Đồ án công nghệ chế tạo máy

§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Chương I
CÔNG TÁC KHOAN THĂM DÒ - KHAI THÁC DẦU KHÍ HIỆN NAY
1.1. Công tác khoan
Quá trình khoan một giếng khoan dầu khí là một công trình hình trụ thi
công trong lòng đất, công trình đó có kích thước về chiều rộng nhỏ hơn rất
nhiều so với chiều sâu của giếng.
Giếng khoan được sử dụng trong công tác khoan thăm dò khai thác dầu
khí có nhiều dạng và có nhiều quan điểm để phân loại. Tuy nhiên có một số
loại chính sau:
- Giếng khoan thăm dò.
- Giếng khoan khai thác.
- Giếng khoan dùng để bơm ép.
- Giếng khoan chuẩn.
Tuy nhiên các giếng khoan thăm dò, giếng khoan khai thác và bơm ép
có thể chuyển đổi cho nhau.
Công tác thi công một giếng khoan gồm có:
- Khoan thuần túy (phá hủy đất đá...).
- Nâng thả bộ dụng cụ, ống chống (khi thay choòng, chống ống...).
- Rửa giếng khoan.
- Quá trình gia cố thành giếng khoan.
Trong đó quá trình gia cố thành giếng có vai trò quan trọng tránh hiện
tượng xập lở, gây kẹt. Có hai cách gia cố thành giếng khoan:
- Gia cố tạm thời: Gia cố tạm thời thành giếng khoan tới đâu gia cố tới
đó nhờ vào dung dịch khoan (dung dịch sét, dung dịch nhũ tương). Dung dịch
khoan tác động một áp suất tĩnh P
h
lên thành giếng tránh không cho chất lỏng
chảy vào giếng khoan.
- Gia cố vĩnh viễn: Sau khi khoan ta gia cố tạm thời thành giếng. Sau

đó ta thả vào giếng các cột ống chống và tráng xi măng cách li hoàn toàn
giếng với môi trường xung quanh.
Khi khoan giếng khoan dầu khí, người ta còn tiến hành đồng thời một
số công tác như: Lấy mẫu, đo carota, đo độ cong, thử vỉa dầu...
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
1
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Trong trường hợp xảy ra các sự cố cho giếng khoan làm kẹt cần khoan,
đứt cần thì phải tiến hành các công tác cứu chữa sự cố.
1.2. Các phương pháp khoan trong khoan dầu khí
Trong khoan dầu khí có hai phương pháp khoan là:
- Phương pháp khoan đập cáp.
- Phương pháp khoan xoay cơ học.
Ở Việt Nam thường sử dụng phương pháp khoan xoay cơ học . Trong
phương pháp khoan xoay cơ học thông thường sử dụng hai phương pháp cơ
bản sau:
- Khoan rôto.
- Khoan động cơ đáy (khoan tuabin, khoan trục vít).
Phương pháp khoan Rôto: Phương pháp này sử dụng choòng khoan ba
chóp xoay hoặc choòng khoan liền khối như các dụng cụ có gắn kim cương
hay choòng PDC. Với nguyên lý truyền chuyển động quay từ bàn rôto đến
choòng thông qua cột cần khoan, chuyển động này làm cho choòng khoan
quay tiến hành phá hủy đất đá.
Ưu điểm của phương pháp này là có thể bơm liên tục chất lỏng công
nghiệp xuống đáy giếng khoan, để đưa mùn khoan ra ngoài giếng khoan.
Phương pháp khoan tuabin: Phương pháp này được sử dụng rộng rãi từ
năm 1923 đến năm 1940-1941. Đặc biệt năm 1944 việc sử dụng tuabin để
khoan được sử dụng ở các nước có mỏ dầu khí, và phương pháp này ngày

càng được hoàn thiện.
Ưu điểm của phương pháp này so với phương pháp khoan rôto:
- Trong quá trình khoan cột cần khoan không quay do đó khi làm việc
nó chịu tải nhỏ hơn.
- Hiện tượng mỏi sinh ra do tải trọng động đặc biệt là ứng suất uốn sẽ
có giá trị rất nhỏ hoặc bị triệt tiêu. Do đó sự cố về đứt cần khoan bị hạn chế.
- Cột cần khoan không quay sẽ giảm được mài mòn cần và các chi tiết
khác trong bộ dụng cụ khoan.
- Sử dụng tuabin khoan để khoan định hướng dễ hơn và nhanh hơn
khoan bằng rôto.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
2
Đồ án tốt nghiệp Đại học
Mỏ - Địa chất
Nguyờn lý lm vic ca khoan tuabin l dựng nng lng thy lc ca
dũng dung dch c chuyn hoỏ thnh c nng lm quay trc tuabin cú
mang theo choũng khoan.
Khoan tuabin cú hai dng:
- n: Cú mt tuabin lm vic.
- Ni: gm nhiu tuabin n ni li vi nhau. Trong ú v ca tuabin ni
vi nhau bng ren v trc ca cỏc tuabin n ni vi nhau bng trc cú rónh.
1.3. Nhim v ca cụng tỏc ra ging
Khi quỏ trỡnh khoan c thc hin, choũng khoan c a xung
phỏ hu t ỏ, mt nhim v c t ra l phi a mựn khoan lờn trờn b
mt nhm khoan ging t c nhng sõu cn thit. Nhng ngy u s
khai l cụng vic a mựn khoan ra khi ging ú l nh nhng chic gu
mỳc tng gu mt. Ngy nay vi s thụng minh ca loi ngi v nhng ng
dng khoa hc vo trong lao ng sn xut, ngi ta ó s dng mỏy bm
nhm to ra ỏp lc a cht lng xung v s a mựn khoan t ỏy ging

