2. Лебедка по п.1, отличающаяся тем, что цепная передача выполнена понижающей.
Рис.9.
Изобретение относится преимущественно к технике бурения глубоких - разведочных и эксплуатационных - нефтегазовых скважин и может быть использована в подъемных комплексах и лебедках электрифицированных буровых установок.
Известна буровая лебедка подъемного комплекса буровой установки, содержащая расположенные на одной раме барабан, четырехскоростную цепную коробку передач, куда входят быстроходная и тихоходная передачи и подъемный вал, ленточный тормоз, электромагнитный тормоз, работающий совместно с регулятором подачи долота, и другие устройства (см. книгу: Протасов В.Н. и др. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи. - М.: Недра, 2004, с.481-483, рис.14.1 и 14.2). На рис.14.1 показана собственно лебедка - без основного и аварийного приводов, которые размещены на отдельной раме.
Технический недостаток подобных буровых лебедок с указанными приводами: сложность конструкции и эксплуатации, повышенные габариты и масса, усложненная монтаже- и ремонтопригодность и, как следствие, недостаточная надежность.
Известна также лебедка буровой установки, содержащая барабан, коробку передач, ленточный и вспомогательный тормозы, основной и аварийный приводы (SU 1458549 А1, МПК4 Е 21 В 15/00, 1989). В этой лебедке цепная коробка передач - двухскоростная, лебедка и приводы скомпонованы на одной раме, но, как отмечается в абзаце 4 описания, "Лебедка предназначается для работы в сочетании с регулируемым приводом..."
Технический недостаток данной лебедки: повышенная сложность (с учетом наличия исключительно сложного и громоздкого регулируемого электропривода с тиристорными регуляторами управления - расположены в отдельном утепленном и обогреваемом "домике"). Несмотря на это лебедка имеет относительно сложную цепную коробку передач с двумя пневматическими муфтами и не обеспечивает бесступенчатое регулирование частоты вращения барабана во всем диапазоне передаточных отношений, следствием чего является коробка передач.
Техническая задача: упрощение конструкции и обеспечение бесступенчатого регулирования частоты вращения барабана путем замены двухскоростной цепной коробки передач специальным малогабаритным механическим вариатором.
Технический результат: исключение сложного, громоздкого, дорогостоящего и недостаточно надежного регулируемого электропривода с тиристорными регуляторами управления, который, к тому же, не обеспечивает бесступенчатое регулирование во всем диапазоне.
5.3. Патент 622754 . Талевый блок для пуска и подъема бурильных труб
Автор: Пальчинский А.Б.
Формула изобретения
Талевый блок , содержащий две параллельно расположенные секции шкивов, оси и соединительный элемент с открытой передней гранью, жестко связанный с секциями шкивово отличающийся тем что, с целью повышения производительности при спуске. труб в скважину путем сокращения времени ввода нижнего конца ,трубы в талевый блок, каждая секция )талевого блока со стороны его открытой грани снабжена подпружиненными упорами для фиксации нижнего концанои трубы,
Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к устройствам для проведения спускоподъемных операций с бурильными трубами при совмещении операций спуска-подъема со свинчиванием-развинчиванием труб,
Цель изобретения - повышение производительности при спуске труб в скважину путем сокращения времени ввода нижнего конца трубы в талевый блок.
