Автоматичний буровий ключ призначений - для розгвинчування і згвинчування бурильних труб при спуско-підйомних операціях, а також при спуску обсадних колон для загвинчування обсадних труб.

В даний час випускають ключі стаціонарні типу АКБ і підвісні типу ПБК.

Стаціонарні ключі випускають двох модифікацій: ключі АКБ-ЗМ2, вживані на бурових спільно з пневмматичними клинами або в комплексі з механізмами АСП, ключі АКО для згвинчування обсадних труб.

Технічна характеристика автоматичного

бурового ключа АКБ-ЗМ2

Максимальний крутячий момент, що розвивається ключем при розгвинчуванні, кН………………………………………………............. 5000

Номінальний крутячий момент, що розвивається при обертанні від пневмодвигуна , кН………………………………………………….......... 117

Максимальна швидкість обертання трубозажимного пристрою,

об/хв ............................................................................................................... 84

Максимальний хід висунення блоку ключа, мм ……………………….. 1000

Тиск повітря в мережі для нормальної роботи ключа, МПа.......................7--10

Середня витрата повітря на один цикл операції загвинчування або розгвинчування труби, м3 ...................................................................................1,2

Загальна вага ключа з пультом керування, кг............................................... 2440

Ключ АКБ-3М2 складається з наступних основних частин:

блоку ключа, каретки з пневматичними циліндрами, колони і пульта керування.

Блок ключа є основним механізмом, безпосередньо що виконує операції загвинчування і розгвинчування труб. Він разом з кареткою змонтований на нерухомій колоні, закріпленою біля ротора на підлозі бурової установки.

Внизу блок має направляючі, по яких він переміщується уздовж каретки за допомогою двох пневматичних циліндрів подвійної дії. Таке переміщення дозволяє швидко підводити блок ключа до колони труб і відводити від колони після виконання операції по загвинчуванню або розгвинчуванню труб.

На корпусі блоку ключа змонтований трубозатискний пристрій, редуктор і пневматичний двигун з маховиком. Корпус ключа і трубозатискний пристрій мають вирізи для проходу колони труб при підводі трубо затискного пристрою до центру свердловини.

У трубозатискному пристрої є верхнє і нижнє пристосування, якими одночасно затискаються ніпель і муфта замка бурильної колони. Пристосування складаються з двох змінних щелеп, встановлених в щелеподержателі. Для надійного зачеплення щелеп за замок бурильних труб щелепи мають змінні сухарі з твердого сплаву.

Верхнє затискне пристосування передає обертання верхній трубі від пневматичного двигуна, а нижнє затискне пристосування утримує колону труб від провертання. Затискний пристрій, як і механізм пересування блоку ключа, працює від пневматичних циліндрів, якими керують з пульта.

Для установки і фіксації верхнього щелепотримача в середньому (нейтральному) положенні при холостому обертанні верхнього корпусу щодо труби , щелепотримач підпирається двома бойками і стопориться кульковим фіксатором.

Швидка і точна зупинка частин трубозатискного пристрою в нейтральному положенні після закінчення згвинчення або розгвинчування для відведення ключа, що обертаються, від колони труб здійснюється спеціальним пристроєм. Цим пристроєм є шток, який під дією поршня пневматичного циліндра висувається з корпусу, заскакує в гніздо розрізної шестерні, що обертається, і проводить зупинку. Для запобігання від поломок шток включається тільки при малій швидкості обертання шестерні, що передбачено конструкцією пульта керування.

Верхній корпус трубозатискного пристрою утримується на деякій відстані, від проміжного диска спеціальними пружинами, встановленими в чотирьох стаканах. При згвинченні верхній корпус стискає пружини і опускається вниз, а при розгвинчуванні -- піднімається вгору.