qua khong khụng vnh xuyn a cht lng lờn trờn b mt. Dung dch lng
ú cú tỏc dng ho tan mựn khoan, qun mựn khoan theo cựng i theo lờn trờn
b mt, ng thi gia c tm thi thnh ging khoan, lm sch ging khoan
nhm gim thiu cn tr ti a do ma sỏt i vi cn khoan. Do vy, cụng
vic ra ging khoan l ht sc quan trng bi nú quyt nh n sõu ca
ging khoan v hiu qu ca quỏ trỡnh khoan.
1.4. Cỏc loi mỏy bm c dựng trong Liờn Doanh Vietsovpetro
Trc õy, cỏc thit b mỏy múc phc v cho cụng tỏc khoan. Khai thỏc
mt ging khoan, hu nh do Liờn Xụ c (nay l Nga) ch to v lp t. Mỏy
bm khoan cng th, tuy nhiờn hin nay cỏc loi mỏy ny cũn rt ớt do khụng
cũn ỏp ng c yờu cu ca sn xut.
thay th cỏc thit b do Nga (Liờn Xụ c) ch to, trong liờn doanh
ó dựng mt s loi thit b ca t bn sn xut nh ca Canada.
Hin nay liờn doanh du khớ ang s dng cỏc loi mỏy bm nh:
- Mỏy bm YH-600 do Nga ch to v mt s mỏy bm: 12T-ireco,
12T-Direce, 14T do Canada ch to. Cỏc loi mỏy bm cú mỏc trờn c
dựng bm dung dch khoan.
- Mỏy bm FMC, ADENA cng do Canada ch to c dựng bm
ộp va.
SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị
dầu khí K49
3
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Chương II
MÁY BƠM KHOAN YHБ-600
2.1. Tổng quát về máy bơm khoan
2.1.1. Công dụng của máy bơm khoan
Máy bơm khoan là thiết bị không thể thiếu được trong mỗi một tổ hợp
thiết bị khoan. Nó có nhiệm vụ đẩy chất lỏng vào giếng khoan thông qua bộ

cần khoan tạo dòng chảy để đưa mùn khoan từ đáy giếng lên làm sạch giếng
khoan, làm mát choòng khoan. Ngoài ra máy bơm khoan còn tạo năng lượng cho
chất lỏng để làm quay tuốc bin khoan trong quá trình khoan bằng tuốc bin.
Trong một số trường hợp máy bơm khoan còn được dùng để ép chất
lỏng vào vỉa để duy trì áp suất vỉa tăng tuổi thọ khai thác cho vùng mỏ.
2.1.2. Cấu tạo chung của máy bơm
Máy bơm khoan gồm 2 phần chính: + Phần cơ khí
+ Phần thủy lực
Phần cơ khí có nhiệm vụ mômen truyền động từ hệ thống dẫn động và
biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến trên con trượt cũng như
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
4
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
trục trung gian truyền đến phần thuỷ lực để máy hút và đẩy chất lỏng vào
giếng khoan.
Phần cơ gồm có các bộ phận chủ yếu sau:
Trục bánh đai (trục chủ động); trục khuỷu; tay biên; con trượt; trục
trung gian và thân máy.
Phần thủy lực của máy là nơi lắp ráp các cụm chi tiết như xylanh,
piston, van hút, van nén, van an toàn và bình ổn áp. Phần thủy lực của máy
bơm là nơi tiếp nhận năng lượng từ phần cơ của máy bơm để truyền năng
lượng đó tới chất lỏng và đẩy chất lỏng đó từ bể chứa qua đường ống xả vào
giếng khoan.
2.1.3. Ưu nhược điểm và đặc tính kỹ thuật của máy bơm khoan YHБ-600
Máy bơm khoan có nhiều loại nhưng hiện nay trên các giàn khoan cố
định chúng ta thường sử dụng loại máy bơm có ký hiệu YHБ-600 vì nó có
những ưu điểm là:
- Công suất khá lớn đảm bảo đáp ứng đủ công suất, lưu lượng, áp suất

