ротор. Из чего состоит ротор

Ротор. Назначение, устройство, условия работы, основные требования. Расчет и выбор основных параметров ротора.

При роторном бурении долото приводится во вращение вращательным механизмом - ротором - через бурильную колонну, выполняющую роль промежуточной трансмиссии между долотом и ротором.

Ротор служит также для поддерживания бурильной или обсадной колонны на весу при помощи элеватора или пневматических клиньев. Для выполнения перечисленных работ ротор должен обеспечивать необходимую частоту вращения бурильной колонны и легко менять направление вращения, грузоподъемность его должна несколько превышать вес наиболее тяжелой колонны.

Ротор (рис. 1) состоит из литого стального корпуса 2, во внутренней полости которого на упорном шариковом подшипнике 4 размещен стол 3 с укрепленным с помощью горячей посадки зубчатым коническим венцом. Последний входит в закрепление с конической звездочкой, посаженной на валу 8, вращающемся на двух подшипниках. В нижней части устанавливается вспомогательная опора 1, закрепленная гайкой 10. верхняя часть стола ротора закрывается кольцевым кожухом 7, ограждающим периферическую часть вращающего стола. На консольной части роторного вала смонтировано цепное колесо 9, через которое подводится мощность к ротору.

Диаметр отверстия в столе ротора определяет максимальный размер долота, которое может быть пропущено через него. В связи с этим выпускают роторы с различными диаметрами проходного отверстия (400-760 мм). В центральное отверстие вставляют вкладыши 6, в которые вводят зажимы 5 для ведущей трубы. Перемещение вкладышей ротора и зажимов в осевом направлении предупреждается запорами, а закрепление стола осуществляется защелкой.

Для смазки трущихся деталей и отвода тепла, образующегося при работе зубчатых передач и подшипников, в станину ротора заливается масло.

В процессе роторного бурения часть мощности расходуется на привод поверхностного оборудования, вращение бурильной колонны и разрушение горной породы долотом. Рассчитать требуемую мощность на осуществление перечисленных работ очень трудно, так как затрата мощности зависит от очень многих факторов: диаметра бурильной колонны и скважины, длины бурильной колонны, свойств промывочной жидкости и т.д. поэтому можно сделать только ориентировочные расчеты, показывающие, что с ростом глубины скважины бесполезная затрата мощности возрастает и, следовательно, проводимая к долоту мощность уменьшается.

На условия работы ротора влияют и изменения нагрузки на долото. При увеличении нагрузки, возможно, такое сочетание, когда величина вращающего момента, передаваемого бурильной колонной, окажется недостаточной для преодоления сопротивления, встречаемого долотом со стороны горной породы. В результате долото начинает вращаться с меньшей частотой и даже может на некоторое время оказаться в заторможенном состоянии. В бурильной колонне при этом кинетическая энергия вращения переходит в потенциальную энергию кручения, которая после достижения определенного значения преодолевает сопротивление породы, и происходит обратный процесс - превращение потенциальной энергии кручения в кинетическую энергию вращения.

Такой переход видов энергии из одного состояния в другое приводит к возникновению упругих колебаний, и, если их частота совпадает с частотой вынужденных колебаний колонны, возникающих вследствие неравномерной подачи долота, то наступает резонанс, передающийся через ведущую трубу ротору. Последний при создании таких условий его эксплуатации испытывает большие динамические нагрузки, приводящие к интенсивным вибрациям ротора, его фундамента, вышки; все это сопровождается нарастанием шума в буровой, а иногда даже авариями.

Как видно, вращение бурильной колонны, необходимое при роторном бурении, приводит к значительному осложнению процесса проходки скважины. Этим и объясняется вытеснение роторного бурения в ряде районов бурением с забойными двигателями.

7. Расчет бурового ротора и его параметров

Диаметр проходного отверстия

Диаметр проходного отверстия в столе ротора должен быть достаточным для спуска долот и обсадных труб, используемых при бурении и креплении скважины. Для этого необходимо, чтобы отверстие в столе ротора было больше диаметра долота при бурении под направление:

D = Dдн + δ (дельта) мм,

где D — диаметр проходного отверстия в столе ротора; Dлн — диаметр долота при бурении под направление скважины; δ — диаметральный зазор, необходимый для свободного прохода долота (б = 20 мм).