На рис.10. представлен талевый блок с автоматическим элеватором (в трех проекциях) в процессе 15 спуска труб в скважину, общий вид; на фиг, 4 - талевый блок при подъеме труб из скважины, вид в плане.Талевый блок для спуска и подъема бурильных труб содержит две сек ции 1 и 2, внутри которых расположены на осях 3 шкивы,4. Соединительный элемент 5 с открытой передней гранью жестко крепится к секциям шкивов. На секциях 1 и 2 корпуса талевого блока посредством штропов 6 шарнирно закреплен автоматический элеватор 7 с приемным раструбом 8, корпус элеватора имеет замкнутую конструкцию. Со стороны открытой гра- З 0 ни талевого блока на каждой секции 1 и 2 установлены упоры 9 с пружинами 10 для фиксации нижнего кон,ца бурильной трубы 11 при вводе в скважину. При использовании талевого блока с шарнирно установленным соединительным элементом 5, поворачивающимся на 180 , на обратной стороне секций 1 и 2 устанавливают вторую аналогичную пару подпружиненных упоров. При подъеме .труб из скважины упоры 9 переводят в нерабочее поло-. жение и фиксируют пальцами 12.1 1Талевый блок работает следующим 45 образом.В процессе спуска труб в скважину труба 11, удерживаемая за верхний конец трубодержателем, подается с подтрубника к оси скважины, при этом талевый блок находится в нижнем положении и элеватор 7 надет на муфту колонны труб. Упоры 9 находятся в рабочем положении, т.е. подпружинены в сторону открытой грани талевого блока, и перекрывают его проход с возможностью ввода трубы в его центральную часть.Нижний конец трубы 11 при вводе в паз талевого блока давит на подпружиненные упоры 9 и входит в открытую грань талевого блока. Пружины 10 возвращают упоры 9 в исходное положение, т.е. закрывают проход талевого блока. Труба запирается в центральной части, так как, оттолкнувшись от .соединительного элемента 5, она уже не может:,выйти из талевого блока,. Конструкция и размеры упоров 9 выбраны так, что при любом положении трубы 11 ее ниппель при спуске попадает в раструб 8 автоматического элеватора 7 и центрируется им по отношению к муфте, с которой предстоит ее свинчивать. Затем производят подъем талевого блока совместно с элаватором по этой трубе при одновременном свинчивании труб, Далее работа производится в известной последовательности.При подъеме труб из скважины упо 3ры 9 утапливают в секциях 1 и 2 корпуса талевого блока и фиксируют пальцами 12, т.е. осовбождается откры" тая грань талевого блока для вывода из него поднятой трубы.
Рис.10
Благодаря такому исполнению талевого блока уменьшается время цикла на спуск одной трубы, так как не тре- буется дополнительного времени на ее "успокоение", до принятия вертикального положения исключается выход трубы из талевого блока, т.е. одновременно повышается надежность функционирования, повышается воэможность .увеличения скорости подачи трубы, так как в замкнутом пространстве происходит погашение динамических усилий и труба занимает вертикальное положение не естественным путем.
5.4. Патент 324376. Элеватор буровой установки
Авторы: Комаров В.Н. Кудряшов И.Н. Мельников С.П. Антонов Б.С.
Формула изобретения
Элеватор для буровых установок с подвижным вращателем, включающий захватное устройство для бурильных труб, корпус элеватора и ствол с замковой резьбой на нижнем конце, отличающийся тем, что, с целью ускоре ния спуско-подъемных операций, корпус элеватора снабжен шарнирно соединенной с ним втулкой, имеющей выступы, которые воспринимают крутящий момент от кулаков, располохкенных на нижнем конце ствола, свободно размещенного в отверстии втулки.
Рис.11.
Изобретение относится к области геологоразведочного бурения скважин, в частности к грузоподъемным механизмам для буровых установок с подвижным вращателем.
Известны элеваторы, включающие захватное устройство для бурильных труб, корпус и ствол с замковой резьбой. Однако такие элеваторы не обеспечивают проведения развинчивания бурильных труб с использованием маховых масс вращателя, а также частичного 10 совмещения операций при свинчивании бурильных труб. Кроме того, при применении известных элеваторов является трудоемкой операция по надеванию элеватора на бурильную трубу.15
Цель изобретения - ускорение спуско-подьемных операций. Это достигается тем, что корпус элеватора снабжен шарнирно соединенной с ним втулкой, имеющей выступы, которые воспринимают крутящий момент от кулаков, расположенных на нижнем конце ствола, свободно размещенного в отверстии втулки.
На рис.11. показан предлагаемый элеватор в двух проекциях, разрезы по А - А и Б - Б. Элеватор содержит корпус 1, ствол 2 и подвижную втулку т, соединенную с корпусом при помощи пальцев 4. Корпус снабжен в своей нижней части захватным устройством под прорезь замков применяемых бурильных труб. В верхней части корпус переходит в двс лапы с отверстиями под пальцы. В средней части подвижной втулки также выполнены отверстия под пальцы. Подвижная втулка в своей нижней торцовой части оборудована двумя выступами 5, а ствол имеет два кулака 6, расположенных над резьбовым концом 7 ствола 2, в котором находится качал 8 для прохода промывочной жидкости. К резьбовому концу присоединяется бурильная труба. Верхняя часть ствола снабжена известным устройством для крепления его к шпинделю подвижного вращателя буровой установки.
