Статьи - своими руками

Вертлюг для малогабаритной буровой установки

Вертлюг МГБУ - что это и как изготовить своими руками?

Все малогабаритные буровые установки работают по принципу гидробурения. т.е разрушаемая буром порода (шлам) выносится на-гора потоком бурового раствора нагнетаемого специальным мощным грязевым насосом или мотопомпой. При бурении скважин на воду раствор подается через вращающуюся колонну буровых труб (штанг). Чтобы обеспечить одновременное вращение и подачу раствора существует специальный узел, называемый "вертлюг" - устройство с полым проходным валом на обоих концах которого в специально проточенных канавках смонтированы уплотнительные манжеты. Это самый ответственный и сложный в изготовлении агрегат.

Вертлюг буровой установкиИзготовить вертлюг своими руками в домашних условиях невозможно, для изготовления необходимы токарно-фрезерные работы и опытный токарь. Материалом для корпуса чаще всего служит бывшая в употреблении гильза от гидроцилиндра автотракторной техники (ГЦ) диаметром 90-100 мм. Она изготовлена из изностойкого металла и имеет внутри отполированный закаленный слой, так называемое зеркало.

Применение гильзы из гидроцилиндра упрощает подбор манжет-сальников для вертлюга, можно использовать штатные манжеты для данного типа ГЦ которые всегда есть в наличии в магазинах резинотехники. Для нормального вращения проходного вала необходимы специальные подшипники. Из-за того что на вал вертлюга приходится значительная нагрузка как на кручение так и на разрыв, по сути на нем висит вся буровая колонна штанг весом в несколько сот килограмм подшипники необходимо ставить упорные или конические, обычные подшипники качения здесь не подойдут. Подшипники подбираются в любом крупном торгующем центре в зависимости от диаметра ГЦ и вала.

Вал вертлюга вытачивается из цельной металлической болванки диаметром равной внутреннему диаметру заготовки корпуса из ГЦ. Для того чтобы вал не клинил в в гильзе делается допуск по размерам , т.е. вал делается на 0.5-0.7 мм меньше в диаметре чем внутренний диаметр гильзы ГЦ. На валу предусматриваются проточки под резиновые манжеты по две с каждой стороны, сверху и снизу для лучшего уплотнения и долгого срока службы. Размеры вала подбираются таким образом чтобы проходное отверстие для бурового раствора в валу составляло 32-35 мм. а толщина стенок вала составляла 6-7 мм. С верхней стороны вертлюга делается посадочное гнездо для вала мотор-редуктора. Диаметр вала мотор-редуктора ТСН-00.76 для МГБУ составляет 36 мм.

Соединение вала редуктора и вала вертлюга производится либо с помощью штатной шпонки либо сверлением сквозного отверстия на 10 мм и установка туда шплинта из болта М10. Последний вариант хорош тем что болт выступает в роли предохранителя. При критических нагрузках его просто срезает и передача вращения с редуктора на вертлюг прекращается, что помогает избежать перегорания электромотора или разрыва редуктора, а заменить срезанный болт дело 5 минут.

С нижней стороны вала вертлюга нарезается резьба для соединение с колонной буровых штанг. Производители малогабаритных буровых установок обычно нарезают резьбу сразу под размер буровых замков, такой вариант позволяет уменьшить общую высоту буровой установки но имеет существенный минус - при износе резьбы менять придется весь вал вертлюга а скорее всего и вертлюг целиком. Поэтому оптимально выполнить соединение через промежуточную втулку - нарезать на конце вала обычную трубную резьбу и накрутить на нее через переходник "папу" от бурового замка. Резьбу от раскручивания можно зафиксировать горячей канифолью или парой капель сварки.

После того, как вертлюг выточен, остается только приварить к нему патрубок для подсоединения напорного шланга от мотопомпы для гидробурения и установить на МГБУ. Производители МГБУ чаще всего просто вешают вертлюг на болт М12 и этим ограничиваются, что часто приводит к поломкам вала редуктора. Поэтому установку вертлюга лучше всего выполнить жестко закрепив его к каретке, тогда снимутся ударные нагрузки на вал редуктора и уйдет вероятность обрыва колонны буровых штанг и падения ее в скважину.

Реальный, проверенный на практике, срок службы вертлюга из гидроцилинда - около 100-150 скважин. Даже после этого он остается ремонтопригоден, т.к. изнашивается обычно гильза, ее можно заменить на новую такого же диаметра. Срок службы резиновых манжет зависит от количества абразивных частиц в буровом растворе и обычно колеблется от 10 до 30 скважин.