ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Эксплуатация ряда сопряжений в узлах механизмов осложнена факторами, нарушающими нормальную работу узла (агрессивность окружающей среды, абразивность и т.д.). Это относится и к уплотнительным узлам противовыбросового оборудования буровой техники. Зачастую в таких парах трения более твердая составляющая (сталь) подвергается большей степени воздействия и разрушения по сравнению с менее прочной составляющей (резиновый уплотнительный элемент). Изнашивание поверхности контакта уплотнительного узла ведет к нарушению его герметичности и к преждевременному выходу из строя механизма. В ряде работ рассмотрена связь герметичности сопряжений с герметическими параметрами контактирующих поверхностей, физико-механическими свойствами применяемых материалов, конструктивными размерами и приложенной нагрузкой. Установлено, что герметичность стыка возрастает с увеличением радиуса закругления вершин микронеровностей.

Разработана технология лазерной термообработки поверхности, позволяющая модифицировать физико-механические параметры активного слоя. Подобран режим термообработки, позволяющий осуществить поверхностную закалку без глубинного проплавления материала. Направление обработки - вдоль оси уплотнительного узла. В результате происходит упрочнение поверхности в зоне контакта колонны бурильных труб с уплотнителем и повышение стойкости к действию абразива. Помимо того, данный метод позволяет получать поверхность с наилучшими с точки зрения герметичности параметрами микрогеометрии.

Отработанные подобным образом уплотнительные узлы буровых установок подвергались испытаниям на стенде. В результате экспериментов установлено, что применение метода позволяет повышать герметичность сопряжения колонны бурильных труб с уплотнителем в 1,7 раза. Долговечность такого сопряжения по сравнению с обычным возросла на 23%.