Элеватор работает следующим образом. При спуске бурового снаряда труба, расположенная перед устьем скважины в горизонтальном положении, устанавливается своей верхней прорезью в захватное устройство корпуса 1. При этом корпус поворачивается на шарнире, что обеспечивает необходимое расположение захватной части элеватора относительно прорези замка трубы. Подвижный вращатель с подвешенным пальцем элеватором ц бурильной трубой поднимается до требуемой высоты. Нижний конец резьбы замка этой трубы опускается в резьбовую часть замка бурильной трубы, находящейся в скважине, и при включении вращателя. При этом крутящий момент от шпинделя подвижного вращателя передается бурильной трубе через ствол 2, кулаки 6, выступы 5, подвижную втулку 3, пальцы 4 и корпус 1. Далее спуск бурильных труб производится известным способом. После спуска бурового снаряда его верхний конец соединяется со стволом, что осуществляется путем опускания элеватора на трубу, При этом корпус находится в прорези замка трубы, подвижная втулка с корпусом остаются неподвижными, а ствол опускается, благодаря чему выступы и кулаки подвижной втулки и ствола выходят из зацепления и при включении вращателя не передают крутящего момента на корпус и не препятствуют навинчиванию резьбового соединения ствола элеватора на бурильную колонну. Подъем снаряда осуществляется в последовательности, обратной спуску. При этом в процессе развинчивания бурильных труб используется маховой момент вращающихся 5 масс подвижного вращателя, элеватора и бурильных труб за счет свободного хода между кулаками ствола и выступами втулки.
5.5. Патент 1129322. Ограничитель подъема талевого блока
Авторы: Ахметзянов С.С. Нугаев Р.Я. Багданов Ю.Н.
Формула изобретения
Ограничитель талевого блока, содержит трос, тормозной узел, привод с тормозом барабана лебедки, пневмопереключатель, шкив, 
Рис.12.
Отличается тем, что, с целью повышения надежности и безопасности работы оборудования при подьеме талевого блока на низших передачах лебедки посредством подачи сигнала на срабатывание ограничителя подьема в зависимости от включения соответствующей передачи лебедки талевого блока, тормозной узел выполнен в виде шкива и соосных дисков, имеющих наружные и внутренние зубчатые поверхности и размещенных на общей оси, и кулачков замкового механизма, выполненного в виде клиновой пары, причем внутренний диск подпружинен и установлен с возможностью отклонения от оси под воздействием кулачка замкового механизма, кинематически связанного с пневмопереключателем и гибким валом с рычагом передачи лебедки.1 112932Изобретение относится к машиностроению и может быть применима на установках и подъемниках подземного и капитального ремонта скважин, на передвижных буровых установках структурно-поискового и геологоразведочного бурения, Известно предохранительное устройство, содержащее трос, пропущенный между струнами талевого канала 10на расчетной высоте, при этом трос обмотан вокруг передвигающегося по винту барабана с выступами для воздействия на концевые выключатели 113,Недостатком указанного устройства является то, что ограничитель срабатывает с учетом инерционного подьема талевого блока с торможением на максимальной передаче лебедки, что приводит к неполному использованию 20полезной высоты мачты при подъеме талевого блока на низких передачах. Известно устройство для торможения кронблока при подъеме, содержащее трос, лебедку с тормозным узлом, д 5связанную через талевую систему с кронблоком, и противозатаскиватель, а на быстрых роликах кронблока установлен тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки 23.
Ограничитель подъема талевогоблока состоит из троса 1 пропущенного между струнами талевого каната, шкива 2 , к которому присоединен и намотан на один оборот подвижный конец троса 1, пальца 3, пружины 4, вала 5, стоек Данная конструкция предусматривает торможение талевого каната, который по условиям эксплуатации всегда имеет смазку, контактом тормозных35колодок. Поэтому коэффициент трения очень низкий (порядка 0,01) и торможение не эффективно, Кроме того, уменьшение скорости барабана лебедки при остановке по абсолютной величине должно быть меньше замедления движения ходового конца, а также ускорения свободного падения, помноженного на кратность талевой системы.45В случае, если не будет соблюдено указанное условие, после остановки талевого блока последний падает до выбора слабины намотки каната, создавая ударную нагрузку на ходовой конец каната, и происходит нахлестывание каната на барабане лебедки Или авария с обрывом талевого каната и его падением. Поэтому в этой конструкции значительного сокращения инерционного пробега роликов крон блока достичь нельзя, вследствие чего при срабатывании ограничителя по подъема на передачах лебедки уменьшается полезная высота мачты,
Цель изобретения - повьппение надежности и безопасности работы оборудования при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки посредством подачи сигнала на срабатывание ограничителя подъема в зависимости от включения соответствующей передачи лебедки. талевого блока.