Обертання верхньому трубозатискному пристрою передає розрізна шестерня, яка для безперервної передачі обертання знаходиться в зачепленні з двома проміжними шестернями редуктора. Колінчастий вал двигуна ДР-13 з'єднується з веденим валом понижуючого редуктора і насадженими на нього маховиком і муфтою граничного моменту за допомогою шліцьового валика. Маховик призначений для збільшення крутячого моменту і забезпечує розкріплювання труб. Муфта граничного моменту зберігає деталі ключа від зломів, що виникають у наслідок великих крутячих моментів, при від'єднанні різьбових з'єднань труб. Колона ключа з кареткою складається з каретки, двох пневматичних циліндрів подвійної дії, колони і підстави. Каретка вільно надіта на верхню частину колони, і її положення при роботі ключа фіксується чекою. До каретки з двох сторін прикріплені пневматичні циліндри підведення і відведення ключа. Для установки блоку ключа на потрібній висоті колона може вертикально переміщатися і фіксуватися.

Пульт керування складається з корпусу, на верхній панелі якого встановлені копіри,чотири чотириходові крани, основний кран, повітряний колектор, дві рукоятки і шланги з накидними гайками. Чотири чотириходові крани об'єднуються попарно скобами і рукоятками. Однією рукояткою можна керувати краном, який з'єднаний з циліндрами підведення і відведення ключа, і краном циліндра затискання нижніх щелеп, а іншою рукояткою можна керувати краном пневматичного двигуна і краном циліндра затискання верхніх щелеп. На верхній панелі корпусу пульта прикріплена таблиця з схемою включення рукояток. Рукоятки мають фіксатори, що оберігають їх від довільного переміщення. Пульт з пневмоцилиндрами і пневматичним двигуном сполучений системою повітроходів (шлангів).

2.Роботи, що виконуються при технічному обслуговуванні і ремонтах, основні неполадки ключів і методи їх усунення,графік ТО і Р.

Швидкозношувальними деталями ключів є:

сухарі щелеп, упори, вкладиші, пружини бійків і фіксаторів, деталі храпового пристрою.

До технічного обслуговування відносяться наступні роботи:

- перевірка і підтяжка всіх різьбових з'єднань;

- перевірка стану і заміна швидкозношувальних деталей;

- перевірка і очищення повітряних фільтрів;

- перевірка наявності і стану мастила і при необхідності заміна його відповідно до карти мастила.

При поточному ремонті проводяться:

- перевірка і промивка блоків циліндрів, фіксаторів і амортизаторів;

- перевірка і заміна направляючих вкладишів каретки;

- перевірка і регулювання запобіжної муфти, вставок, що дроселюють, і пневматичних амортизаторів циліндрів підведення -- відведення;

- перевірка стану деталей пневмодвигуна;

- проводяться також роботи, що виконуються при технічному обслуговуванні.

При капітальному ремонті виконуються наступні роботи:

- повне розбирання ключа;

- дефектування всих деталей;

- відновлення або заміна непридатних деталей;

- змащення, обкатка і фарбування ключа.

Технічне обслуговування і поточний ремонт ключів, як правило, проводяться безпосередньо на буровій, а капітальні -- в ремонтно-механічних майстернях або на заводах.

Перед розбиранням ключа зливають масло з картера редуктора,, відгвинтивши заздалегідь зливні пробки.

Розбирання ключа: На початку розбирання ключа від'єднують блок ключа від каретки, а каретку виймають з колони. Після цього вузли ключа ретельно очищаються від грязі і промиваються. Блок ключа розбирається і збирається на спеціальному стенді, який забезпечує поворот блоку навколо його подовжньої осі і фіксацію блоку в будь-якому потрібному для розбирання і збірки положенні. Для цього блок ключа закріплюється на стенді в кривошипних валах. За допомогою рукоятки і черв'ячного редуктора вали повертаються разом з блоком в будь-яке положення.

