Самодельный вертлюг для малогабаритной буровой установки

≡ 22 Сентябрь 2016 · Рубрика: Оборудование

А А А Размер текста

Самодельный вертлюг для мини буровой

При выполнении скважин на воду, как и при всяком производственном процессе, исполнители стремятся к повышению производительности, а также эффективности процесса. Касательно упомянутого процесса – это увеличение скорости бурения шурфа и оптимизация непроизводительных потерь на вспомогательных операциях. Первый фактор может быть улучшен размягчением пород, если подать в рабочую зону воду. Она же поможет увеличить живучесть бурового инструмента в результате его интенсивного охлаждения и смазки, особенно, если жидкость представляет собой глинистый раствор с антифрикционными добавками. Здесь возникает противоречие между вращательным движением буровой колонны и неподвижным положением подающего жидкость устройства. Оно разрешимо, если применить вертлюг для малогабаритной буровой установки.

Рис.1. Вертлюги буровые для МГБУ, справа – самодельный, слева – в промышленном исполнении

Как видно из рис.1 (левый) это изделие состоит из нескольких несложных деталей:

• верхний и нижний фланцы;
• внутренние перегородки с проточками под уплотнительные кольца в количестве 2-х штук;
• корпус, изготовленный из обрезков толстостенной трубы;
• пруток металлический;

из стандартных деталей применены следующие:

• подшипники шариковые;
• кольца уплотнительные круглого сечения.

Очевидно, что такой узел можно изготовить своими руками при наличии доступа к токарным работам, нужно только сделать чертеж или эскиз каждой детали.

Возможны различные конструктивные решения с использованием сальниковых уплотнений, других типов подшипников и прочее, обеспечивающих основное назначение узла – прерывание вращательного движения буровой колонны и подача внутрь ее воды, воздуха или глинистого раствора.

Назначение вертлюга и основные элементы конструкции

Этот узел – промежуточное звено между совершающей поступательное движение талью, рукавом для подачи жидкости или газа и, совершающей вращательное движение буровой колонной. Подающий шланг вторым концом соединяется с насосом или колонной для подачи рабочего состава.

Рис.2. Различные модификации вертлюгов для бурения с промывочными растворами

Корпус промышленного вертлюга исполняется литым из чугуна или стали в зависимости от расчетных динамических и статических нагрузок на узел. В нем предусмотрены заливочные и сливные отверстия, а также смотровое окошко для контроля уровня масла в нем – при высоких нагрузках в механизме выделяется большое количество тепла. Обязательным элементом является сапун для сброса давления при сильном нагреве вертлюга в процессе работы. Подшипник подбирается исходя из условий работы в упорном исполнении, поскольку нагрузки от буровой колонных весьма значительны, они увеличиваются по мере наращивания ее высоты.

Общее представление о конструкциях и модификациях вертлюгов для бурения скважин на воду представляет чертеж на рис.2. Разумеется, они непригодны для исполнения своими руками, но чертеж дает представление о применяемых принципах конструирования изделий такого назначения.

Рис.3. Схема бурового вертлюга для самостоятельного изготовления

Схематический чертеж рис.3 по простоте исполнения дает возможность изготовить узел своими руками, возможно, придется согласовать размеры соответственно размерам установки и бурового инструмента.

Мини – установки для бурения на воду, изготовленные своими руками, имеют особенность конструкции, состоящую в передаче всех осевых нагрузок именно через вертлюг. Это происходит как в процессе бурения, так и при подъеме рабочего инструмента. Кроме того, этот узел подвергается активному воздействие абразивных материалов при перекачке промывочного раствора.

Учитывая тяжелые условия работы узла, материалы для его изготовления своими руками следует подбирать с особой тщательностью, исходя из следующих соображений:

• изготовление в условиях домашней мастерской невозможно без применения сварки, поэтому нужно подбирать металл марок стали с высокой или нормальной свариваемостью, что предполагает применение низкоуглеродистых материалов;
• вертлюг буровой мини – установки работает в непосредственном контакте с составом, обладающим сильными абразивными свойствами, что предполагает быстрый износ поверхностей контакта, что определяет применение материала со способностью противостоять износу;
• в процессе бурения этот узел испытывает значительные механические нагрузки, поскольку является передаточным звеном для них, следовательно, нужны материалы, которые их могут переносить.