Поставленная цель достигается тем, что в ограничителе подъема талевого блока, содержащем трос, тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки, тормозной узел выполнен в виде шкива и соосных дисков, имеющих наружные и внутренние зубчатые поверхности и размещенных на общей оси, и кулачков замкового механизма, выполненного в виде клиновой пары, причем внутренний диск подпружинен и установлен с возможностью отклонения от оси под воздействием кулачка замкового механизма, кинематически связанного с пневмопереключателем и гибким валом с рычагом передачи лебедки.9322 4 112 1 О ЭО 35 40 36-8, дисков 9 и 10 с наружной и внутренней зубчатыми поверхностями, втулки 11, причем диск 9 центрируется пружинами 12, гибкого вала 13 с подпружиненным сердечником 14, один конец которого взаимодействует с рычагом 15 включения коробки перемены передач, а другой конец соединен с устройством 16 включения пневмопереключателей 17. Все три устройства включения ограничителя закреплены на стойках 7 и 8. На рис. 12 контурными линиями показано расположение устройств для включения на высшей передаче, далее по часовой стрелке штрихпунктирными линиями расположение на средней и низшей передаче.
Таким образом, при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки увеличивается полезная высота мачты, Зато позволяет устранить опасную работу при отключенном ограничителе подъема во время подъема длинномерного инструмента. Закономерный эффект достигается повышением надежности конструкции устройства и безопасности спускоподъемных операций, сокращением случаев травматизма и аварий,. ликвидации которых .сопряжены с большой затратой времени, ручного труда и материальных ресурсов посредством подачи сигнала на срабатывание ограничителя подъема в зависимости от отключения соответствующей передачи лебедки талевого блока
5.6. Патент 563481. Устройство для торможения крюкоблока при подъеме
Авторы :Бойко В.И. Кожин Ю.А. Смолянинов В.Г.
Формула изобретения
Устройство для торможения крюкоблока при подъеме, включающее лебедку с тормозом, связанную через талевую систему с крюкоблоком, и противозатаскиватель, отличающееся тем, то, с целью сокращения инерционного пробега крюкоблока, на быстрых роликах крон блока установлен тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки
Рис.13. 
Известно предохранительное приспособление против затаскивания талей в кронблоки буровых вышек с применением гибкого каната, один конец которого закреплен неподвижно, а к другому концу прикреплен груз.Однако в таком устройстве невозможно сокращение инерционного пробега крюкоблока.
Известно устройство для торможения крюкоблока при подъеме, включающее лебедку с тормозом, связанную через талевую систему с кронблоком и противозатаскиватель.Для предупреждения затаскивания крюкоблока в кронблок предусмотрена система противозатаскивателя, которая срабатывает при вхождении крюкоблока в опасную зону вышки.
Недостатком такой системы является большой инерционный пробег при подъеме крюкоблока, который регламентируется пятью метрами, а опасная зона вышки шестью метрами.
В связи с этим в аварийных ситуациях невозможно быстро остановить крюкоблок. Значительная длина опасной зоны ограничивает технологически полезную высоту вышки.
Целью изобретения является сокращение инерционного пробега крюкоблока.
Для этого на быстрых роликах кронблока установлен тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки.
На рис. 13. изображено устройство для торможения крюкоблока при подъеме, общий вид; тормозной узел, общий вид, установка тормозного узла на кронблоке, вид сверху;
Устройство для торможения крюкоблока при подъеме содержит лебедку 1 с тормозом, связанную талевым канатом 2 с роликами кронблока 3, и противозатаскиватель 4, на15 быстрых роликах кронблока 3 установлен тормозной узел 5, состоящий из тормозной ленты б, вала 7 и оси 8. На валу установлены два кривошипа 9 для передачи усилия тормозным лентам 6. Торможение осуществляется с помощью колодок 10 для контакта с талевым канатом 2. Для поворота вала 7 используется привод 11. Для расторможения ленты предусмотрен кронштейн 12 с пружинами 13.