Блок ключа розбирається в наступній послідовності:

- знімають пневмомасленку, заздалегідь від'єднавши її обв'язку; відгвинчують болти кріплення пневмодвигуна і знімають останній; до маховика за допомогою болтів, що угвинчуються в спеціальні отвори в тілі маховика, приєднують дві планки і за них за допомогою тельфера знімають маховик з шліцьового валика редуктора;

- потім знімають верхній корпус трубозатискного пристрою звільнивши його від кріплення; знімають циліндр затиску нижніх щелеп; знімають проміжний диск, заздалегідь від'єднавши заглушки, обмежувачі і гайки кріплення диска; знімають кожухи редуктора;

- далі знімають розрізну шестерню, для чого знімають заглушки і витягують за допомогою спеціальних знімачів ролики пальці, на яких обертається розрізна шестерня;

- потім корпус блоку за допомогою стенду повертають на 180° і приступають до розбирання нижнього трубозатискного пристрою і редуктора: знімають полози і блок циліндрів витягують стопор поєднання і нижній храповик; знімають повідець нижнього щелеподержателя і нижній фланець, а услід за тим витягують нижні щелеподержатель. Далі знімають кришки підшипників валів редуктора і випресовують осі з проміжними шестернями;

- потім корпус блоку за допомогою стенду повертають на 180° і знімають верхній фланець корпусу редуктора і верхню кришку середнього фланця, після чого випресовують шліцьовий вал;

- далі знімають середній фланець, кришку верхнього підшипника валу-шестерні і бокову кришку картера, а потім випресовують вал-шестерню і підшипники, що залишилися в отворах фланця і корпусу. Далі розбирають вузел проміжних шестерень;

- потім приступають до розбирання окремих вузлів блоку ключа: верхнього корпусу трубозатискного пристрою, блоку циліндрів, циліндра затиску нижніх щелеп, розрізної шестерні і пневматичного двигуна.

Верхній корпус трубозатискного пристрою розбирається в наступній послідовності: знімають чотири стакани з амортизаторами, заздалегідь відгвинтивши гвинти кріплення; витягують фіксатори; знімають фланець, заздалегідь перевернувши корпус і відгвинтивши гвинти; витягують верхній щелепотримач і два бойка, відгвинтивши задні пробки. Потім, відгвинтивши передні пробки, витягують штовхачі; випресовуют стакан з кульковим фіксатором; витягують вкладиші. Після цього розбирають щелепотримач для чого відгвинчують стопорні гвинти осі хвостовика, випресовуют вісь хвостовика і знімають останній, відгвинчують стопорний гвинт і витягують упор.

Блок циліндрів розбирається в наступному порядку: знімають малі, а потім великі кришки; з великих кришок витягують бронзову втулку і кільце; виймають шток і пружину; витягують фіксатор, згвинчують гайку, утримуючи нижню частину диска в лещатах знімають манжету; відгвинчують пробки для зливу конденсату.

Циліндр затиску нижніх щелеп розбирається в наступній послідовності: згвинчують вилку з штока, заздалегідь вийнявши штифт з вилки; знімають задню кришку циліндра, відгвинтивши гайки стяжних гвинтів; знімають поршень і передню кришку з штока, а потім розбирають передню і задню кришки.

Розібравши вузли самого ключа, приступають до розбирання пневматичного двигуна в наступній послідовності:

- відгвинчують болти кріплення кришки коробки золотника і виймають розподільний валик; виймають циліндри, попередньо відгвинтивши болти кріплення циліндрів до корпусу; за допомогою болтів М 10, угвинчуваних в різьбові отвори кришки, знімають кришку корпусу; далі виймають поршневі пальці, знімають поршні з шатунів і після цього витягують колінчатий вал з шатунами з корпусу;

- потім розбирають кривошипно-шатуновий механізм: вынимают-штифт і знімають щоку колінчастого валу, знімають разом з підшипниками головний шатун і від'єднують причіпні шатуни. Потім выпрессовывают підшипники, що залишилися, і вибивають за допомогою дерев'яного вибивання золотникову коробку;

Після розбирання ключа всі його деталі промиваються і поступають на контроль. На контролі деталі проходять перевірку відповідно до технічних умов на вибраковування деталей і сортуються на придатних, таких, що підлягають відновленню і непридатні.