cho nhu cầu khoan trên các vùng biển của Việt Nam.
- Làm việc ổn định ít xảy ra hỏng hóc lớn, thiết bị không quá phức tạp
vì vậy dễ dàng trong việc bảo dưỡng, sửa chữa khắc phục khi có sự cố hỏng
hóc máy bơm.
- Giá thành thấp tuổi thọ cao đảm bảo yêu cầu kinh tế khi sử dụng loại
máy bơm này.
Song máy bơm này cũng có một số nhược điểm như:
- Thiết bị cồng kềnh nặng nề vì vậy khó khăn trong việc tháo dỡ, di
chuyển máy bơm về xưởng sửa chữa khi xảy ra hỏng hóc lớn hoặc phải
chuyển máy bơm sang giàn khoan khác và rất tốn diện tích mặt sàn đặt máy
bơm.
- Do sử dụng hai động cơ diezel dẫn động nên máy bơm tạo tiếng ồn rất
lớn khi làm việc ảnh hưởng đến môi trường làm việc, sức khoẻ của người lao
động khi tiếp xúc trực tiếp với máy bơm.
Máy bơm YHБ-600 là máy bơm hai xylanh tác động kép dùng để
khoan các giếng khoan có độ sâu đến 5600m, ngoài ra nó còn được dùng để
làm quay tubin trong khi khoan bằng tuabin, đặc tính kỹ thuật của máy như
sau:
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
5
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
- Công suất máy bơm : 600 KW
- Công suất có ích : 475 KW
- Chiều dài hành trình piston : 400 mm
- Đường kính ty bơm : 70 mm
- Số hành trình kép lớp nhất : 1,083 m/s (65 lần/phút)
- Tốc độ quay lớn nhất của trục bánh đai : 327 v/ph; 5,3 m/s
- Áp suất bơm lớn nhất : 250 KG/cm

2
- Số lượng xylanh : 2
- Môđun bánh răng truyền động : m
H
= 14;
góc nghiêng: 9
0
14'55"
- Tỷ số bộ truyền động bánh răng : 4,92
- Chiều dầy của bánh răng : 300mm
- Số dây đai của bộ truyền : 16
- Chiều dây đai của bánh đai : 815 mm
- Đường kính bánh đai : Φ1400; Φ1700; Φ1800
Trọng lượng máy bơm tương ứng với các loại pu ly
Φ 1400 nặng 22250 kg
Φ 1700 nặng 25750 kg
Φ1800 nặng 26050 kg
- Đường kính trục bánh đai: Φ 175
- Van an toàn dạng màng
- Bình ổn áp loại: ΠK - 70 - 250
Thể tích 70 lít; áp suất làm việc 250 kg/cm
2
- Nhiệt độ chất lỏng bơm ≤ 80
0
C.
- Lượng cát lẫn trong chất lỏng < 0,5% về thể tích
- Đường kính trục trung gian ≤ = 120
- Số hiệu vòng bi gối đỡ trục khuỷu: 07352
- Kích thước vòng bi trục khuỷu: 260 x 540 x 110
- Số hiệu vòng bi tay biên: 10078/710

- Kích thước vòng bi tay biên: 710 x 950 x 114
- Kích thước của máy bơm: Rộng: 3020; Dài: 5100; Cao: 3300
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
6
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật của xylanh
Φ xylanh
(mm)
Lưu lượng bơm không nhỏ
hơn m
3
/h (L/s)
Áp suất bơm không nhỏ hơn
MPa (Kg/cm
2
)
200 184 (51,9) 10 (100)
190 164 (45,7) 11 (110)
180 151 (42) 12,5 (125)
170 130 (36) 14,5 (145)
60 113 (31,5) 16,5 (165)
150 99 (27,5) 19,0 (190)
140 84 (23,3) 22,5 (225)
130 71 (19,7) 25,0 (250)
2.1.4. Sơ đồ động học máy bơm YHБ-600
Toàn bộ sơ đồ động học máy bơm được thể hiện trên (H-2.2).
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49

7
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
8
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Bảng 2.2. Các chi tiết trên hình vẽ sơ đồ động học máy bơm
TT Tên gọi TT Tên gọi
1 Máy Diezel B
2
-500 15 Con trượt
2 Khớp nối mềm 16 Bể dung dịch
3 Hộp giảm tốc 17 Xy lanh
4
Côn hơi MΠ 500
18 Van chặn
5 Puly 19 Đường ống cao áp
6 Đai E38 x 5600 20 Tybơm
7 Puly 21 Pittông
8 Puly dẫn động máy bơm 22 Van an toàn
9 Đai E38 x 10.000 23 Đường ống hút
10 Puly máy bơm 24 Bình ổn áp
11 Bánh răng chủ động 25 Trục chủ động
12 Trục khuỷu 26 ổ bi
13 Bánh răng bị động 27 ổ bi khuỷu
14 Ty trung gian 28 ổ bi tay biên
a: van hút; b: van hút; c: van hút; d: van hút; e: van nén; f: van nén; g:
van nén; h: van nén.