Исходя из совокупности требований, можно предложить к использованию стали марок 13ГС, 17ГС или 17Г1С-У. При таком содержании углерода эти материалы хорошо свариваются. Наличие в составе металла марганца (Г) определяет такое его свойство, как повышенная износоустойчивость и способность к самоупрочнению под воздействие абразивных сред. А в совокупности с легирующей добавкой в виде кремния (С), он определяет достаточные прочностные характеристики материала. Эти марки стали разрабатывались как конструкционный материал широкого назначения и найти его для изготовления деталей не должно составить труда.

Чертеж детали должен содержать все сведения о требуемых допусках и обработках, которые обеспечат длительную работоспособность узла, учитывая эксплуатационные характеристики покупных изделий, включая уплотнения и подшипники. Лучший способ избежать ошибки – согласовать чертеж с опытным конструктором.

Заключение

Изготовленный собственноручно бурильный станок, а тем более с возможностью качественной промывки ствола, может не только облегчить решение вопросов на вашем участке. Это прямой путь к организации собственного бизнеса на основе произведенных в оборудование вложений.

Опираясь на полученные из этой статьи сведения, проявив аккуратность и смекалку, вполне вероятно, что изготовленная собственноручно мини – установка для бурения, в том числе и вертлюг, будут работать долго и надежно. Успехов вам!

Похожие статьи по данной теме:

Самостоятельное изготовление бура для бурения скважины

Буровые установки своими руками

Буровые установки малых габаритов

Буровая установка своими руками

Буровая установка своими руками изготавливается по бесплатным чертежам представленным ниже. С учётом покупки всех комплектующих себестоимость самодельной мини буровой установки составит 15-20% от аналогичного готового агрегата.

§ Рама буровой установки

Стойки для рамы на буровую установку делают из трубы ДУ40, толщина стенки 4мм. «Крылья» для каретки-ползуна – из ДУ50, толщина 4мм. Если нет со стенкой 4мм, можно взять и 3,5 мм.
Скачать чертежи для буровой установки на воду своими руками:

§ Вертлюг, буровые штанги и замки

Буровой вертлюг и буровые штанги на первых порах рекомендуется приобрести готовые. В изготовлении этих частей очень важна точность обработки, поскольку нагрузки на эти узлы большая. Если решите заказать вертлюг у токаря, то потребуется найти квалифицированного специалиста, и желательно с современными станками с ЧПУ. Для вертлюга и замков потребуются строго определённые виды стали. Для замков – 45 сталь. Для вертлюга – 40Х.
Скачать чертёж самодельного бурового вертлюга:

Внимание! Качественную закалку частники не сделают! После закалки потребуется шлифовка. Можно использовать закалку ТВЧ, но это дорогостоящая процедура.

Сэкономить на покупке готовых узлов можно, но на поиски подходящего мастера уйдёт много времени. Но оно того стоит — самодельные детали значительно дешевле, чем покупные. Для начала приобретайте детали на образцы. Практика показывает, что токаря работают более качественно, когда у них на руках имеются и чертежи, и реальные шаблоны.

При наличии заводских образцов вам намного проще будет проверить качество работы. Например, если токарь сделал буровые штанги (замки), то вы берёте заводские и самодельные детали и привинчиваете их друг другу – проверяете качество резьбы. Совпадение должно быть 100%!

Не покупайте запчасти по доставке. Это нужно для того, чтобы не купить брак – такое, к сожалению, бывает. А самое главное – если заказывать доставку издалека, то можно прождать не один месяц.

Резьбу на буровых штангах советуем делать трапецию – она не хуже конусной, но если потом заказывать токарям, то конусную резьбу сделать сложнее.

Если делать или покупать замки на буровые штанги отдельно, то трубы для штанг можно брать и простые шовные, если бурить не глубже 30 метров (толщиной 3,5 мм. и внутренний диаметр не меньше 40-ка мм). Но приваривать замки к трубам должен профессиональный сварщик! В вертикальном бурении нагрузки большие.

Для бурения глубже 30 метров нужно брать только толстостенные трубы (со стенкой от 5-6 мм). Тонкие штанги на большие глубины не годятся — их может порвать.
Скачать чертёж замков для буровых штанг:

§ Изготовление бура своими руками

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали. Если решите сделать из легированной, то имейте в виду – приварить её сложно! Нужен специалист. Если в месте бурения находится много камней, тогда нужно купить в фирмах специальные буры, приспособленные для прочных грунтов. Чем выше цена, тем твёрже на бурах сплавы и прочнее сами буры.

§ Самодельная лебёдка и мотор – редуктор

При изготовлении мини буровой используется лебёдка «РА-1000». Можно взять и другую, но желательно, чтобы грузоподъёмность была не меньше 1 тонны (а лучше больше). Некоторые буровики ставят по две лебёдки, одну электрическую и вторую механическую. В случае клина буровой колонны очень помогает.

