
Вал-шестерня — ключевой передаточный компонент приводной части бурового насоса для нефтяного бурения, являющийся ведущим элементом зубчатой понижающей передачи. При работе он соединяется с устройством ввода мощности и через зубчатый венец на валу точно входит в зацепление с большим зубчатым венцом, преобразуя высокоскоростной момент малой величины в низкоскоростной момент большой величины.
Вал-шестерня — ключевой передаточный компонент приводной части бурового насоса для нефтяного бурения, являющийся ведущим элементом зубчатой понижающей передачи. При работе он соединяется с устройством ввода мощности и через зубчатый венец на валу точно входит в зацепление с большим зубчатым венцом, преобразуя высокоскоростной момент малой величины в низкоскоростной момент большой величины. Тем самым он приводит во вращение большой зубчатый венец и коленчатый вал всей передаточной системы, обеспечивая стабильный источник мощности для возвратно-поступательного движения бурового насоса. Являясь ключевым элементом первой ступени передачи, вал-шестерня выполняет задачу ввода мощности всего насоса; точность зацепления и прочность конструкции напрямую влияют на плавность передачи, уровень шума и общую эффективность работы бурового насоса.
Условия эксплуатации вала-шестерни крайне жёсткие: он длительно непрерывно работает с высокой частотой вращения внутри закрытого картера насоса и постоянно воспринимает высокочастотные знакопеременные крутящие моменты, ударные нагрузки и силы сжатия в зоне зацепления зубьев. На нефтяных промыслах бурение часто ведётся круглосуточно без перерывов; поверхность зубьев длительно нагревается от трения, при этом действуют вибрация, пыль и масляные загрязнения промысловых условий. Это легко приводит к износу поверхности зубьев, питтингу и усталостным трещинам. К материалу предъявляются чрезвычайно высокие требования по твёрдости, прочности на изгиб, усталостной прочности, износостойкости и теплостойкости. Вал-шестерня является быстроизнашивающимся и высокоточным ключевым передаточным компонентом бурового насоса.
Технология производства точная и строго регламентированная. Изделие изготавливается цельной ковкой из высокопрочной легированной конструкционной стали; заготовка подвергается уплотняющей обработке ковкой, что устраняет внутренние поры и рыхлость и измельчает микроструктуру. После черновой обработки выполняется общая улучшающая термическая обработка, повышающая вязкость и общую прочность вала. Зубчатая часть обрабатывается высокоточной зубофрезерованием и шевингованием, после чего выполняется высокочастотная закалка поверхности зубьев, значительно повышающая их твёрдость и износостойкость. В завершение на прецизионном круглошлифовальном станке шлифуются шейки вала и поверхность зубьев при строгом обеспечении соосности, радиального биения и точности профиля зуба, что гарантирует плавность зацепления и стабильность передачи.
Контроль качества охватывает весь производственный процесс. При входе сырья на предприятие проводятся спектральный анализ материала и ультразвуковая дефектоскопия для исключения внутренних дефектов. В процессе обработки строго контролируются допуски диаметров вала, параметры зубчатой передачи и точность формы и расположения. Готовое изделие подвергается магнитопорошковой дефектоскопии для выявления микротрещин, а также динамической балансировке для исключения вибрации при высокоскоростном вращении. На всех этапах соблюдается система менеджмента качества ISO 9001, ведётся полная прослеживаемость продукции. Изделия предназначены для буровых насосов различных моделей, применяемых на нефтепромыслах, и способны длительно выдерживать высоконагруженные непрерывные условия бурения в полевых условиях, эффективно повышая надёжность и срок службы оборудования.