Грузоподъемное устройство

 

Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, я именно к бу-. ровым лебедкам. Цель изобретения - расширение области применения и повышение пожарной безопасности. Грузо-i подъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливается буровая ;лебедка 2 один конец ее вала соединен jпосредством кулачковой муфты 4, со- Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, а именно к буровым лебедкам. Цель изобретения - расширение области применения и повышение пожарной безопасности. На фиг.1 показано грузоподъемное устройство, вид в плане; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1. Грузоподъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливается буровая лебедка 2, один конец ее вала 3 соединен посредством кулачковой муфты 4, содержащей механизм переключения , с обгонной муфтой 5, которая в свою очередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза 7. Буровая лебедка 2 содержит барабан 8 со держащей механизм переключения с облойной муфтой 5, которая в свою очередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза.7. Буровая лебедка 2 содержит барабан 8 со смонтированными на нем шкивами 9, тор озными лентами 10, балансиром II, где установлен основной приводной механизм. 12, а на раме 1 установлен дополни- , тельный приводной механизм 13, который осуществляет натяжку тормозных лент 10, а рукоятка 14 управления предназначена для их настройки и регулировки. Вал 6 электромагнитного тормоза 7 соединен кулачковой муфтой 17, содержащей механизм 18 переключе-- ния с валом 19 гидродинамического тормоза 20. 3 ил. g СЛ смонтированными на нем шкивами 9, тормозными лентами 10, балансиром 11,. где установлен основной (силовой) приводной механизм 12, а на раме 1 . устанавливается дополнительный (импульсный ) приводной механизм 13, которые осуществляют натяжку тормозных лент 10. Рукоятка 14 управления предназначена для их настройки и ре гулировки. Ленты снабжены тормозными колодками 15, охватывающими шкивы 9 барабана лебедки 8, на которой наматывается трос 16, один конец которого непосредственно крепится к шкиву 9, а другой конец через талевую систему - крон-блок соединяется с основанием вышечного блока (мертвый конец), где устанавливается датчик веса (на чертеже не показаны), В свою очею со -vj О5 СП)

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (SI) 4 В 66 0 5/10

ОПИСАНИЕ HSOEPETEKHR

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;: «ЕкИ (21) 3672837/27-11 (22) !5.12.83 (46) 30.07.89. Бюл.Р 28 ,(75) И.А.Карякин ,(53) 621 864 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Авторское свидетельство СССР

У 968758, кл. В 66 D 5/10, 1983, (54) ГРУ30110ДБЕМНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к грузоподъемным механизмам, а именно к бу" ровым лебедкам. Цель изобретения— расширение области применения и повышение пожарной безопасности. Грузо" подъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливается буровая ,лебедка 2 один конец ее вала соединен, посредством кулачковой муфты 4, соИзобретение относится к груэоподьемным механизмам, а именно к буровым лебедкам.

Цель изобретения — расширение области применения и повышение пожарной безопасности.

На фиг.l показано груэоподъемное устройство, вид в плане; на фиг.2— вид А на фиг.l; на фиг.3 — вид Б на фиг.l.

Грузоподъемное устройство содержит общую раму 1, где устанавливается буровая лебедка 2, один конец ее вала 3 соединен посредством кулачковой муфты 4, содержащей механизм пере- ключения, с обгонной муфтой 5, которая в свою очередь соединена с валом

6 электромагнитного тормоза 7. Буровая лебедка 2 содержит барабан 8 со

„„SU 1294766 А 1.2 держащей механизм переключения с облойной муфтой 5, которая в свою очередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза.7. Буровая лебедка

2 содержит барабан 8 со смонтированными на нем шкивами 9, тормозными лентами 10, балансиром 11, где установлен основной приводной механизм.

12, а на раме I установлен дополнительный приводной механизм 13, который осуществляет натяжку TopM03Hblx лент 10 а рукоятка 14 управления предназначена для их настройки и регулировки. Вал 6 электромагнитного тормоза 7 соединен кулачкавой муфтой

17 содержащей механизм 18 переключе".

У

9 ния с валом 19 гидродинамического тормоза 20. 3 ил. смонтированными на нем шкивами 9, тормозными лентами 10, балансиром I), где установлен основной (силовой) приводной механизм 12 а на раме 1 устанавливается дополнительный (импульсный) приводной механизм 13, которые осуществляют натяжку тормозных лент 10. Рукоятка 14 управления предназначена для их настройки и ре» гулировки. Ленты снабжены тормозными колодками 15, охватывающими шкивы 9 барабана лебедки 8, на которой наматывается трос -16, один конец которого непосредственно крепится к шкиву 9, а другой конец через талевую систему — крон-блок соединяется с основанием вышечного блока (мертвый конец), где устанавливается "датчик веса" (на чертеже не показаны). В свою оче3 12947 редь вал 6 электромагнитного тормоза