В момент экстренного торможения усилие от тормоза лебедки 1 передается на привод11, который поворачивает вал 7. Кривошипы9 прижимают тормозную ленту б с тормозными колодками 10 к движущемуся канату 2.
5.7. Патент 1446269. Крюк
Авторы: Шаммасов Н.Х.
Предмет изобретения
Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин.
Известен крюк, содержащий соединенный с серьгой корпус, ствол и стакан, взаимодействующие посредством подшипниковых опор и выполненные с наружными буртиками, между которыми размещены пружины и уплотнения.
Стакан с опорным кольцом выполнен за одно целое и при его замене требуется полная разборка и сборка крюка.
Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности крюка. Это достигается тем, что он снабжен взаимодействующими с опорами качения опорным кольцом и разрезной быстроразборной втулкой с наружными кольцевыми выступами, а стакан выполнен с внутренней кольцевой проточкой, в которой размещены наружные выступы разрезной втулки, причем ее торец взаимодействует с опорным кольцом. Крюк в таком конструктивном выполнении обеспечивает передачу большого осевого усилия с одновременным вращением ствола, а также быструю замену колец и шаров в случае разборки.
Рис.14.
На рис.14. изображен описываемый крюк, продольный разрез; узел 1.
Крюк содержит ствол 1, который через опору качения 2 контактирует с опорным кольцом 3, смонтированным в стакане 4, выполненным с внутренней кольцевой проточкой. В проточке стакана 4 установлена разрезная втулка 5, которая своими кольцевыми выступами удерживает опорное кольцо 3. Разрезная втулка 5 зафиксирована в стакане 4 распорным кольцом.6 и стопорным кольцом 7.
В распорном кольце установлено уплотнение8. Для установки шаров опоры качения в10 опорном кольце выполнено отверстие, закрытое пробкой 9.
15 Крюк для буровых установок, содержащий соединенный с серьгой корпус, ствол и стакан, взаимодействующие посредством подшипниковых опор и выполненные с наружными буртиками, между которыми размещены пружины и уплотнения, отличающимися тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, он снабжен взаимодействующими с опорами качения опорным кольцом и разрезной втулкой с наружными кольцевыми выступами, а стакан выполнен с внутренней кольцевой проточкой, в которой размещены наружные выступы разрезной втулки, причем ее торец взаимодействует с опорным кольцом.
5.8. Патент 1435753. Трубодержатель
Авторы: Гой В. Л.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для механизации спуско-подъемных операций при бурении скважин, и может быть использовано для уцержания колонны бурильных труб в скважине в подвешенном положении, Цель изобретения - обеспечение надежности захвата трубы при выходе из строя гидросистемы.
На чертеже показан трубодержатель, вид сверху.
Трубодержатель включает два двуплечих рычага 1 и 2, которые установ- 15 лены в корпусе (не показан) на шарни рах 3 и 4 с возможностью поворота в горизонтальной плоскости. Плечи 5 гл
6 двуплечих рычагов 1 и 2 оснащены плашками 7 .для захвата трубы 8, а 20 противоположные плечи 9 и шарнир но связаны между собой тягой 11, имеющей стяжную винтовую муфту 12, позволяющую менять длину тяги. Между тягой !1 и корпусом трубодержателя установлена пружина 13 сжатия, усилие которой направлено в сторону захвата трубы. Приводом трубодержателя является гидроцилиндр 4, шток 15 которого соединен шарнирно с противоположным плечом 9 двуплечего рычага 1, а корпус связан посредством шарнира 16 с корпусом трубодержателя„ Плечи 5 и 6 двуплечих рычагов 1 и 2 выполнены с возможностью поворота на шарнирах 17 в вертикальной плоскости.
Трубодержатель работает следуюшим образом.
При подаче масла под давлением в штоковую полость гидроцилиндра 14 шток 15 перемещается вправо и рычаг
1, поворачиваясь против часовой стрелки относительно шарнира 3., производит зажим трубы 8. Одновременно усилие штока 15 передается с плеча 9 рычага 1 на плечо 10 рычага 2 с помощью тяги 111, при этом рычаг 2 синхронно с рычагом 1 также поворачивается против часовой стрелки, чем обеспечивается двухсторонний захват тру50 бы (движением обеих плашек).