Hoạt động của hệ thống động học như sau:
Máy Diezel 1 và 2 làm việc với chiều quay cố định như trên hình vẽ,
toàn bộ mômen truyền động sẽ được truyền qua hộp giảm tốc, côn hơi và hoà
tải vào puly 8.
Puly 8 truyền chuyển động cho puly 10 qua bộ truyền đai 9 làm cho
trục 25 quay cùng bánh răng chủ động 11.
Bánh răng chủ động 11 quay sẽ dẫn động cho bánh răng bị động 13
quay theo. Bánh răng 13 quay làm trục khuỷu 12 quay và biến chuyển động
quay của trục khuỷu thành chuyển động tịnh tiến của pittông để thực hiện quá
trình nén hút.
Với cách bố trí như vậy nên hoạt động của máy bơm theo hành trình
kép nghĩa là cả hai chiều máy đều thực hiện đồng thời hai chức năng, nén chất
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
9
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
lỏng và ống cao áp để vào giếng khoan và hút chất lỏng từ bể vào xylanh để
chuẩn bị cho hành trình nén tiếp theo.
Khi piston chuyển động theo hình mũi tên van b, d, e, g đóng lại còn
các van a, c, mở ra để cho dung dịch đi vào đường cao áp xuống giếng, đồng
thời các van f, h, mở ra để dung dịch từ bể chứa đi vào buồng hút xylanh
chuẩn bị cho hành trình nén tiếp theo.
Khi piston chuyển động theo chiều ngược lại thì các van đóng mở sẽ
theo quy trình ngược lại.
Quy trình cứ lặp đi lặp lại như vậy, lượng chất lỏng được đẩy vào giếng
khoan một cách liên tục.
Để đảm bảo áp suất cũng như lưu lượng đầu ra luôn ổn định ở một áp
suất tương đối nào đó người ta lắp trên đầu ra của đường ống cao áp bình ổn
áp 24. Bình ổn áp này có tác dụng tích trữ và giải phóng năng lượng để ổn

định cho áp suất đầu ra.
Để bảo đảm an toàn cho máy cũng như các thiết bị khác người ta lắp
van an toàn 22 giữa đường hút máy bơm với đường cao áp, khi áp suất trên
đường cao áp vượt quá giá trị cho phép sẽ làm thủng màng van 22 đưa chất
lỏng từ ống cao áp về đường hút nhờ vậy mà bảo đảm an toàn cho đường ống
cũng như máy bơm. Kết cấu của từng bộ phận máy bơm sẽ được trình bày cụ
thể ở những phần sau.
2.2. Hệ thống dẫn động máy bơm khoan
2.2.1. Tổng quát về hệ thống dẫn động bơm
2.2.1.1. Chức năng và nhiệm vụ
Hệ thống dẫn động cho máy bơm khoan 1 tổ hợp máy và thiết bị nhằm
truyền năng lượng từ nguồn động lực là cụm 2 máydiezel qua hộp giảm tốc
PΠC 1,53; côn hơi MΠ500 hoà tải vào cụm puly dẫn động cho máy bơm
YHБ-600. Tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của máy bơm mà người ta điều chỉnh
tốc độ vòng quay của máy Diezel. Cụm máy động lực gồm 2 máy Diezel B
2
-
500, có tốc độ vòng quay lớn nhất 1600v/ph.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
10
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
2.2.1.2. Cấu tạo chung của hệ thống dẫn động
1- Máy Diezel B
2
-500; 2- Khớp nối mềm;
3- Hộp giảm tốc PΠC 1.53; 4- Côn hơi MΠ500;
5- Puly; 6- Bộ truyền đai 38 x 5600;
7 - Côn hơi đúp MΠ500 8- Puly tổng hợp;

9- Vòng bi; 10- Bộ truyền đai 38 x 10000;
11- Puly máy bơm khoan; 12- Trục chủ động máy bơm.
Hoạt động của hệ thống như sau:
Máy Diezel 1 làm việc sẽ truyền chuyển động cho hộp giảm tốc 3
thông qua khớp nối mềm 2. Hộp giảm tốc 3 truyền chuyển động đến côn hơi
4. Khi cần cho máy làm việc ta cungcấp khí cho côn hơi 4 làm việc. Côn hơi 4
làm việc sẽ truyền chuyển động cho puly 5. Puly 5 cùng hoà tải đến puly 8 để
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
11
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
truyền chuyển động cho bánh đai 11 thông qua bộ truyền đai 10 làm trục chủ
động 12 quay để cho máy bơm làm việc.
2.2.2. Cấu tạo của các cụm thiết bị trong hệ thống dẫn động bơm
2.2.2.1. Khớp nối mềm
Trong quá trình hoạt động của máy bơm khi bắt đầu khởi động thì
mômen truyền từ động cơ đến các trục của hộp giảm tốc rất lớn và đột ngột vì
vậy có thể gây nứt, gẫy trục hoặc bánh răng của hộp giảm tốc. Để khắc phục
hiện tượng này người ta lắp khớp nối mềm nhằm tránh sự truyền mômen lớn
trực tiếp và đột ngột từ động cơ đến hộp giảm tốc.
Khớp nối mềm là phần nối truyền động giữa động cơ B
2
-500 với hộp
giảm tốc PЦC1,53. Để đảm bảo nhanh chóng và thuận lợi trong lắp ráp và
tháo máy người ta phải lắp khớp nối mềm giữa máy với hộp giảm tốc. Trên
(H.2.3) chi tiết số 2 là ký hiệu khớp nối mềm.
Cấu tạo của khớp nối mềm được thể hiện trên hình vẽ (H-2.4).
1. Bạc lót hình nêm 2. Máy Diezel 3. Bánh đà
4. Bánh răng đề 5. Cao su hình số 8 6. Chốt