В глубоких скважинах диаметр направления обычно возрастает вследствие увеличения числа промежуточных колонн.

Допускаемая статическая нагрузка

Допускаемая статическая нагрузкана стол ротора должна быть достаточной для удержания в неподвижном состоянии наиболее тяжелой обсадной колонны, применяемой в заданном диапазоне глубин бурения. В большинстве случаев более тяжелыми оказываются промежуточные колонны обсадных труб, вес которых для некоторых конструкций скважины приближается к значению допускаемой нагрузки на крюке буровой установки. Поэтому паспортное значение допускаемой статической нагрузки на стол ротора обычно совпадает с величиной допускаемой нагрузки на крюке, принятой для буровых установок соответствующего класса.

Наряду с этим допускаемая статическая нагрузка не должна превышать статической грузоподъемности подшипника основной опоры стола ротора. Исходя из рассмотренных условий, можно записать

Gмах < Р < С0 ,

где Gмах—масса наиболее тяжелой колонны обсадных труб, применяемой в заданном диапазоне глубин бурения;

Р — допускаемая статическая нагрузка на стол ротора;

Со — статическая грузоподъемность подшипника основной опоры стола ротора.

Из приведенных в данных следует, что упорно-радиальные шариковые подшипники, выбранные по диаметру проходкого отверстия стола ротора, обеспечивают более чем 1,5-кратный запас по отношению к допускаемой статической нагрузке на стол ротора.

Частота вращения стола ротора

Частоту вращения стола ротора выбирают в соответствии с требованиями, предъявляемыми технологией бурения скважин. Наибольшая частота вращения стола ротора ограничивается критической частотой вращения буровых долот: nмах <250 об/мин.

Опыт бурения скважин роторным способом показывает, что при дальнейшем увеличении частоты вращении ухудшаются показатели работы долот. Наряду с этим следует учитывать, что с ростом частоты вращения увеличиваются центробежные силы, вызывающие продольный изгиб бурильной колонны, вследствие которого происходят усталостные разрушения в ее резьбовых соединениях и искривление ствола скважины.

Бурение глубокозалегающих абразивных и весьма твердых пород, забуривание и калибровка ствола скважин проводятся при частоте вращения до 50 об/мин. Для периодического проворачивания бурильной колонны с целью устранения прихватов при бурении забойными двигателями, а также для вращения ловильного инструмента при аварииях в скважине требуется дальнейшее снижение частоты вращения стола ротора до 15 об/мин. С учетом этих требований наименьшая частота вращения стола ротораnmin = 15-50 об/мин.

Отношение предельных значений частоты вращения определяет диапазон ее регулирования: Rn= nmах/nmin

На скоростную характеристику ротора существенно влияет тип используемого привода. Предпочтительным является электропривод постоянного тока, обеспечивающий беccтупенчатое изменение частоты вращения стола ротора в необходимом диапазоне регулирования. При дизельном приводе и электроприводе переменного тока используются механические передачи, осуществляющие ступенчатое регулирование частоты вращения стола ротора. Число скоростей ротора должно быть достаточным для удовлетворения требований бурения.

Мощность ротора

Мощность роторадолжна быть достаточной для вращения бурильной колонны, долота и разрушения забоя скважины:N = (Nх.в + Nд)/η (эта)

где Nх . в — мощность на холостое вращение бурильной колонны; Nд — мощность на вращение долота и разрушение забоя; η — к. п. д.ротора = 0.9-0.95

Мощность на холостое вращение бурильной колонны(момент, передаваемый долоту, равен нулю) расходуется на преодоление сопротивлений вращению, возникающих в системе бурильная колонна — скважина. Сопротивление вращению зависит от длины и диаметра бурильной колонны, плотности промывочной жидкости в скважине, трения труб о стенки скважины. Сопротивление вращению изменяется в зависимости от кривизны и состояния стенок скважины, пространственной формы бурильной колонны, вибраций, вызванных трением и центробежными силами.