Пружина 13,, передавая свое усилие рычагам 1 и 2 в направлении зажима трубы, также участвует в захвате трубы и усилие зажатия трубы складывается. ) из усилия, развиваемого гидроцилиндром, и рабочего усилия пружины.
При подаче масла в поршневую полость гидроцилиндра шток перемещается влево и поворачивает оба рычага по часовой стрелке, плашки 7 при этом расходятся и производят освобождение трубы 8, Усилие на штоке при освобождении трубы по величине превышает рабочее усилие пружины и при повороте рычагов по часовой стрелке пружина снимается.
Вращение стяжной муфты 12 (талрепа) на тяге 11 в ту или иную сторону производят регулировку длины тяги, совмещая таким образом центровую ось плашек с осью скважины и обеспечивая совпадение осей резьбового замка зажатой трубы и шпинделя вращателя, что имеет особо важное значение при работе с подвижным вращателем, когда смещение оси шпинделя вращателя относительно оси зажатой трубы даже в пределах 1-2 мм ведет к интенсивному износу их резьб при свинчивании шпинделя с трубой.
При падении давления в гидроцилиндре на плашках трубодержателя остается усилие зажатия трубы от пружины и падение колонны бурильных труб в скважину не происходит.
Для освобождения устья скважины (например, при посадке и извлечении обсадных труб, бурении шнеками) плечи 5 и 6 с плашками 7 откидывают на шарнирах 17 в сторону от устья в вертикальной плоскости.
Рис.15
Формула изобретения
1. Трубодержатель, включающий корпус, установленные в корпусе с возможностью поворота в горизонтальной плоскости двуплечие рычаги, одни плечи которых оснащены плашками для захвата трубы, а противоположные плечи шарнирно связаны между собой тягой, привод в виде гидроцилиндра, шарнирно связанного с противоположным плечом одного из двуплечих рычагов и корпусом, отличющийся тем, что, с целью обеспечения надежности захвата трубы при выходе из строя гидросистемы, двуплечие рычаги подпружинены в направлении sax- вата трубы с усилием меньшим, чем усилие, развиваемое гидроцилиндром в направлении освобождения трубы, 2. Трубодержатель по п.1, отличаюшийся тем, что, с целью обеспечения центрации плашек на оси
5.9. Патент 2182214 . Ленточный тормоз буровой лебедки
АВТОРЫ ПАТЕНТА: Изосимов А. М.
Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в лебедках различного назначения. Устройство содержит рычаг на коленчатом валу, тормозные ленты с колодками, кран машиниста, рабочее место бурильщика, пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом, кулачковую муфту и рукоятку. Муфта связана кинематической связью с рабочим местом бурильщика, выполненным в виде откидного сидения. Рукоятка кинематически связана с краном машиниста посредством конической передачи и пары тросовых блоков. Откидное сидение выполнено с возможностью включения в работу трансмиссии пары тросовых блоков для управления краном машиниста за счет переключения муфты при переводе откидного сидения в вертикальное положение. Пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом связан с рычагом на коленчатом валу. Изобретение позволяет уменьшить физические усилия бурильщика и его утомляемость. 1 ил.
Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в лебедках различного назначения.
Известен ленточный тормоз буровой лебедки, имеющий тормозной рычаг с кривошипным валом, тормозные ленты с фрикционными колодками и тормозной пневмоцилиндр . Недостатком такого тормоза является многозвенность рычажной системы.
Известны также ленточные тормоза буровых лебедок, изготовленных Уральским заводом тяжелого машиностроения. За прототип выбран ленточный тормоз буровой лебедки У2-2-11 Ленточный тормоз участвует в большом объеме спуско-подъемных операций, выполняемых буровой лебедкой в процессе проводки нефтяных и газовых скважин. Он состоит из тормозного рычага, расположенного на коленчатом валу, тормозных лент с фрикционными колодками и тормозного пневмоцилиндра. Пневмоцилиндр включается в работу, когда максимальное усилие бурильщика на тормозном рычаге составляет 250Н и более.
Работа по торможению буровой лебедки выполняется бурильщиком из положения стоя со значительными затратами физических усилий и утомляет его.
Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки предназначен для устранения отмеченных недостатков и повышения на этой основе эффективности и безопасности работы спускоподъемного агрегата.
Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки (см. чертеж) состоит из коленчатого вала 1 с рычагом 2, тормозных лент 3 с балансиром 4, тормозного пневмоцилиндра 5, крана машиниста 6, откидного сидения 7, рукоятки 8, пружинного фиксатора 9, предохранительного шплинта 10, обоймы 11, конических пар 12 и 14 и тросовых блоков 13 и 15 для включения крана машиниста, а также кулачковой или зубчатой муфты 16, приводимой в действие зубчатой парой 17, кинематически связанной с муфтой 16 рычажной системой 18.
Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки работает следующим образом. Перед началом работы с тормозным пневмоцилиндром 5 рычаг 2 с помощью пружинного фиксатора 9, соединенного с коленчатым валом 1, переводится в нейтральное положение, устанавливается вертикально на предохранительный шплинт 10 и не передает крутящего момента на коленчатый вал. Кран машиниста 6, управляемый при обычной схеме торможения вращением обоймы 11, конической пары 12 и блоков тросовой трансмиссии 13, также не может быть включен, т.е. тормозной рычаг 2 отключается и становится резервным.
Торможение барабана предлагаемым ленточным тормозом производится с помощью пневмоцилинра 5, приводимого в действие сжатым воздухом через кран машиниста 6, включаемый бурильщиком с откидного сидения 7 путем вращения рукояткой 8 конической пары 14 и блоков тросовой трансмиссии 15 с предварительным переводом кулачковой или зубчатой муфты 16 из положения "а" в положение "б" (в положении "а" муфта 16 включает трансмиссию 13 для работы с рычагом 2 по обычной схеме).
Муфта 16 включается автоматически зубчатой парой 17 откидного сидения 7 и рычажной системой 18.
При отказе тормозной системы, работающий с пневмоцилиндром 5, бурильщик встает с сидения 7 (оно при этом за счет пружины переводится в вертикальное положение и переключает муфту 16 из положения "б" в положение "а", т.е. включает в работу трансмиссию тросовых блоков 13 для управления краном машиниста 6), поворачивает рычаг 2, предохранительный шплинт 10 выдергивается из проушины, фиксатор 9 за счет пружины устанавливается в одно из сверлений коленчатого вала 1 и ленточный тормоз работает по обычной схеме.
Ленточный тормоз позволяет резко уменьшить затраты физических усилий бурильщика и его утомляемость, а также обеспечить удобство управления тормозом.
Все это способствует повышению эффективности и безопасности буровых процессов и операций.
Формула изобретения
Ленточный тормоз буровой лебедки, содержащий рычаг на коленчатом валу, тормозные ленты с колодками, кран машиниста, рабочее место бурильщика, отличающийся тем, что он имеет пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом, кулачковую муфту, связанную кинематической связью с рабочим местом бурильщика, выполненным в виде откидного сидения, рукоятку, кинематически связанную с краном машиниста посредством конической передачи и пары тросовых блоков, при этом откидное сидение выполнено с возможностью включения в работу трансмиссии пары тросовых блоков для управления краном машиниста за счет переключения муфты при переводе откидного сидения в вертикальное положение, а пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом связан с рычагом на коленчатом валу.
6. Заключение(рекомендации, выводы)
Спускоподъемными называются операции, когда долото поднимается на поверхность так, что оно (или КНБК) могут быть заменены. Затем бурильная колонна спускается в скважину. На проведение этой операции может потребоваться от 2 до 24 часов в зависимости от глубины скважины.
Ведение спускоподъемных операций должно осуществляться с использованием механизмов для свинчивания-развинчивания труб и специальных приспособлений.
Скорости спускоподъемных операций с учетом допустимого колебания гидродинамического давления и продолжительность промежуточных промывок регламентируются проектом. При отклонении реологических свойств бурового раствора и компоновок бурильной колонны от проектных необходимо внести коррективы в регламент по скорости спускоподъемных операций с учетом допустимых колебаний гидродинамического давления.
Буровая бригада ежесменно должна проводить профилактический осмотр подъемного оборудования (лебедки, талевого блока, крюка, крюкоблока, вертлюга, штропов, талевого каната и устройств для его крепления, элеваторов, спайдеров, предохранительных устройств, блокировок и др.) с записью в журнале.
Таким образом в результате научно-исследовательской работы удалось выяснить, что:
1.Спускоподъемный комплекс буровой установки решает задачи расширении эксплуатационных и компоновочных возможностей спускоподъемного комплекса буровой установки. Путем применения телескопических механизмов с гидроцилиндрами, допускающими автоматизацию процесса спускоподъемных операций.