Для облегчения работы желательно купить и подключить два пульта: один реверс и ход двигателя, другой на лебёдку. Это сэкономит много сил.

Мотор-редуктор для самодельной мини буровой потребуется на 60-70 оборотов в минуту, мощностью 2,2 кВт. Более слабый не подойдёт. Если использовать более мощный, то потребуется генератор, так как не получится подключаться к напряжению 220 Вольт. Рекомендуется для гидробурения мотор-редуктор моделей: 3МП 31,5/3МП 40/3МП 50.

§ Порядок изготовления буровой на воду своими руками

1. Покупка буровых штанг и вертлюга (обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник). Для начала много покупать не требуется, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.
2. Покупка мотора — редуктора. Эти покупки могут занять много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.
3. Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы желательно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно будет крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже проблематично, так как крепления у разных моторов могут отличаться.
4. Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.

§ Ошибки при самостоятельном бурении на воду

Начинать бурение на воду рекомендуется с малых глубин, чтобы набраться хотя бы немного опыта. Опыт в вертикальном бурении – самое важное! Научиться бурению скважин на воду можно только на практике. Самое главное – научитесь избегать клина буровой колонны. Новички по неопытности часто «ловят клин» и теряют буровые штанги. Иногда бур заклинивает настолько, что вытащить невозможно даже краном, конструкция просто отрывается (обычно в местах сварки).

Ошибки обходятся очень недёшево – теряется дорогой инструмент. Поэтому в гидробурении нельзя форсировать события и сразу делать глубокие скважины. К этому делу нужно подходить ответственно и аккуратно. Обязательно читайте литературу на эту тему. Эта работа требует много знаний, которые невозможно передать в двух словах, поэтому самообразование обязательно.

Самодельная буровая установка на воду — как сделать МГБУ своими руками?

Буровая установка: плюсы, виды, изготовление аппарата

Буровая установка представляет собой целый комплекс специализированного оборудования. предназначенного для бурения скважин. Составные части комплектации бурового оборудования, особенности конструкции зависят от предназначения скважины, условий, а также способа бурения.

Виды и преимущества установок

Буровое оборудование делится на несколько основных видов, отличия между которыми заключаются габаритах, комплектации, технических особенностях. Ниже приведены основные виды рассматриваемого оборудования, используемого в различных сферах деятельности человека.

Виды оборудования:

Различают следующие варианты:

• Стационарные;
• Передвижные;
• Переносные (малогабаритные).

Последний вариант – МГБУ (малогабаритная буровая установка), предназначенная для бытового использования .

Самый значимый козырь малогабаритных установок заключается именно в их компактности.

Однако имеются и другие преимущества, которыми готово похвастать рассматриваемое оборудование.

Преимущества МГБУ:

• Удобство транспортировки;
• Применение оборудования в условиях ограниченного пространства;
• Сокращение времени монтажа, либо демонтажа установки на месте;
• Незначительная стоимость при сравнении с самоходными буровыми альтернативами;
• Простота в работе, при подготовке к работе;
• Быстрота окупаемости, а также получения прибыли;
• Возможность получения чистой воды на долгие годы;
• Простота бурения скважины;
• Доступность оборудования и комплектующих;
• Мощность двигателя может составлять всего 1 кВт, за счет чего возможно бурение скважины в не электрифицированных районах, с получением питания от топливного генератора;
• Высокая скорость бурения скважины;
• Для бурения понадобятся всего две пары рук;
• Компактность ;
• Незначительные габариты, масса и др.

Выше приведен список, на основе основных преимуществ, выгодно отличающих компактные буровые установки от крупногабаритных, самоходных аналогов.

Распространенные модели:

Стоит отметить, что характеристики могут отличаться в зависимости от модели малогабаритного бурового оборудования.

Как сделать качественную буровую установку самостоятельно?

На участках загородных домов, дач достаточно часто появляется необходимость выполнения каких-либо отверстий в почве.

Наиболее распространенной причиной привлечения бурового оборудования является добыча питьевой воды.

Особенно актуальная задача бурения скважин питьевой воды значительных глубин.

Многие дачники и владельцы частных имений предпочитают для решения рассматриваемых задач привлекать профессионалов и специальные буровые установки, однако доступна возможность получить качественный результат и без привлечения специалистов и профессионального оборудования.

Так как цены на такие услуги начинаются от ста тысяч рублей и выше .

Таким образом, вполне возможно сделать буровую установку своими руками. после чего собственноручно выполнять всю необходимую работу. Актуальность собственноручного производства заключается прежде всего в цене.