7. Tang truyền lực 8. Bạc lót hình nêm 9. Nắp giữ
10. Cữ so 11. Trục hộp giảm tốc 12. Cữ so
13. Êcu hãm 14. Vít cấy 15. Êcu hãm
16. Vòng găng 17. Chốt 18. Vít cấy
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
12
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Bánh đà được lắp đặt vào trục máy Diezel nhờ vòng găng (16). chốt (6)
được lắp đặt với bánh đà (3). Ngoài ra trên bánh đà người ta còn lắp thêm
bánh răng đề (4), tang trống (7) được lắp chặt với trục hộp giảm tốc, chốt (17)
được lắp trên tang (7). Giữa chốt của tang được nối với chốt của bánh đà bởi
cao su truyền lực số (5).
Sự hoạt động của khớp nối như sau: khi máy Diezel quay làm bánh đà
(3) quay và chốt (6) quay; chốt (6) sẽ truyền lực sang tay côn (7) tức là sang
trục (11) của hộp giảm tốc nhờ cao su (5). Ưu điểm của khớp nối: không đòi
hỏi quá khắt khe trong quá trình lắp ráp, truyền động êm, thay thế các chi tiết
đơn giản, không tốn nhiều thời gian.
- Căn chỉnh ban đầu: khi lắp đặt khớp nối hoặc thay thế các chi tiết có
liên quan ta cần phải căn chỉnh lại độ đồng tâm của trục máy Diezel với trục
hộp giảm tốc. Tức là cân bằng nửa khớp nối công xôn ở hai bộ phận lắp ráp
được nối với nhau bởi khớp nối mềm. Có ba loại sai lệch về độ đồng trục khi
lắp ráp đó là: - Sự dịch chuyển dọc trục; Dịch chuyển theo chiều ngang và sai
số về góc. Để hạn chế đến mức cho phép ta cần lắp ráp các đầu dò theo hình
2, yêu cầu các mặt chuẩn phải làm sạch bùn đất gỉ sét. Phải có đủ ánh sáng để
quan sát, phải có các tấm lá căn cũng như thước nhét. Trình tự tiến hành bằng
cách ta đánh dấu và đo ở 4 vị trí với giá trị góc quay tương ứng là: 90
0
, 180

0
,
270
0
, 360
0
.
2.2.2.2. Hộp giảm tốc PЦC1.53
2.2.2.2.1. Chức năng, nhiệm vụ
Hộp giảm tốc có nhiệm vụ giảm tốc độ vòng quay từ máy Diezel và
truyền chuyển động cho puly của bộ truyền đai thông qua khớp nối mềm.
Đồng thời trên trục bị động người ta tạo rỗng Φ10 ở tâm trục để dẫn khí nén
cung cấp cho côn hơi MΠ500.
Cấu tạo của hộp giảm tốc như trên (H-2.5).
Vỏ hộp giảm tốc gồm hai phần:
Thân trên và thân dưới được bắt với nhau bằng bulông. Xung quanh
thân người ta đúc thêm các gân tăng bền nhằm tăng độ cứng vững cho hộp
giảm tốc và nó cũng là những lá tản nhiệt cho máy. Thân là nơi chứa các trục
và cặp bánh răng truyền động.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
13
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
14
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Bảng 2.3: Các chi tiết trên hộp giảm tốc

TT Tên chi tiết
Số
lượng
TT Tên chi tiết
Số
lượng
1 Thân trên 1 11 Nắp ổ 04
2
Thân dưới
1 12
Lỗ dẫn khí đến côn
hơi
01
3 Trục chủ động 1 13 Trục bị động 01
4 Bulông nắp ổ 4 14 Gioăng làm kín 02
5 Lỗ bắt bulông mặt bích 8 15 Ống lót 01
6 Lỗ bắt đầu tiếp hơi 1 16 Nắp ổ 04
7 Bulông nắp ổ 16 17 Vòng bi 02
8 Vòng bi 18 Lỗ bu lông nắp ổ 02
9 Ống lót 2 19 Nút tháo dầu 01
10 Bánh răng 1
Ngoài ra đối với hộp giảm tốc người ta còn lắp đặt một hệ thống đường
ống để làm mát dầu trong điều kiện nhiệt độ môi trường quá lớn hoặc làm
nóng dầu bôi trơn cho hộp giảm tốc khi làm việc ở môi trường nhiệt độ quá
thấp, chúng ta không trình bày kỹ ở đây.
Thân dưới còn là nơi chứa dầu bôi trơn cho hộp giảm tốc.
Trục và các chi tiết trên trục của hộp giảm tốc.
Hộp giảm tốc được thiết kế đơn giản chỉ có 1 tốc độ.
Trục 3 có kết cấu bánh răng liền trục với số răng Z
1