Nх.в = c*ρ*d*Ln 10

Где: ρ – плотность раствора; d – наружный диаметр бурильных труб, м; L – длина бурильных труб, м; n – частота бурильной колонны, об/мин; с – коэффициент, учитывающий угол искривления скважины:

Мощность, расходуемая на вращение долота и разрушение забоя скважины,рассчитывается по следующей формуле:

Nд = 3.5 k Рд Dд n 10

где = 0.2-0.3 – для изношенного долота; = 0.1-0.2 – для нового долота при бурении в твёрдых породах; Рд —осевая нагрузка на долото, кН; п —частота вращения долота,

Дд - диаметр долота, м.

В процессе бурения скважины происходит непрерывно-ступенчатое изменение потребляемой ротором мощности. Это обусловлено последовательным увеличением длины бурильной колонны, ступенчатым уменьшением диаметра используемых долот, а также изменением режимов бурения по мере углубления скважины. Для выбора ротора, удовлетворяющего требованиям бурения скважины определяют мощности, необходимые для бурения скважины под направление, кондуктор, промежуточные и эксплуатационную колонны.

Максимальный вращающий момент

Максимальный вращающий момент (в кН-м) определяют по мощности и минимальной частоте вращения стола ротора:

Мmах = N*η/n min

где N мощность ротора, кВт; η— к. п. д. ротора; nmin - минимальная частота вращения, об/мин.

Максимальный вращающий момент ограничивается прочностью бурильной колонны и деталей, передающих вращение столу ротора.

Базовое расстояние

Базовое расстояние , измеряемое от оси ротора до первого ряда зубьев цепной звездочки на быстроходном валу ротора, используется при проектировании цепной передачи, передающей вращение от лебедки ротору.

Частота вращения для всех типоразмеров не более 250 об/мин. Проходной диаметр диаметр втулки ротора для всех типоразмеров 225 мм.

Параметры по ГОСТ 16293-82.

studfiles.net

ротор - это... Что такое ротор?

Ротор-2 — Основан 2001 Соревнование второй дивизион ПФЛ, Зона Юг 2005 3 … Википедия

РОТОР — РОТОР, центральная часть электрического ДВИГАТЕЛЯ или ГЕНЕРАТОРА. В большинстве устройств ротор состоит из нескольких проволочных катушек, надетых на стержень, который вращается в магнитном поле. В электродвигателе ротор вращается, когда сквозь… … Научно-технический энциклопедический словарь

ротор — вихрь Словарь русских синонимов. ротор сущ., кол во синонимов: 4 • гидроротор (1) • … Словарь синонимов

РОТОР — то же, что вихрь векторного поля … Большой Энциклопедический словарь

РОТОР — (от лат. roto вращаюсь) вращающаяся деталь машин, обычно расположенная внутри статора, напр. в электродвигателях, турбинах … Большой Энциклопедический словарь

РОТОР — РОТОР, ротора, муж. (от лат. roto вращаю) (тех.). 1. Вращающаяся часть в электромашинах и турбинах, в противоп. статору. 2. Устройство на судах в виде вертикально поставленных труб, служащее для приведения в движение судна силой ветра (мор.).… … Толковый словарь Ушакова

РОТОР — РОТОР, а, муж. (спец.). 1. Вращающаяся часть в машинах. 2. Автоматически управляемая машина (транспортное устройство, прибор), в к рой заготовки двигаются вместе с обрабатывающими их орудиями по дугам окружности. | прил. роторный, ая, ое.… … Толковый словарь Ожегова

РОТОР — (от лат. roto вращаю) (вихрь) одна из осн. операций векторногоанализа, сопоставляющая векторному полю а(r )др. векторное полеrot а (используются также обозначения curl а). Если точка r задана своими декартовыми координатами, а вектор а своими… … Физическая энциклопедия

РОТОР — (Rotor) вращающаяся часть двигателей и машин вращательного типа в виде барабанов, дисков и колес, снабженных устройством для преобразования энергии рабочего вещества в механическую работу или работы в какой либо вид энергии. В электрических… … Морской словарь

РОТОР — вращающаяся часть электр. машин. Термин этот применяется гл. обр. к машинам переменного тока (генераторам и моторам). Технический железнодорожный словарь. М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство. Н. Н. Васильев, О. Н.… … Технический железнодорожный словарь

ротор — якорь. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

dic.academic.ru

ротор - это... Что такое ротор?

