9.4. Шкивы кронблоков и талевых блоков

Шкивы кронблоков и талевых блоков имеют одинаковую конструкцию и размеры. Диаметр шкива, профиль и размеры канавки существенно влияют на срок службы и расход талевых канатов. Усталостная долговечность каната возрастает с увеличением диаметра шкивов, так как при этом уменьшаются повторно-переменные напряжения, возникающие в канате при огибании шкивов. В: буровых установках диаметры шкивов ограничиваются габаритами вышки и удобством работ, связанных с выносом свечей на подсвечник. На основе изучения отечественного и зарубежного опыта конструирования и эксплуатации буровых установок установлено, что оптимальное значение диаметра шкива определяется из условия

(9.2)

где — диаметр шкива по дну канавки; К—запас прочности каната; — диаметр каната.

Канавка шкива имеет V-образный профиль с круглым ложем, обеспечивающим канату достаточную опорную поверхность. Радиус ложа канавки выбирают в зависимости от диаметра каната:

(9.3)

При значительном увеличении радиуса ложа канавки опорная поверхность каната уменьшается и в результате возрастающих контактных давлений снижается срок его службы. Поэтому диаметр каната должен соответствовать принятому его значению в используемом типоразмере шкива. Для устранения преждевременного износа профиль канавки шкивов должен обеспечить беспрепятственное набегание и сбегание каната. Касание каната стенок канавки шкива сопровождается трением, обусловленным разностью линейных скоростей каната и контактирующих с ним боковых стенок канавки.

Для нормальной работы каната угол а развала стенок канавки должен быть больше угла отклонения каната от плоскости вращения шкива (рис. 97). Отклонение рабочих струн талевого каната от плоское™ вращения шкивов обусловлено оснасткой талевой системы и смещением свободно подвешенного талевого блока относительно кронблока вследствие разницы в числе шкивов, установленных на талевом блоке и кронблоке. Углы отклонения рабочих струн каната от плоскости вращения шкивов увеличиваются по мере подъема талевого блока и достигают максимальной величины в крайнем верхнем положении талевого блока.

Ходовая струна отклоняется от плоскости вращения шкива в результате перемещения каната вдоль барабана лебедки. Максимальный угол отклонения ходовой струны определяется длиной барабана и расстоянием между осями барабана и кронблока. Угол отклонения неподвижной струны остается неизменным и зависит от положения механизма для крепления каната относительно неподвижного шкива кронблока.

Опыт эксплуатации показывает, что угол развала стенок канавки а, рекомендуемый в общепринятых нормах, не удовлетворяет условиям работы талевых канатов. Боковые стенки канавки шкивов, изготовленные по этим нормам, интенсивно изнашиваются из-за недостаточного угла развала. В связи с этим шкивы талевых блоков и кронблоков имеют угол развала стенок канавки 50° против 40—45° по ОСТ 24-191-01, Основные параметры и размеры шкивов талевых механизмов приведены на рис. 9.8 и в табл. 9.3.

Рис 9.8. Шкив талевых механизмов

Рис. 9.7. Схема для определения угла развала стенок канавки шкива в зависимости от угла отклонения каната от плоскости вращения шкива.

Канавка шкива подвергается поверхностной закалке до твердости НКС 45 на глубину не менее 3 мм. Радиальное биение канавки шкива не должно превышать 2 мм. Смещение оси симметрии канавки от средней плоскости шкива не более 2 мм.

Для повышения долговечности канатов канавки шкивов футеруются пластмассами, обладающими достаточной износостойкостью и сопротивляемостью контактным давлениям. Опытно-промышленные испытания футерованных шкивов на буровых установках показали, что вследствие снижения контактных напряжений в наружных проволоках наработка талевых канатов значительно возрастает.

9.3 Техническая характеристика шкивов талевых механизмов

Типоразмер шкива	Диаметр, мм			Радиус канавки r, мм	Высота канавки Н, мм, не менее	Ширина обода В, мм, не менее	Радиус профиля r1, мм	Масса, кг, не более
	Номинальный по дну канавки D	Наружный Шкива D1	Каната к, мм
Шк-800-25	800	900	25	14	50	85	30	120
Шк-900-28	900	1000	28	15,5	50	90	30	150
Шк-1000-32	1000	1120	32	18	60	100	35	250
Шк-1140-32	1140	1250	32	18	55	100	35	310
Шк-1285-35	1285	1400	35	19,5	57,5	115	38	390
Шк-1365-38	1365	1500	38	21	67,5	115	38	430