2. Буровая лебедка в свою очередь упрощает конструкцию и обеспечение бесступенчатого регулирования частоты вращения барабана путем замены двухскоростной цепной коробки передач специальным малогабаритным механическим вариатором. В результате чего исключается сложный, громоздкий, дорогостоящий и недостаточно надежный регулируемый электропривод с тиристорными регуляторами управления, который, к тому же, не обеспечивает бесступенчатое регулирование во всем диапазоне.
3. Талевый блок повышает производительность при спуске труб в скважину путем сокращения времени ввода нижнего конца трубы в талевый блок. Одновременно повышается надежность функционирования, повышается воэможность увеличения скорости подачи трубы, так как в замкнутом пространстве происходит погашение динамических усилий и труба занимает вертикальное положение не естественным путем.
4.Элеватор тоже в свою очередь ускоряет спускоподъемные операции. Это достигается тем, что корпус элеватора снабжен шарнирно соединенной с ним втулкой, имеющей выступы, которые воспринимают крутящий момент от кулаков, расположенных на нижнем конце ствола, свободно размещенного в отверстии втулки.
5.Ограничитель подъема талевого блока повышает надежность и безопасность работы оборудования при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки посредством подачи сигнала на срабатывание ограничителя подъема в зависимости от включения соответствующей передачи лебедки талевого блока. К тому же, при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки увеличивается полезная высота мачты, Зато позволяет устранить опасную работу при отключенном ограничителе подъема во время подъема длинномерного инструмента.
6.Устройство для торможения крюкоблока при подъеме за счет того что имеет свой тормозной узел соединенный с барабаном лебедки сокращает инерционный пробег крюкоблока, но в аварийных ситуациях быстро остановить крюкоблок становится невозможным.
7.Крюк удерживает на себе колонну бурильных и обсадных труб и воспринимает крутящий момент. повышение эксплуатационной надежности крюка достигается тем, что он снабжен взаимодействующими с опорами качения опорным кольцом и разрезной быстроразборной втулкой с наружными кольцевыми выступами, а стакан выполнен с внутренней кольцевой проточкой, в которой размещены наружные выступы разрезной втулки, причем ее торец взаимодействует с опорным кольцом, что приконструктивном выполнении обеспечивает передачу большого осевого усилия с одновременным вращением ствола, а также быструю замену колец и шаров в случае разборки.
8. Трубодержатель может быть использовано для уцержания колонны бурильных труб в скважине в подвешенном положении, Цель его - обеспечение надежности захвата трубы при выходе из строя гидросистемы. При падении давления в гидроцилиндре на плашках трубодержателя остается усилие зажатия трубы от пружины и падение колонны бурильных труб в скважину не происходит
9. Ленточный тормоз буровой лебедки может быть использовано в лебедках различного назначения. со значительными затратами физических усилий и утомляет его.
Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки предназначен для устранения недостатков управления и повышения на этой основе эффективности и безопасности работы спускоподъемного агрегата. Ленточный тормоз позволяет резко уменьшить затраты физических усилий бурильщика и его утомляемость, а также обеспечить удобство управления тормозом.
Все эти компоненты в совокупности облегчают условия труда буровой бригады, повышают производительность труда и качество технологических операций в современных буровых установках широко используются средства автоматизации и механизации.
Современные механизированные спукоподъемные комплексы позволют: совмещать во времени спуск и подъем свечей бурильных труб и ненагруженного элеватора с установкой свечи на подсвечник и ее вынос; механизировать свинчивание и развинчивание свечей ; механизировать установку свечей на подсвечник и вынос их к центру скважины; механизировать наращивание бурильных труб; автоматизировать захват и освобождение бурильных труб элеватором; механизировать смазку резьб замковых соединений; обеспечить безопасность производства.
7. Список литературы
2. https://studopedia.ru
3. https://studfiles.net
4. https://patentdb.ru
5. Протасов В.Н. и др. Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи. - М.: Недра, 2004
5. Акулышин А.Н. и др. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин.- М.: Недра, 1889 г. 480 с.
6. Оборудование и инструменты для ремонта нефтяных скважин. Крец В.Г., Шмурыгин В.А. и др.- Томск: Изд. ТПУ, 1996. 72 с.
7. Попов А.Н. Спивак А.И./Технология бурения нефтяных и газовых скважин