= 30.
Trục 13 là trục bị động; trên trục 13 có lắp bánh răng 10 với số răng Z
2
= 46.
Tỷ số truyền của hộp giảm tốc:
2 1
1 2
46
1 1,53.
30
Z n
Z n
= = = =
Công suất hộp giảm tốc: 330KW, nặng 720 kg.
Số vòng quay cho phép lớn nhất: 1600 v/ph.
Vòng bi lắp trên trục 1 loại bi đỡ chặn 2 dãy (hay còn gọi là bi tự lựa).
Số hiệu vòng bi: 53522.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
15
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
2.2.2.2.2. Bôi trơn hộp giảm tốc
Hộp giảm tốc làm việc trong điều kiện rất khắt khe, tải trọng lớn số
vòng quay lớn. Vậy vấn đề bôi trơn hộp giảm tốc cần phải tuân thủ một cách
nghiêm ngặt đúng yêu cầu kỹ thuật.
Hộp giảm tốc được bôi trơn bằng dầu công nghiệp 30 của Liên Xô cũ
nay tương đương với dầu VIETRA - 100. Phương pháp bôi trơn bằng cách
văng dầu (bắn toé).
Do cấu tạo đặc biệt ở thành trong của thân hộp người ta gia công 1 rãnh

có lắp lá chắn hình bán nguyệt nó có tác dụng chặn một lượng dầu văng lên
để bôi trơn cho ổ bi. Mức dầu được kiểm tra nhờ que thăm. Mức dầu phải
nằm trong khoảng đã được đánh dấu trên que thăm.
2.2.2.3. Bộ truyền đai và côn hơi
2.2.2.3.1. Bộ truyền đai
Bộ ruyền đai trên (H-2.3), bộ truyền đai được dùng để truyền động gộp
lực giữa hai máy Diezel (số 6 trên hình 2.3) là loại đai có ký hiệu E38 x 5600,
là bộ gồm 16 dây đai tương ứng với 16 rãnh đai trên puly, còn bộ truyền đai
để truyền động tới puly máy bơm (số 11 trên hình 2.3) là loại đai E 38 x 1000.
Trên các trục của puly có các gối đỡ vòng bi.
1.Trục chủ động của hộp giảm tốc; 2. Hộp giảm tốc;
3. Côn hơi MΠ500 4. Gối đỡ; 5. Puly
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
16
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Puly của hệ thống truyền động trong cụm thiết bị khoan đều dùng loại
puly rãnh đai thang. Puly được lắp với trục puly bằng then bằng. Puly được
chế tạo, cân bằng tĩnh và động ở nhà máy chế tạo, một số puly phía trong có
gắn các thanh kim loại nhằm cân bằng cho puly. Trong quá trình sử dụng ta
phải chú ý không để các thanh này rời ra. Puly bộ truyền dùng cho bộ đai E
38x5600 có đường kính Φ = 500mm; còn dùng cho bộ truyền đai E 38 x
10000 là Φ 630 với hệ thống dẫn động, puly của máy bơm có ba kích thước,
Φ1400, Φ1700 và Φ1800. Rãnh của puly đều như nhau và có kích thước như
hình vẽ 2.7.Do đặc thù làm việc ngoài biển, nhiều khi một thời gian dài không
được sử dụng cũng như bảo quản tốt nên puly thường bị sét gỉ rất nặng nhiều
khi không còn sử dụng được cần phải thay thế. Trong một số trường hợp nhẹ
ta thường làm sạch gỉ hoặc mài lại để sử dụng tuy nhiên trong tất cả các
trường hợp này đều ảnh hưởng đến tuổi thọ của bộ truyền đai. Nên vấn đề bảo

dưỡng puly trước lúc đưa vào sử dụng cũng như trước khi chuyển sang công
trình khác là rất quan trọng bộ puly không làm việc trong một thời gian dài
cần phải bảo quản cẩn thận như bôi mỡ, bao bọc kín lại puly, hoặc sơn phủ
rãnh puly để chống lại sự phá hoại của môi trường là rất cần thiết.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
17
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Trước khi lắp cần phải kiểm tra kỹ đai cũng như puly, tuổi thọ của bộ
truyền đai chịu ảnh hưởng nhiều đối với chất lượng của puly. Yêu cầu rãnh
puly phải không được sét, rỉ, tróc rỗ hoặc bị mòn quá lớn vì đối với đai thang,
sự làm việc của đai ở hai mặt bên.
Sự căn chỉnh dây đai phải đủ lực căng cần thiết. Nếu lực quá lớn sẽ ảnh
hưởng đến tuổi thọ vòng bi, nếu lực căn không đủ làm cho mômen truyền
động của bộ truyền không bảo đảm gây trượt dẫn đến tổn hao về công suất.
Trên H-2.6 là cấu tạo cụm puly, côn hơi và hộp giảm tốc.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
18
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Cách kiểm tra lực căng của đai như trên H-2.8. Sau khi căng xong ta
kiểm tra độ căng bằng cách treo 1 vật nặng 10kg ở giữa. Độ võng cho phép
của dây đai H = 60 đến 65mm còn đối với độ song song của 2 trục puly nó
cũng ảnh hưởng rất lớn đến tuổi thọ của bộ truyền đai.
Phương pháp kiểm tra bộ truyền đai 38 x 10.000 sau khi lắp cũng tương
tự như trên nhưng khi kiểm tra độ căng cần thiết đối với đai ta cũng làm
tương tự. Nhưng khi ta treo vật nặng 10kg vào một sợi dây đai thì độ võng
cho phép là 120 đến 130mm.