Основні неполадки ключів та методи їх усунення

Основні неполадки

Причини неполадок

Методи усунення неполадок

Верхні щелепи прослизують по поверхні замка труби

Верхні щелепи не звільняють трубу

Верхній корпус при обертанні захоплює і звільняє трубу

Після закінчення загвинчування або розгвинчування у момент поєднання відбувається захоплення замку щелепами

Знос сухарів

Велике зношення поверхні замка

Щелепи або упори не відповідають розміру замку

Сильно забруднений трузатискний пристрій

Щелепи не відповідають розміру замка

Заїдання ролика в щелепі

Великі пошкодження на поверхні вкладиша або останній лопнув

Сильне забруднення

Великий перекіс колони ключа по вертикалі

Неправильно встановлені вкладиші

Сильне забруднення

Велика насічка сухарями на поверхні замка

Щелепи не відповідають розміру замка

Заїдає проміжна втулка храповика

Ослабіли пружини верхніх бійків

Замінити новими

Замінити труби

Замінити щелепи або упори

Промити і змастити щелепи і внутрішню порожнину верхнього корпусу

Для звільнення труби верхній корпус трубозатискного пристрою встановлюють в нейтральне положення і включають стор поєднання. Потім поворотом ротора у зворотний бік звільняють трубу

Замінити щелепи

Замінити ролик або щелепу

Замінити вкладиші

Промити і змастити щелепи і внутрішні поверхні корпусу

Встановити колону ключа вертикально

Замінити вкладиші

У верхньому корпусі на загвинчування встановити вкладиші з кутом 7°, а на розгвинчування з кутом 9°

Промити і змастити щелепи

Підвести або опустити колону труб, щоб щелепи захоплювали замок в новому місці

Замінити щелепи

Промити і змастити втулку

Замінити пружини

Показники

Основні неполадки

Причини неполадок

Методи усунення неполадок

Нижні щелепи не захоплюють замок

Нижні щелепи не звільняють замок

З декількох ударів не розкріплюється різьбове з'єднання труб

Ослабіла пружина середнього кулькового фіксатора

Знос сухарів

Щелепи не відповідають розміру замку

Сильне забруднення

Недостатня швидкість обертання верхнього корпусу ключа в період холостого ходу -- розгону унаслідок низького тиску в повітряній системі або несправний двигун

Замінити пружини

Замінити сухарі Замінити щелепи

Промити і змастити нижній трубозажимное пристрій

Підняти тиск повітря в системі або замінити

двигун

Графік технічного обслуговування

Обладнання	Дата	ЗМ	Вид Р	2008	2009
				1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	1
Ключ АКБ-3М	1.01.08	3	КР	кр		ТО		ТО		ПР		ТО		ТО		КР

3.Пристрої і інструменти, що використовуються для обслуговування і ремонтів ключів АКБ

Підйомно-транспортне устаткування

Механізація підйомно-транспортних операцій при ремонті бурового устаткування, що має велику вагу, в значній мірі полегшує працю і підвищує продуктивність праці. Для цього застосовують підйомне і транспортне устаткування.

До транспортного устаткування відносяться:

електрифіковані рейкові візки, електрокари, автокари і ручні візки.

Мостові крани застосовують для виконання завантажувально-розвантажувальних робіт на майданчиках для зберігання устаткування, а також усередині ремонтно-механічних цехів для здійснення підйомних і транспортних операцій, що виконуються в процесі ремонту устаткування. Для ремонту бурового устаткування використовують мостові крани з електричним приводом вантажопідйомністю від 5 до 25 т. Краном керує робітник з кабіни, підвішеної до моста крана так, що робітник може бачити всі операції, що виконуються краном. Мостові крани зазвичай обслуговують весь проліт цеху, а при великому об'ємі підйомно-транспортних робіт в одному прольоті встановлюються два або декілька кранів. При цьому як правило, вмонтовується один кран великої вантажопідйомності 15--25т, а інші -- 5--8 т.

