Редуктор бурового насоса завод

Когда говорят про редуктор бурового насоса завод, многие сразу представляют себе просто коробку передач для насоса. А на деле — это целая система, от которой зависит, выдержит ли техника работу в условиях Арктики или нет. У нас в ООО Нэйцзян Синьфа Нефтяное Машиностроение как-то раз собрали партию редукторов с расчётом на стандартные нагрузки, а они в Ямале стали клинить при -50. Пришлось переделывать всю термообработку шестерней.

Конструкционные просчёты

Основная ошибка — пытаться унифицировать редуктор для всех типов буровых насосов. Например, для УНБ-600 и УНБ-1000 нужны разные передаточные числа, но некоторые заводы экономят на разработке отдельных серий. Мы в своё время поставили на УНБ-600 редуктор от 1000-й серии — через месяц работы лопнул вал. Пришлось срочно менять всю партию.

Материал шестерней — отдельная тема. Сталь 40ХН идёт хорошо, но только если закалку делать не в обычной печи, а с индукционным нагревом. Как-то пробовали сэкономить — поставили шестерни из 20ГЛ, через 200 моточасов зубья сточились в труху. Хорошо, что заказчик был свой, не подал в суд.

Смазочная система — многие забывают про вибрацию. Ставили обычные маслопроводы, а они от постоянной тряски текли по сварным швам. Пришлось переходить на гибкие рукава высокого давления, да ещё и с двойным запасом прочности.

Производственные нюансы

На нашем заводе в ООО Нэйцзян Синьфа сначала собирали редукторы на конвейере, как автомобильные КПП. Но оказалось, что для буровых насосов нужна индивидуальная подгонка каждой пары шестерней. Теперь каждый редуктор тестируем под нагрузкой 120% от номинала — только после этого ставим маркировку.

Термообработка — вот где больше всего брака. Если перекалить сталь — пойдут микротрещины, недокалить — будет выработка. Как-то отгрузили партию в ХМАО, а там при первой же зиме редукторы заклинило. Разбирали — на шестернях следы перегрева видны невооружённым глазом.

Сборка уплотнений — кажется мелочью, но из-за неправильной установки сальников мы как-то потеряли контракт на 50 редукторов. Заказчик обнаружил течь масла при обкатке. Теперь используем только торцевые уплотнения с графитовыми вставками.

Адаптация под российские условия

Когда начинали работать с российскими недрами, думали — ну какие могут быть особенности? Оказалось, что в Западной Сибири буровые растворы агрессивнее, чем в Китае. Пришлось менять материал крышки редуктора на нержавейку 12Х18Н10Т. Да, дороже, но зато нет коррозии от химических реагентов.

Зимняя эксплуатация показала — стандартные подшипники 3634 не выдерживают ударных нагрузок при -45°. Перешли на роликовые подшипники с увеличенным зазором. Первую партию таких редукторов поставили в ЯНАО — до сих пор работают, уже третий сезон.

Вибрация — отдельная головная боль. В монолитных корпусах появлялись трещины от резонансных частот. Теперь делаем рёбра жёсткости по расчётным точкам, плюс устанавливаем демпферные пластины. На последней партии для Лукойла таких проблем уже не было.

Конкретные кейсы с завода

В 2022 году для Арктик СПГ делали редукторы с системой подогрева масла. Сначала ставили ТЭНы, но они перегревали масло у стенки бака. Пришлось разрабатывать трубчатые подогреватели с терморегулятором. Сейчас эта система работает на 15 буровых в Обской губе.

Как-то раз пришлось переделывать весь конструктив редуктора для кустового бурения. Заказчику нужен был компактный вариант, но с сохранением крутящего момента. Уменьшили межосевое расстояние, но пришлось использовать шестерни с круговыми зубьями — дорого, но зато поместилось в габариты.

Самая сложная доработка — когда для шельфового бурения потребовался редуктор с системой защиты от солёной воды. Применили многослойное покрытие по ГОСТ 9.305-84, плюс установили датчики контроля влажности внутри корпуса. Такие стоят на платформах в Каспийском море.

Перспективы развития

Сейчас экспериментируем с полимерными композитами для крыльчаток маслонасосов. Обычная сталь быстро изнашивается от абразива в масле, а композит держит до 5000 моточасов. Пока тестируем на стендах, но первые результаты обнадёживают.

Система мониторинга — следующий шаг. Хотим встраивать датчики вибрации прямо в корпус редуктора, с передачей данных по LoRaWAN. Это позволит предсказывать износ шестерней за 200-300 часов до поломки.

По материалам — рассматриваем порошковую металлургию для изготовления шестерней сложной формы. Это дорого, но даёт выигрыш в весе до 40%. Для мобильных буровых установок это критически важно.

Выводы и рекомендации

Главное — нельзя делать редуктор по шаблону. Каждый регион диктует свои условия: где-то нужна стойкость к холоду, где-то — к вибрации, а для шельфа ещё и защита от коррозии. Мы в ООО Нэйцзян Синьфа теперь для каждого заказа проводим индивидуальный расчёт нагрузок.

Качество сборки важнее всего. Можно поставить лучшие подшипники SKF, но если сборщик перетянет крепёж — появится перекос. Поэтому у нас каждый редуктор собирает один мастер от начала до конца.

И последнее — тестирование в реальных условиях. Стендовых испытаний недостаточно. Все новые модели мы сначала ставим на пробную эксплуатацию на своих буровых, и только потом предлагаем клиентам. Как с тем редуктором для кустового бурения — полгода тестировали в Ханты-Мансийске перед серийным выпуском.