Буровое оборудование вполне возможно сделать самостоятельно. Так, ниже предлагается вся информация, необходимая для производства рассматриваемого типа установки. Сначала потребуется подготовить инструменты и материалы.

Вертлюг самодельной буровой установки чертежи

Инструменты и материалы:

• Ножовка по металлу, либо углошлифовальная машинка с диском для нарезания метала;
• Ключ разводного типа №1;
• Инструменты для нарезки наружной дюймовой резьбы – плашки;
• Стальная труба диаметром полдюйма;
• Крест чугунный сантехнический;
• Сгон диаметром в полдюйма.

После того как все инструменты и материалы собраны, можно приступать к работе, относительно тонкостей которой далее будет вестись речь. Процедура изготовления мини буровой установки начинается с подготовки отрезков трубы нужного диаметра. которые впоследствии будут служить в качестве основных элементов приспособления.

Схема устройства опоры для самодельного бура

Алгоритм создания системы с ручным приводом:

1. Для фиксации труб в крест, сгон на их концах следует нарезать резьбу, длина которой будет составлять 2 см;
2. К нескольким отрезкам трубы различной протяженности понадобится приварить стальные пластины с торцевой стороны. Заостренные пластины будут отыгрывать роль наконечников;
3. Чтобы упростить бурение. а также произвести удаление почвы из участка работы, в него производится постоянная подача воды ;
4. Для решения этой задачи к одному из отверстий креста посредством переходника нужного диаметра присоединяется шланг от насоса, либо водопровода;
5. Далее все детали необходимо установить в отверстия креста на резьбе с применением сантехнической ПВХ ленты, либо пенькового волокна;
6. К нижней части трубы посредством сгона понадобится присоединить самый несущественный отрезок с наконечником;
7. По окончании работ по бурению скважины, глубина которой достигает одного метра, нужно произвести замену наконечника с отрезком трубы большей длины.

Разумеется, создание буровой компактной установки с электрическим приводом – возможность упростить работу. Автоматический буровой механизм, получающий питание от электросети, значительно эффективнее, работает качественнее, а отверстия в почве получаются быстрее.

Двухопорный ручной самодельный бур на колесах

Конструкция автоматической установки на воду

Основа конструкции электро буровой установки с автоматизированным электрическим приводом представляет собой квадратный полый профиль. Из профиля выполняется стойка, а также опорные части.

Соединение стойки с опорой является сварным, сопряженным посредством переходной площадки. По стойке перемещается отрезок квадратного профиля большего размера с зафиксированными к нему электрическим двигателем и платформой.

Относительно мощности привода, то данный параметр не превышает одной лошадиной силы. Для увеличения мощности применяется редуктор, понижающий обороты. На валу редуктора закрепляется фланец, к которому фиксируется второй фланец с помощью болтов. Между ними устанавливается толстая резиновая шайба, предназначенная для сглаживания ударных нагрузок, которые могут возникать во время работы.

Основные компоненты:

• Мотор-редуктор;
• Каркас (станина);
• Щит управления;
• Лебедка;
• Вертлюг;
• Бур, буровые шланги;
• Вспомогательное оборудование;
• Грязевая мотопомпа.

Обеспечение надежного функционирования устройства с электрическим приводом практически невозможно без подачи воды в участок контакта инструмента и почвы. Для обеспечения бесперебойной подачи воды в зону осуществления работы понадобится специальное устройство, располагающееся ниже фланцевого соединения с прокладкой.

Основа конструкции – труба из стали с двумя несоосных отверстиями. Отверстия располагаются с несущественным сдвигом по отношению друг к другу. Трубы с обеих сторон выполняется с проточкой для монтажа шариковых подшипников. Также нарезается дюймовая резьба, необходимая для присоединения к фланцу с одной стороны, монтажа рабочих элементов с другой стороны. С целью обеспечения гидроизоляции устройства аппарат должен помещаться в полипропиленовый тройник. к средней части которого присоединяется переходник для подключения от источника питания шланга.

Целесообразность бурового оборудования на даче, либо в загородном доме оправдана многочисленными преимуществами, и является неоспоримой. Главное, чтобы устройство периодически функционировало и радовало владельца надежной работой.

Больше информации по теме: http://aquacomm.ru

Источники: http://oburenie.ru/oborudovanie/vertlyug-burovoi-svoimi-rukami.html, http://www.byrilka.ru/burovaya-svoimi-rukami, http://mymylife.ru/remont-doma/stroitelstvo/134829-samodelnaya-burovaya-ustanovka-na-vodu-kak-sdelat-mgbu-svoimi-rukami