Кран-балки є легкими мостовими однобалочними кранами. Управління кран-балками здійснюється за допомогою кнопок підлоги і рідше -- з кабіни. Кран-балки використовуються для виконання тих же робіт, що і мостові крани, але при ремонті легшого устаткування. Кран-балки випускають вантажопідйомністю від 1 до 5 т з ручним і електричним приводом.

Устаткування робочого місця слюсаря-ремонтника

Слюсарним верстаком є спеціальний дерев'яний або металевий стіл, обладнаний лещатами і висувними ящиками для зберігання інструменту. Кришка верстака робиться з дощок завтовшки 40--60 мм і покривається покрівельним залізом. Верстак повинен бути міцним і важким, щоб під час роботи не зрушувався з місця і не хитався.

Верстаки бувають одно- і багатомісними. При необхідності над кришкою верстака з протилежного від робочого місця боку встановлюється запобіжна сітка заввишки не менше 750 мм.

Складальними столами є столи простій міцній конструкції. Вони застосовуються для складально-розбірних робіт при ремонті дрібного устаткування і вузлів.

Стелажі застосовуються для розміщення і зберігання на робочому місці деталей, вузлів і матеріалів. Залежно від призначення стелажі мають різну конструкцію.

Стелаж-піраміда застосовується для укладання і зберігання довгомірних деталей і вузлів.

Поворотні стелажі використовуються для укладання і зберігання дрібних деталей. Такі стелажі дозволяють слюсареві укладати і брати деталі, не покидаючи робочого місця.

Пересувні стелажі зручні при одночасному ремонті декількох одиниць устаткування. Їх використовують також для доставки дрібних деталей з проміжного складу на робоче місце.

Мийні ванни бувають стаціонарні і пересувні. Вони виготовляються з листової сталі у вигляді ящиків з кришкою. На дні ванни на підставках встановлюється сітка, на якій під час миття розміщуються деталі або вузли. Сітка оберігає промивальну рідину від грязі, що осіла на дні ванни.

Гвинтові знімачі застосовуються для впресовування різних деталей з невеликих вузлів, що не вимагають великих зусиль розпресовки. Зусилля для випресовування в таких зйомниках подушка і вставляється клин між верхньою і нижней подушками. Ударами кувалди по бойку клина сідло клапана випресовуеться з гнізда клапанної коробки.

Універсальний гідравлічний горизонтальний прес - призначений для розбирання і збірки вузлів бурового устаткування, що вимагають великих зусиль для распрессовки і запрессовки деталей. Він застосовується в основному при ремонті валів лебідок, насосів, роторів, коробок зміни передач і редукторів.

Прес складається з передньої бабки , що підтримує візок, візки задньої опори, які встановлюються на два швелери, закріплених анкерними болтами до фундаменту. Підтримуючий візок і візок з траверсой переміщаються уподовж преса по рейках, встановлених на швелерах. Візок з траверсой має електропривід, а підтримуючий візок переміщається уручну.

Передня бабка, візок з траверсой і задньою опорою зв'язані між собою двома круглими штангами, сприймаючими зусилля розпресовки. Передня бабка і задня опора сполучені з штангами нерухомо. Візок з траверсой може фіксуватися в різних положеннях по довжині преса за допомогою клинів, що вставляються у відповідні отвори штанг. У передній бабкі змонтовані гідроциліндр, насосна станція і апаратура управління пресом. Гідроциліндр має два поршні. Перший великого діаметру працює разом з другим поршнем в лівому крайньому положенні передається через силовий гвинт, який слюсар обертає за рукоятку. Захоплення деталі, що знімається, здійснюється двома або трьома тягами, виконаних у вигляді лап або шпильок. Тяга робиться переставною або приєднуються до корпусу знімача за допомогою шарнірів, що дозволяє використовувати знімачі для зняття деталей різних розмірів.

У корпусі знімача робиться відповідне гніздо для деталі, що знімається. Знімач встановлюється збоку через паз, зроблений в корпусі.

