Jaké jsou výhody a nevýhody předních, středových a zadních montovaných hlavních navijáků na rotačních vrtných soupravách?
Funkcí hlavního navijáku rotačního vrtného zařízení je zvedání nebo spouštění vrtné trubky. Mechanismus hlavního navijáku lze rozdělit na 3 typy podle jeho umístění na stroji: přední, střední a zadní a 2 typy podle formy pohonu hlavního navijáku: jednoduchý redukční pohon a dvojitý redukční pohon. Tento článek představuje hlavní mechanismus navijáku tří typů uspořádání a dvou typů pohonné formy konstrukce a charakteristik.
1. Uspořádání mechanismu hlavního navijáku
Mechanismus hlavního navijáku je instalován na stožáru vrtné soupravy nebo vylamovací mechanismus se nazývá mechanismus předního hlavního navijáku; instalovaný uprostřed otočné plošiny, to znamená v blízkosti středu otočného ložiska, se nazývá střední hlavní naviják; instalované v zadní části otočné plošiny, tedy za motorem, před protizávažím, se nazývá zadní hlavní naviják.
(1) Mechanismus předního hlavního navijáku
Uspořádání předního hlavního navijáku se používá převážně u malých a středních rotačních vrtných souprav přestavěných z podvozku bagru a je většinou poháněno jedním hydromotorem. Vzhledem k prostorovému omezení stěžně nebo vylamovacího mechanismu tento druh hlavního navijáku využívá buben s menším průměrem a buben je navinut vícevrstvým ocelovým lanem.
Malá rotační vrtná souprava
Mechanismus předního hlavního navijáku má následující tři hlavní výhody: za prvé není nutné instalovat mechanismus hlavního navijáku na otočnou plošinu vozidla a pracovní zatížení při transformaci podvozku je malé; za druhé, může to učinit uspořádání otočné plošiny rotační vrtné soupravy s domácím podvozkem kompaktnější a rozumnější, což může snížit plochu otočné plošiny a učinit provoz rotační vrtné soupravy obratným a pohodlným; zatřetí, zvedací síla hlavního navijáku vyvíjí pouze pozitivní tlak na stěžeň a nevyvíjí ohybový moment na stěžeň, čímž je stěžeň flexibilnější a pohodlnější. Za třetí, zvedací síla hlavního navijáku vytváří pouze kladný tlak na stěžeň a nevytváří ohybový moment na stěžni, takže síla stěžně je rozumnější.
Nevýhody předního hlavního navijáku jsou: buben lze navinout pouze vícevrstvým drátěným lanem a drátěné lano je náchylné na skákání, chaotické lano, kousavé lano a další jevy, které zkracují životnost drátěného lana .
(2) Střední mechanismus hlavního navijáku
Uspořádání mechanismu středního hlavního navijáku se většinou používá u speciálních podvozků středních a velkých rotačních vrtných souprav. Naviják je většinou jedno nebo dvouvrstvé navíjecí lano. Většina z nich je poháněna dvojitými hydromotory a dvojitými reduktory a malá část z nich je poháněna dvojitými hydromotory a jednoduchými reduktory.
Středně velká rotační vrtná souprava
Středně velké rotační vrtné soupravy mají tyto čtyři hlavní výhody: za prvé, mohou být instalovány s větším průměrem, jednovrstvým navíjecím bubnem, čímž se vyhnete nevýhodám přeskakování lana, chaosu lana a zlepšení životnosti ocelového lana; za druhé, hlavní naviják je blízko středu otočného ložiska a ohybový moment vyvíjený na otočné ložisko a hlavní nosník otočné plošiny, když se hlavní naviják zvedá a spouští; za třetí, úhel ovinutí ocelového lana na vodicí kladce na hřbetu stěžně je menší, úhel ohybu kladky je menší, ohybový moment kladky je menší a úhel ohybu kladky je menší. Za třetí, úhel ovinutí ocelového lana k vodicí kladce na zadní straně stěžně je menší a opotřebení kladky je menší; za čtvrté, zvedací síla hlavního navijáku působí na stěžeň menším ohybovým momentem.
Nevýhody středově montovaného hlavního navijáku jsou: může používat pouze domácí nebo na zakázku vyrobený speciální podvozek, plocha otočné plošiny je velká a je nepohodlná pro instalaci a údržbu hlavního navijáku.
(3) Mechanismus hlavního navijáku namontovaný vzadu
Mechanismus zadního hlavního navijáku se většinou používá pro velké rotační vrtné soupravy upravené podvozkem rypadla a využívá jednovrstvý lanový navíjecí buben, většinou poháněný dvojitými hydromotory a dvojitými reduktory, a malý počet z nich je poháněn dvojitým hydromotory a jednoduché reduktory.
Velká rotační vrtná souprava
Mechanismus zadního hlavního navijáku má tyto tři hlavní výhody: za prvé lze použít podvozek bagru, aniž by bylo nutné navrhovat samostatný speciální podvozek; za druhé, lze použít jednovrstvý lanový naviják, aby se zabránilo přeskakování lana, chaosu lana a dalším jevům, čímž se zlepší životnost ocelového lana; za třetí, mechanismus hlavního navijáku je uspořádán před protizávažím, což je ekvivalentní zvětšení části protizávaží, čímž se zlepšuje stabilita rotační vrtné soupravy.
Nevýhody mechanismu zadního hlavního navijáku mají čtyři body: za prvé, ve srovnání s mechanismem předního hlavního navijáku má mechanismus zadního hlavního navijáku větší zátěž při úpravách podvozku rypadla; za druhé, ocelové lano se ovine kolem zadní části vodicí kladky stěžně, opotřebení ocelového lana a kladky je větší a životnost ocelového lana je kratší. Za třetí, když se ocelové lano zvedne a spustí kolem zadní kladky, ohybový moment nesený stěžněm je větší. Za čtvrté, zadní poloha mechanismu hlavního navijáku způsobí velký klopný moment na otočném ložisku a velké střídavé zatížení hlavního nosníku otočné plošiny, což snadno způsobí únavové poškození hlavního nosníku otočné plošiny.