7 соединен кулачковой муфтой 7, содержащей механизм 18 переключения, с валом 19 гидродинамического тормоза 2(). С другой стороны на раме 1 кре5 пятся подшипниковые опоры 21 для установки выносного вала 22 дополнительного ленточного тормоза 23. Причем вал 3 лебедки 2 кинематически связан с выносным валом 22 цепной передачей 24, в свою очередь ее знездочка 25 передает крутящий момент на вал 22 от кулачковой муфты 26, которая содержит механизм 27 переключения. Дополнительный ленточный тормоз 23 содержит ленты, тормозные колодки и шкивы. Натяжку лент на шкивы осуществляет механизм ручного тормоза 28 или с помощью сжатого 20 воздуха от пневмоцилиндра 29, причем рукоятка механизма ручного тормоза

28 расположена в зоне рабочего места

30 оператора-бурильщика. На вал 3 буровой лебедки 2 устанавливается 2» механизм 31 дестабилизации положения груза. В его сборку входит толкающее устройство 32, снабженное силовым приводом 33 .и предохранительным элементом 34 самосохранения ° 30

Устройство работает следующим образом.

При подъеме инструмента из скважины все тормозные системы должны быть отключены. 5

В буровой лебедке 2 тормозные ленты 10 не должны удержать шкивы на тормозах от воздействия рукоятки

14 или от основного (силового) 12 ..40 и дополнительного (импульсного)

13 механизмов, т.е. их электродвигатели должны быть выключены. Цепная передача 24 от вала 3, соединяющая дополнительный ленточный тормоз 23, от- 45 ключена механизмом 27 переключения кулачковой муфты 26. Вспомогательные тормоза (электромагнитныйпорошковый 7и гидродинамический 20), последователь1 . но соединенные с валом 3 буровой ле— бедки 2 посредством кулачковой муфты

4 и обгонной муфты 5, также автоматически будут отключены, так как об-« гонная муфта передает одностороннее вращение на вал 6 ротора тормоза 7

° э»

Это предупредит преждевременный износ ферропорошка, засыпанного между неподвижным статором и вращающим ротором данного тормоза.

66 Д

Убедившись, что тормозная система выключена, подъем инструмента осуществляется следующим образом.

Привод буровой лебедки 2 кинематически связан с валом 3 и сообщает крутящий MoMeíò на барабан 8, который наматывает на себя трос 17 талевой системы и через крон-блок подни-., мает колонну буровых труб из скважины, При спуске инструмента в скважину тормозная сис.тема работает следующим образом.

Электромотор привода лебедки 2 выключен. Кинематическая связь приво; да с валом 3 разъединена. Спуск инструмента осуществляют тормоза. В зави симости от глубины бурения скважины колонна буровых труб может иметь . большую массу и чтобы удержать ее или спустить с заданной скоростью, не превышающей 3 м/с, нужна надежная тормозная система, предупреждающая искрение и появление в ней статического электричества в целях противопожарной безопасности. Кроме того, от надежности тормозов при эксплуатации зависит повышение производительности при бурении и безопасность рабочих и в первую очередь бурильщика.

При спуске инструмента в скважину через крон-блок и талевую систему ее трос 16 повернет барабан 8,который соединен с валом 3 буроной лебедки 2, один его конец через кулачковую муфту 4 соединен с обгонной муфтой 5,передает нра" щение на вал 6 ротора электромагнитного порошкового тормоза 7 ч далее через кулачковую муфту 17 на вал 19 ротора гидродинамического тормоза 20.

С другой стороны вал 3 соединен цепной передачей 24 с валом 22 допол нительного ленточного тормоза 23 и через кулачконую муфту 26 осуществ ляет ее вращение.

Ручное торможение дополнительным тормозом 23 осушествляет операторбурильщик со своего рабочего места

30 ручным тормозом 28 или с помощью сжатого воздуха от пневмоцилиндра.

29. Сама лебедка 2 снабжена тормозны" ми лентами 10, их натяжку осуществля.— ют приводные механизмы (силовой 12 и импульсный 13), а рукоятка 14 управления предназначена для выбора допустимого зазора между тормозными колодками 15, обхватывающими шкивы 9 барабана 8 лебедки. Кроме того, лебедка

766

5 1294

2 снабжена механизмом дестабилизации положения груза для вывода колонны из равновесия относительно вспомогательных ТорМ030В> т.е. необходима сила, способная вывести из состояния

5 покоя BBJI 3 лебедки 2, кинематически связанный с валом 6 ротора электромагнитного порошкового тормоза 7.