3.32 ротор: вращающая часть машины

3.34 ротор: Вращающаяся часть электрической машины.

3.2.106 ротор: Основной узел лабораторной центрифуги, приводимый во вращение с помощью привода и удерживающий материал, который подвергают воздействию центробежной силы.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ

1. Ротор

D. Rotor

Е. Rotor

F. Rotor

Тело, которое при вращении удерживается своими несущими поверхностями в опорах.

Примечания:

1. Под несущими поверхностями подразумеваются поверхности цапф или поверхности их заменяющие.

2. Несущие поверхности ротора передают нагрузки на опоры через подшипники качения или скольжения, газовые или жидкостные потоки, магнитные или электрические поля и т.д.

3.8.1 ротор: Подвижный элемент счетчика, на который воздействуют магнитные потоки неподвижных катушек и тормозных элементов и который приводит в действие счетный механизм.

Смотри также родственные термины:

41. Ротор газотурбинного двигателя

Ротор ГТД

D. Gasturbinentriebwerksrotor

Е. Rotor of gas turbine engine

F. Rotor du turbomoteur

Вращающаяся часть конструкции компрессора (каскада компрессора) и приводящей его в действие турбины, а также соединяющий их вал

60. Ротор колонны

Ротор

Часть роторной колонны, состоящая из вертикального вращающегося вала с элементами для распределения жидкости

44. Ротор компрессора (турбины)

D. Verdichterrotor (Turbinenrotor)

E. Compressor (turbine) rotor

F. Rotor du compresseur (de la turbine)

Вращающаяся часть компрессора (турбины) ГТД

3.19 ротор насоса: Отдельная сборочная единица, содержащая вал с установленными на нем рабочим колесом(ами), защитными втулками и другими закрепленными на валу деталями.

28. Ротор паровой стационарной турбины

Ротор турбины

D. Dampfturbinenrotor

Е. Steam turbine rotor

F. Rotor de la turbine a vapeur

Совокупность вращающихся элементов цилиндра паровой стационарной турбины

6. Ротор с изменяющейся геометрией

D. Der mechanisch unstabile Rotor

Rotor mit veranderlicher Form

E. Mechanically unstable rotor

F. Rotor a geometric instable

Ротор, у которого при вращении меняется относительное расположение масс.

Примечание. Это определение относится также к роторам, имеющим хотя бы один гибкий или упруго закрепленный элемент.

39. Ротор снегоочистителя

Лопастной метательный аппарат снегоочистителя, предназначенный для захвата снега и отбрасывания его в сторону

Ротор снегоочистителя, пропускная способность

Ротор центрифуги

Вращающаяся часть центрифуги, в которой осуществляется разделение жидких неоднородных систем

20. Ротор экскаватора непрерывного действия

Ротор

Рабочий орган экскаватора непрерывного действия, представляющий собой колесо с расположенными на нем ковшами

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации. academic.ru. 2015.

normative_reference_dictionary.academic.ru

Ротор Википедия

Роторный экскаватор как экспонат в бывшем угольном карьере — «стальном городе» Феррополис (Германия), превращенном в музей под открытым небом

Ро́тор (от лат. roto «вращаться»):

в математике

Ротор — то же, что вихрь векторного поля, то есть вектор, характеризующий вращательное движение в данной точке векторного поля.
Ротор многогранника — выпуклое тело способное свободно вращаться в многограннике постоянно касаясь всех его граней; см. тело постоянной ширины и фигура постоянной ширины.

