартное» и «новое-на-новое».

     Мы постарались описать основные нюансы и проблемы, которые связаны с нестандартными методами «экономии» на ремонтах буровых насосов НБ32 и НБ50. Мы не говорим, что этого делать нельзя. Мы показали, что это не рационально и не приносит ожидаемого финансового результата. Но выбор всегда за вами.

     Если решите приобрести новые, качественные запчасти для буровых насосов НБ50 — обращайтесь в нашу компанию или сделайте заказ на сайте ПРОМБУРМАРКЕТ в разделе «Запчасти к НБ-32, НБ-50». Если остались вопросы – присылайте заявки на почту или через форму обратной связи. Будем рады быть полезными.