Також використовуються спеціальний інструмент: рукоятка ключа,ключ торцевий, викрутка, шприц і плоскогубці.

Блок ключа розбирається в наступній послідовності:

Розібравши вузли самого ключа, приступають до розбирання пневматичного двигуна в наступній послідовності:

Дефектування - визначення технічного стану обладнання в цілому, а також окремих вузлів і деталей при розбиранні не руйнівними методами контролю.

Дефектування деталей ключа проводиться наступними методами:

- візуальний

- за допомогою простукування

- за допомогою вимірювальних приладів

Збирання ключа

Збирання ключа проводиться в порядку, зворотньому розбиранню. Збирання треба проводити з одночасним змащенням деталей, відносно карти змащення.

У разі заміни підшипників встановлення підшипників на вали проводити з попереднім нагрівом їх в масляній ванні до температури 80--90°С.

Місця всіх кріплень повинні бути надійно затягнуті за допомогою болтів, гайок і зафіксовані пружинними шайбами, шплинтами або обв'язувальним дротом.

Після збирання треба провести правильну обкатку, для цього треба:

- обкатати редуктор ключа при тиску повітря в мережі 0,147--0,196 Мпа (1,5--2 кгс/см2) вхолосту протягом 0,5 години в один бік і 0,5 години в інший . При цьому робота шестерень повинна бути плавною, з рівномірним шумом, окремі удари і дробові перекочування не допускаються, також не допускається нагрівання підшипників кочення і роликів трубозатискного пристрою.

Після обкатки пальці роликів трубозатискного пристрою повинні легко, без люфтів, обертатися в своїх втулках;

- випробувати на герметичність пневматичні циліндри при тиску повітря в мережі 0,98 Мпа. При цьому не допускаються витоки повітря через прокладки, сальникові ущільнення, манжети, шланги і їх з'єднання;

- випробувати пневматичні циліндри на плавність переміщення штоків при тиску повітря в мережі не більше 0,1 Мпа. Пересування штоків всіх циліндрів ключа до своїх крайніх положень повинне відбуватися легко і плавно, без ривків і заїдань.

5.Вимоги щопред'являються до відремонтованого ключа АКБ, карта змащення

Основні вимоги, що пред'являються до відремонтованих ключів

1. Всі деталі ключа повинні бути виготовлені або відремонтовані в повній відповідності з кресленнями, що діють, і технічними умовами на виготовлення. Знос деталей, вживаних повторно, не повинен перевищувати граничних розмірів, встановлених технічними умовами на вибраковування деталей ключа.

2. Різьби кріпильних деталей не повинні мати зносу і забоин. Болти, гайки і гвинти повинні бути затягнуті повністю. Штифти повинні бути посаджені щільно і бути розкерненими.

3. Щелепи повинні легко вставлятися від руки і провертатися в гніздах щелепотримачів.

4. Хвостовик повинен вільно погойдуватися на своїй осі і не мати помітного осьового люфта.

5. Верхній щелепотримач повинен надійно утримуватися в нейтральному положенні підпружиненими бойками і кульковим фіксатором.

6. Проміжний диск по подовжніх пазах в обидва крайні положення (у напрямі, перпендикулярному вирізу) повинен переміщуватися легко від руки без заїдань.

7. Пальці роликів трубозатискного пристрою повинні легко обертатися в своїх гніздах і не мати люфта.

8. При обертанні верхнього корпусу трубозатискного пристрою в обидві сторони стопор поєднання повинен чітко, без пробуксовувань зупиняти його в нейтральному положенні.

9. Блок ключа повинен плавно, без заїдань і перекосів переміщатися по направляючих каретки.

10. Маслопроводи повинні бути прочищені і промиті.

11. Після капітального ремонту ключ повинен бути обкатаний і випробуваний на стенді відповідно до технічних умов на ремонт.

12. Ключ повинен бути пофарбований стійкою фарбою, а поверхні, що труться, повинні бути змащені антикорозійним або консистентним мастилом.