2.2.2.3.2. Côn hơi
Cấu tạo côn hơi như trên hình 2.9.
Côn hơi dùng trong hệ thống dẫn động máy bơm là loại côn MΠ500 do
Liên Xô sản xuất. Cấu tạo gồm hai phần chính: phần tangbua có chứa buồng
khí nén và các tấm đệm ma sát chịu nhiệt cao nó được gắn với trục bị động
của hộp giảm tốc, liên kết bằng then. Phần tang trong liên kết với trục của
puly bánh đai.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
19
Đồ án tốt nghiệp Đại học
Mỏ - Địa chất
1- Trc b ng ca hp gim tc; 2- Tang bua;
3- ng dn khớ nộn; 4- Vnh ngoi cụn;
5- Bung cha khớ; 6- Tm ma sỏt chu nhit;
7- Tang trong
Lm vic ca cụn hi nh sau: khi khụng cú khớ nộn trong bung cha
thỡ khong h gia tang trong 7 vi tm ma sỏt 6 khong 2-4mm. Khi ú trc
1 quay nhng tang trong 7 khụng quay theo. Khi ta cung cp khớ nộn lm cho
cụn hi thỡ phn cao su gión ra khong h b trit tiờu do bung khớ 5 n ra
lm tm ma sỏt 6 ụm cht vo thang 7 lm cho tang 7 cựng puly quay theo
trc 1.
Kh nng truyn mụmen ca cụn nú ph thuc vo nhiu yu t v nú
c xỏc nh bi cụng thc sau:
2
. . . . . ( . )
2 2
C
D pD
M pD hp m hp m Kg cm= =

(2.1)
Trong ú:
D - ng kớnh ngoi tang trong s 7
p - p sut khớ nộn
à - H s ma sỏt
SV: Nguyễn Tiến Đạt Thiết bị
dầu khí K49
20
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
h - Chiều rộng của phần tiếp xúc
Một số thông số kỹ thuật của loại côn MΠ500
- D = 500 ± 2 mm
- Số tấm đệm: N = 12 cái
- Chiều dài tấm đệm: h = 152 ± 2mm
- Chiều rộng tấm đệm: B = 124mm.
2.3. Cấu tạo phần cơ của máy bơm YHБ-600
Máy bơm tiếp nhận năng lượng từ hệ thống dẫn động qua bộ truyền đai
đến trục khuỷu, biến chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến của
pittông. Cấu tạo phần cơ bản của máy bơm được thể hiện trên hình 2.10:
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
21
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Bảng 2.4: Các chi tiết trên hình 2.10
TT Tên chi tiết TT Tên chi tiết
1 Ty trung gian 15 Đế máy bơm
2 Nắp kiểm tra 16 Máng trượt dưới
3 Vít cấy 17 Ốc vít máng trượt

4 Ốc gia cố thân trên với thân
dưới
18 Tấm chắn
5 Vít nắp đổ dầu 19 Lỗ tháo dầu
6 Lỗ thông hơi 20 Máng trượt trên
7 Nắp mặt kiểm tra 21 Ốc hãm
8 Đệm làm kín 22 Ốc hãm
9 Trục biên 23 Con trượt
10 Tay biên 24 Chốt con trượt
11 Thân biên 25 Ốc vít máng trượt trên
12 Vòng bi tay biên 26 Tấm chắn dầu
13 Thân trên máy bơm 27 Trục chủ động máy bơm
14 Que thăm dầu 28 Ốc hãm ty trung gian
Hoạt động của phần cơ sau:
Khi trục 27 nhận được chuyển động từ bộ truyền đai và quay theo
chiều mũi tên làm bánh răng bị động 11 quay theo. Bánh răng 11 được liên
kết chặt với trục 9 nên trục 9 quay theo và biến chuyển động quay thành
chuyển động tịnh tiến trên con trượt cũng như ty 1 để thực hiện quá trình hút
và nén chất lỏng về đường cao áp. Bánh răng trên trục 27 là bánh răng liền
trục với số răng Z = 25, răng nghiêng m
n
= 14; độ nghiêng răng 9
0
14'55".
Bánh răng bị động: có số răng Z = 123, răng nghiêng m
n
= 14, góc nghiêng
răng 9
0
14'55" tỉ số truyền của phần cơ là:

123
4.92
25
i = =
Ổ bi của trục 27 và trục 16 được lắp giữa hai thân trên 13 thân dưới 16
và được kẹp chặt bởi bulông số 4. Cửa số 2 dùng để kiểm tra sự bôi trơn cho
cụm con trượt 23 cũng như máng trượt 21. Cửa 7 để kiểm tra các chi tiết bên
trong của máy bơm cũng như là nơi để bổ sung dầu bôi trơn cho máy. Trong
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
22
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
quá trình làm việc, áp suất và nhiệt độ trong luồng các te tăng lên cao vậy cần
phải có bộ phận thông hơi 6. Que thăm dầu 14 dùng để kiểm tra mực nhớt
trong máy bơm, yêu cầu mực nhớt phải nằm trong khoảng min và max được
đánh dấu trên que thăm. Máy bơm được bôi trơn bằng dầu công nghiệp 40
của Liên Xô cũ nay tương đương với loại Vietria - 100.
Sự bôi trơn cặp bánh răng ăn khớp bằng cách ngâm dầu tức 1 dầu được
đổ ít nhất ngập chân răng bánh răng lớn. Còn vòng bi tay biên và con trượt
máng trượt bằng phương pháp vung toé.
Cặp bánh răng sẽ quay như hình vẽ dầu sẽ văng lên ngăn buồng dưới
nắp 2 và chảy qua lỗ dẫn vào con trượt để bôi trơn cho con trượt ở mặt đầu
của máng dưới 18 người ta lắp tấm ngăn dầu 26 nhờ vậy mà trong lòng máng
luôn luôn có một lượng dầu bôi trơn cho cụm con trượt.
Còn các vòng bi còn lại sự bôi trơn theo phương pháp định kỳ bằng
mỡ.
Cấu tạo của cụm trục chủ động và bánh đai như trên hình vẽ (H-2.11).
Bánh đai 1 có đường kính: Φ1400, Φ1700 hoặc Φ1800
Bánh đai gồm 16 rãnh đai, bánh đai được lắp với trục 18 bởi then bằng

5 trục có cấu trúc hai đầu giống nhau nhằm mục đích có thể thay đổi bánh đai.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
23
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
2.3.1. Trục chủ động (trục truyền động)
Các chi tiết trên hình vẽ
1- Bánh đai 2- Bu lông 3- Long đen
4- Êcu 5- Then bằng 6- Ống lót
7- Mặt bích hãm 8- Vít hãm 9- Mặt bích
10- Đệm lót 11- Gioăng làm kín 12- Vú mỡ
13- Mặt bích 14- Gioăng làm kín 15- Ổ bi
16- ống lót 17- Đệm lót 18- Trục puly
19- Gioăng làm kín 20- Mặt bích 21- Gioăng làm kín
22- Ổ bi 23- Ống lót 24- Đệm lót
25- Ống bảo vệ
Trục chủ động là chi tiết 27 trên hình vẽ 2.10
Ở hai đầu trục được lắp vòng bi 15, 22, gioăng làm kín 14, 21 cũng như
các mặt bích 20, 13 như trên hình vẽ.
Long đen 7 và ốc 8 được vít chặt vào đầu trục để cố định puly dịch
chuyển theo phương dọc trục.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
24
§å ¸n tèt nghiÖp §¹i häc
Má - §Þa chÊt
Trục đúc liền bánh răng và được làm băng thép 34XH1M, ở hai đầu
trục được lắp 2 ổ bi đỡ lòng cầu 2 dãy, vòng trong 2 lắp vào trục với chế độ
lắp chặt, vòng ngoài ổ bi được lắp vào thân máy bơm.

Trục ghép với bánh đai bằng mối ghép then bằng 45 x 25 x 360mm,
then được nắp với chế độ lắp chặt
0,004
0,03
175
+
+
, lắp nóng ở nhiệt độ từ 120
0
- 150
0
C.
Chính giữa trục là bánh răng có mô đun M = 12 và số răng Z = 25.
Chiều dài trục là 2568 mm.
Một số vấn đề cần lưu ý với cụm puly.
Cụm bánh đai là chi tiết quan trọng trong cụm máy bơm nên bấn đề
thường xuyên kiểm tra trước khi nhận ca của mỗi người cần phải thực hiện
một cách nghiêm túc. Đặc biệt chú ý ốc 25 chỉ cần hơi lỏng một chút nếu
không kịp thời xiết chặt lại thì then 5 sẽ hỏng ngay vì tải trọng lên trục là rất
lớn. Vấn đề bôi trơn cho ổ 23 và 15 cần phải tuân thủ đúng định kỳ quy định.
Nếu phải thay thế cụm puly cần chú ý phải treo puly 1 trước khi tháo nắp máy
nếu không khi cẩu nắp máy ra puly sẽ đổ về phía bánh đai.
2.3.2. Trục chính (trục khuỷu)
Trục được chế tạo bằng thép C50, ở 2 đầu ngoài cùng là hai ổ bi đỡ
chặn, bi cầu hai hàng, ổ lắp với trục theo chế độ lắp chặt.
Tiếp vào trong là trục lệch tâm lệch nhau 90
0
để lắp với vòng bi và tay
biên.
Tiếp đến chính giữa trục có lắp bánh răng, với M = 12 và Z = 123 bánh

răng chia làm hia phần, trục lắp chặt với phần vòng răng ở phần ngoài cùng
thành một khối thống nhất giữa thân trục và bánh răng được ép chặt với nhau
và cố định bằng then bằng có kích thước 63 x 32 x 160.
SV: NguyÔn TiÕn §¹t ThiÕt bÞ
dÇu khÝ K49
25