Завод по принципу работы шнекового бурового инструмента

Если честно, многие до сих пор путают шнековое бурение с обычным роторным — мол, вертится себе железка, какая разница. А разница именно в том, как грунт выводится по спирали, и тут без понимания завода-изготовителя, который режет эти шнеки под конкретные породы, можно влететь на простой буровой.

Конструкция шнека: не просто труба со спиралью

Когда мы в 2015-м заказывали партию у ООО Чэнду Цзитао Машиностроительное оборудование, изначально думали — возьмём стандартные шнеки под песок. Но их инженеры сразу уточнили: для влажных суглинков угол наклона витка надо увеличить на 3-4 градуса, иначе будет залипание. Правда, потом выяснилось, что при бурении на глубине свыше 8 метров такой шнек начинает вибрировать — пришлось экстренно усиливать соединения секций.

Кстати, про сварные швы. У многих производителей трещины идут именно по местам приварки спирали к трубе. У Цзитао это заметно лучше проработано — видимо, сказываются их патенты на технологии соединения. Но всё равно при приемке мы каждый шов магнитно-порошковым методом проверяем, бывало, браковали до 15% партии.

Запомнился случай на объекте под Новым Уренгоем: шнек от другого завода просто разошёлся по сварке в мёрзлом грунте. Пришлось срочно искать замену — тогда и вышли на https://www.jitbit.ru. Их техотдел за сутки подготовил расчёты под наши условия, хотя обычно такие запросы неделю висят.

Подбор параметров под грунт

Вот смотрите: для сыпучих песков шаг спирали делаем широким — чтобы не тратить энергию на трение. А для глинистых — уплотняем витки, но тогда нагрузка на привод вырастает процентов на 20. Мы как-то пробовали экономить, ставили универсальные шнеки в плывун — в итоге за день три буровых штока погнули.

Особенность Цзитао — они сразу запрашивают геологический разрез, хотя многие поставщики этим забивают. Как-то раз их инженер позвонил прямо с завода: ?У вас в пятой скважине на глубине 6 метров прослойка известняка, уменьшите обороты до 80 в минуту?. Спасло от поломки дорогостоящего бура.

Кстати, про твердосплавные напайки. Раньше считали, что чем толще наплавка, тем дольше проживёт шнек. Оказалось — при толщине свыше 4 мм начинает откалываться кусками. Сейчас заказываем у них модификацию с послойной наплавкой, хоть и дороже на 30%, но ресурс вырос втрое.

Проблемы при эксплуатации

Самое неприятное — когда при бурении шнек начинает ?петь?. Эта вибрация на средних оборотах обычно говорит о дисбалансе спирали. Раньше грешили на кривизну трубы, но в Цзитао нам объяснили — часто дело в неравномерной толщине стального листа на витках. Теперь при заказе отдельно оговариваем проверку этого параметра.

Ещё момент — износ направляющих втулок. После 200-250 погонных метров бурения люфт достигает критических 1.5-2 мм. Если вовремя не заменить — разбивает посадочные места на буровой установке. Сейчас перешли на их комплектующие с бронзографитовым покрытием, хватает на 400 метров.

Запомнился казус с резьбовыми соединениями: мы привыкли к конической резьбе, а у китайских производителей часто используется трапецеидальная. При первом заказе чуть не сорвали шток — оказалось, нужно момент затяжки на 15% меньше. Теперь в спецификациях отдельно прописываем этот нюанс.

Ремонт и восстановление

Пытались как-то восстанавливать шнеки наплавкой в полевых условиях — после такого ?ремонта? ресурс падал в 5-6 раз. Сейчас отработанные отправляем на завод — у Цзитао есть служба восстановления, делают термообработку и правку геометрии. Выходит на 40% дешевле нового, но для ответственных объектов всё равно берём оригинал.

Интересно, что они дают гарантию даже на восстановленные изделия — 70% от стандартного срока. Из российских производителей такого не встречал. Хотя в договоре есть пункт — гарантия действует только при использовании их же буровых головок.

Кстати, про буровые головки — их производство как раз основное направление ООО Чэнду Цзитао. Заметил, что при работе с их шнеками действительно лучше ставить родные головки — посадка точнее, нет биения. Пробовали комбинировать с немецкими — при тех же параметрах проходимость падала на 15-20%.

Перспективы развития

Сейчас экспериментируем с их новыми разработками — шнеками с переменным шагом спирали. Для разнородных грунтов интересно, но пока стабильности не хватает: при переходе из мягкой породы в твёрдую начинает заклинивать. Их инженеры обещают доработать систему стабилизации к концу года.

Заметил тенденцию — последние два года всё чаще запрашивают шнеки малого диаметра (до 80 мм) для геотехнических изысканий. Цзитао оперативно развернули линию по производству таких мини-шнеков, хотя раньше специализировались на промышленных диаметрах от 200 мм.

Если говорить о принципах работы шнекового инструмента — главный тренд сейчас в адаптивных системах. Не просто железка, которая крутится, а интеллектуальная сборка с датчиками нагрузки и износа. У этих ребят уже есть прототипы с телеметрией — жду, когда доведут до серии.