в медицинев технике

Ротор — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор двигателя Ванкеля) или отдающие её рабочему телу (например, ротор роторного насоса). Ротор двигателей связан с ведущим валом, ротор рабочих машин — с приводным валом. Ротор выполняется в виде барабанов, дисков, колёс.
Ротор — вращающаяся часть паровой турбины, компрессора, гидронасоса, гидромотора и т. д.
Буровой ротор — механизм, являющийся многофункциональным оборудованием буровой установки, который предназначен для вращения бурильных труб и поддержания колонны бурильных или обсадных труб при свинчивании и развинчивании в процессе спуско-подъемных операций, при поисковом бурении и капитальном ремонте скважин. Привод — цепной или карданный. Роторное бурение.
Ротор — устройство управления поворотом антенны в направлении приёма или передачи сигнала.
Ротор — любое вращающееся тело в теории балансировки.
Ротор — система вентилятора.

Ротор (слева) и статор (справа) электродвигателя в разборе в электротехнике

Ротор — вращающаяся часть электрической машины (генератора или двигателя переменного тока внутри неподвижной части — статора). Ротор асинхронной электромашины обычно представляет собой собранное из листовой электротехнической стали цилиндрическое тело с пазами для размещения обмотки. Ротор в электромашинах постоянного тока называется якорем.
Ротор — автоматически управляемая машина (транспортное устройство, прибор), в которой заготовки двигаются вместе с обрабатывающими их орудиями по дугам окружности. Роторная печь. Роторный экскаватор. Роторная линия (комплекс роторов).

в авиациив ветроэнергетике

Ротор Дарье — составная часть вертикально-осевого ветрогенератора, крыльчатка которого представляет собой двояковыпуклые лопасти, закреплённые при помощи штанг на вертикально вращающейся оси.
Ротор Савониуса — составная часть вертикально-осевого ветрогенератора в виде двух смещенных относительно друг друга полуцилиндрических лопастей и небольшого (10—15 % от диаметра лопасти) перекрытия, которые образуют параллельно оси вращения ротора.

в судостроении

Ротор Флеттнера — «парусная мачта» или заменяющий паруса ротор (на судне их устанавливается несколько), с помощью которого судно приводится в движение посредством ветра, благодаря эффекту Магнуса. Роторное судно Флеттнера.

собственные имена

Ротор, Артуро (1907—1988) — филиппинский врач, государственный служащий, музыкант и писатель.
РОТОР — Сетевой конкурс «Российский Онлайн ТОР».
НПО «Ротор» — предприятие — разработчик и производитель гироскопических приборов для ракетно-космической техники (СССР, Россия).
Приборостроительный завод «Ротор» — промышленное предприятие в Барнауле.
«Ротор» — футбольный клуб из Волгограда (в 2015—2018 годах «Ротор-Волгоград»).
- «Ротор-2» — фарм-клуб футбольного клуба «Ротор».
- «Ротор-2» — название футбольного клуба «Динамо» Михайловка в 1997 году.
- «Ротор-Волгоград» — пляжный футбольный клуб из Волгограда.
- «Ротор» — тренировочная база в Волгограде.
- «Ротор» — официальный журнал волгоградского футбольного клуба.

ru-wiki.ru

РОТОР - это... Что такое РОТОР?

Ротор-2 — Основан 2001 Соревнование второй дивизион ПФЛ, Зона Юг 2005 3 … Википедия

РОТОР — то же, что вихрь векторного поля … Большой Энциклопедический словарь

ротор — якорь. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

dic.academic.ru

РОТОР - это... Что такое РОТОР?

Ротор-2 — Основан 2001 Соревнование второй дивизион ПФЛ, Зона Юг 2005 3 … Википедия

РОТОР — то же, что вихрь векторного поля … Большой Энциклопедический словарь

ротор — якорь. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

dic.academic.ru

РОТОР - это... Что такое РОТОР?

Ротор-2 — Основан 2001 Соревнование второй дивизион ПФЛ, Зона Юг 2005 3 … Википедия

РОТОР — то же, что вихрь векторного поля … Большой Энциклопедический словарь

ротор — якорь. EdwART. Словарь автомобильного жаргона, 2009 … Автомобильный словарь

polytechnic_dictionary.academic.ru