Завод по производству буровых коронок с одним зубчатым колесом в Китае

Когда слышишь про завод по производству буровых коронок с одним зубчатым колесом в Китае, первое, что приходит в голову — это конвейерные линии с одинаковыми стальными болванками. Но реальность, как обычно, сложнее. Многие до сих пор путают однозубые коронки с обычными шарошечными, хотя разница в конструкции кардинальная. У нас в ООО Чэнду Цзитао Машиностроительное оборудование с 2011 года через это прошли — вначале сами называли продукцию 'однозубой' просто потому, что так на рынке привыкли. Пока не столкнулись с возвратами от клиентов, которые ждали от 'однозубой' коронки совсем других характеристик.

Конструкционные особенности, которые не увидишь в каталогах

Главное заблуждение — считать, что однозубая коронка это просто упрощенная версия стандартной. На самом деле, если взять нашу модель JTB-7M, там не просто уменьшенное количество зубьев, а полностью переработанная геометрия режущей кромки. Мы в 2015 году потратили полгода, чтобы подобрать угол заточки под разные типы грунтов — в некоторых случаях приходилось делать индивидуальные партии под конкретный регион. Например, для сибирских месторождений угол должен быть на 15% острее, иначе коронка просто проскальзывает.

Материал — отдельная история. Большинство заводов используют стандартную сталь 35ХГСА, но мы перешли на 40ХН2МА с дополнительной термообработкой. Да, себестоимость выросла на 20%, но клиенты в итоге платят охотнее — знают, что коронка выдержит минимум три перезаточки. Кстати, про перезаточку — многие не учитывают, что после каждой обработки нужно менять параметры давления на забой. Мы даже разработали таблицу поправок для бурильщиков, сейчас она доступна на jitbit.ru в разделе технической документации.

Самое сложное — балансировка. Кажется, один зуб — что там балансировать? Но если центр массы смещен хотя бы на 2-3 миллиметра, вибрация разрушает крепление уже после 50 метров проходки. Мы в 2018 году потеряли партию в 200 штук как раз из-за этого — технолог увеличил диаметр оси на 0.5 мм 'для прочности', а в результате вся партия пошла в брак. Пришлось полностью менять оснастку на прессах.

Технологические провалы, о которых не пишут в рекламных буклетах

В 2016 мы пытались внедрить лазерную закалку режущей кромки. Идея казалась перспективной — равномерная твердость по всей поверхности. На испытаниях коронки показывали прекрасные результаты, но в полевых условиях стали крошиться при встрече с кварцевыми прожилками. Оказалось, лазер создает слишком хрупкую структуру стали. Вернулись к индукционной закалке, хотя это и менее современный метод.

Еще одна ошибка — попытка унификации. Хотели сделать универсальную коронку для всех типов пород. Провели исследование, проанализировали 1500 кернов со разных месторождений... и поняли, что универсальность — миф. Пришлось разрабатывать три отдельные линейки: для мягких осадочных пород, для скальных и для мерзлых грунтов. Зато теперь можем точно сказать клиенту, что ему подойдет — для этого на сайте даже сделали форму подбора по параметрам скважины.

Сейчас работаем над системой охлаждения — стандартная подача бурового раствора не всегда эффективна, особенно при работе на глубинах свыше 300 метров. Испытываем керамические вставки в каналах подвода жидкости. Пока результаты нестабильные — керамика трескается от перепадов температур. Возможно, придется вернуться к проверенным стальным направляющим, хоть они и менее долговечны.

Практические нюансы, которые определяют срок службы

Монтаж — это отдельная проблема. Казалось бы, что сложного — установить коронку на шпиндель. Но если не соблюсти момент затяжки (а он для наших моделей должен быть 220-250 Нм), то либо срежется шлиц, либо появится люфт. Мы даже начали поставлять с каждой партией динамометрические ключи — клиенты сначала удивлялись, а потом благодарили. Особенно те, кто работает на роторном бурении, где вибрация выше.

Износ определяется не только метражом проходки. Важнее количество включений абразивных пород. Однажды был случай — коронка прошла 180 метров гранита и сохранила 80% ресурса, а другая — 50 метров песчаника с кварцевыми прослойками и полностью вышла из строя. Теперь всегда спрашиваем у заказчиков геологический разрез перед тем, как рекомендовать конкретную модель.

Хранение — еще один недооцененный фактор. Если коронки лежат на складе без консервационной смазки, через полгода на режущих кромках появляются микротрещины. Пришлось разработать инструкцию по консервации и теперь включаем ее в каждый отгрузочный пакет документов. Мелочь, а снижает количество рекламаций на 15%.

Перспективы развития в условиях меняющегося рынка

Сейчас вижу тенденцию к индивидуализации. Все чаще запрашивают коронки под конкретные типы буровых установок. Например, для малогабаритных установки УРБ-2А3 нужны коронки с уменьшенным посадочным диаметром — пришлось разрабатывать специальную серию JTB-Compact. Сложность была в сохранении прочности при уменьшенных размерах, но справились за счет изменения схемы распределения нагрузок.

Экология становится важным фактором. В некоторых регионах начинают ограничивать использование определенных типов буровых растворов. Это влияет и на конструкцию коронок — приходится пересматривать систему промывочных каналов. Мы уже тестируем модель с измененной конфигурацией каналов для работы с биоразлагаемыми растворами — пока сыровато, но направление перспективное.

Цифровизация тоже не обошла стороной. Пытаемся внедрить систему мониторинга износа в реальном времени — устанавливаем датчики вибрации на коронки. Пока дороговато получается, но для ответственных объектов уже предлагаем такую опцию. Данные с датчиков помогают предсказывать остаточный ресурс с точностью до 10-15 метров проходки.

Что в итоге получает конечный потребитель

Когда мы начинали в 2011, главным было просто сделать рабочую коронку. Сейчас понимаем, что продаем не стальное изделие, а метры проходки. Поэтому каждая коронка — это комплекс: сама деталь, техническая документация, рекомендации по эксплуатации и возможность консультации. На нашем сайте специально сделали раздел с видеоинструкциями по перезаточке — многие буровики оценили.

Средний срок службы нашей стандартной коронки — 350-400 метров в породах средней твердости. Но рекорд — 820 метров в глинистых сланцах на месторождении в ХМАО. Та коронка потом вернулась к нам для исследования — оказалось, геология идеально совпала с расчетными параметрами. Такие случаи редкость, но приятно.

Сейчас работаем над новым поколением коронок с улучшенной геометрией зуба — испытания показывают прирост скорости проходки на 12-15%. Если все пойдет по плану, в следующем квартале запустим пробную партию. Как обычно, сначала отдадим постоянным клиентам для тестов в реальных условиях — только после их отзывов будем выводить на рынок. Опыт прошлых лет научил: лабораторные испытания и полевая эксплуатация иногда сильно отличаются.