При этом тормоза лебедки 2 и дополнительного ленточного тормоза 23 должны быть выключены. Тогда силовой привод 33 сообщает начальную скорость толкающему устройству 32 и его механизм толчком повернет вал 3 лебедки 15

2. Подвешенная на трос 16 колонна по инерции с ускорением начнет опускаться на забой. Долото внедрится в породу, а вспомогательные тормоза 7 и 20 воспрепятствуют ее бесконтроль- 20 ному спуску в грунт. Механизм 31 де" стабилизации снабжен элементом 34 самосохранения, предупреждающим поломку

его деталей при перегрузке. Включение силового привода 33 осуществляет 25 оператор-бурильщик.

Все тормоза нецелесообразно включать в работу как в буровых установ-. ках, а также в агрегатах по ремонту скважин. В начальный период их работы Зр при бурении или восстановлении сква-: жин, когда масса опускаемого инструмента .невелика, работу по спуску колонны осуществляет буровая лебедка

2 и соответственно, по мере возрастания грузоподъемности от глубины скважины, последовательно включаются вспомогательные тормоза, сначала электромагнитный порошковый 7, а на следующем этапе, чтобы предупредить 4р его перегрузку, включается гидродинамический 20. Для этой цели предусмотрены механизм 18 переключения кулачковых муфт 4 и 7. Кинематическая связь дополнительного ленточного тор- 45 моза 23 с буровой лебедкой 2 осуществлена посредством механизма пере-: ключения 27 кулачковой муфты 26. В этом случае оператор-бурильщик в любой ситуации может взять управление 50 ручным тормозом 28 на себя, чтобы предупредить аварию или погасить скорость спускаемого инструмента в скважину. Торможение двумя вспомогательными тормозами 7 и 20 совместно с дополнительным ленточным тормозом 23 предупредит или значительно ослабит силу обратной отдачи тормоза 28 sa счет снижения скорости вращения вала

22, а также от перераспределения тормозного момента между вспомогательными и ленточными тормозами.

Подачу инструмента с постоянной нагрузкой осуществляют вспомогательные тормоза 7 и 20 и дополнительный ленточный тормоз 23. В этом случае ленточный тормоз лебедки 2 выключен.

Подачу инструмента с переменной нагрузкой (дискретный способ бурения) осуществляют ленточный тормоз лебедки

2 от электропривода импульсного механизма 13 и вспомогательные тормоза 7 и 20. Дополнительным тормозом 23 страхуем допустимую нагрузку долота на .забой. Механизм 12 силового привода (при его включении) натянет тормозные ленты 10 лебедки 12, если появилась необходимость прекращения подачи инструмента.

При спуске колонны основную нагрузку примут на себя вспомогательные тбрмоза 7 и 20. Один из них — гидродинамический 20 имеет свойство "ползучести" и с нерегулируемым тормозным моментом, а другой электромагнитный порошковый 7 способен удержать колонну с без проскальзывания и имеет регулировку тормозного момента током катушки возбуждения.

На тормозе 7 установлен тахогенератор (не показан). Он определяет скорость вращения его вала 6 и обеспе-. чивает ввод напряжения в катушку возбуждения. Если его скорость приближается или равна нулю при бурении или спуске колонны, то ток в катушку поступает от реостата и регулируется оператором. От избыточности тока в катушке колонна зависнет над забоем . на вспомогательных тормозах, а при недостаточности — ее ползучесть Причем тормозной момент зависит от постоянно меняющейся массы спускаемого инструмента, значит и ток в катушке— величина переменная, необходимо постоянно его регулировать.

Когда спускаемая колонна не может преодолеть тормозной момент вспомогательных тормозов, включается мехаР низм 31 дестабилизации, который резким толчком выведет колонну из состояния покоя °

Для определения грузоподъемности в талевой системе на мертвом конце ее троса 16 устанавливается "датчик веса" (не показан), его индикатор определяет силу нятяжения троса, а пока1294766 зания тахогенератора (не показан) фиксирует прибор, определяющий ско-1 рость спуска колонны, его шкаладолжна( быть градуирована от О до 9,81 м/с.

Ориентируясь на эти показания, оператор регулирует тормозную систему по току в тормозе 7 и частоте включения электропривода импульсного механизма

13, 10

Объективной причиной возникнове-. . ния пожарной опасности на буровой при выделении rasa из недр являет ся искрение и разряд статического электричества, образованный от различных

f5 источников, как в ленточном тормозе . лебедки 2, так и в системе циркуляции промывочной жидкости, и не исключено появление и накопление ее в металлоконструкции от естественных атмосфер20 ных явлений, остальные причины субьективные и устранимы, для этого достаточно соблюдать "Правила безопасности". Обычная защита — заземление не эффективна к этому виду энергии. 25

Отсутствие специальных разрядников и приборов, фиксирующих силу заряда, не позволяет предупредить или определить, где и когда произойдет ее разряд,, образованный от различных источников, 30 содержащий разность электрических потенциалов или противоположный заряд.

Его появление в ленточном тормозе вызвано трением между тормозными колодками 15, изготовленными из. син" тетических материалов, о металлические шкивы 9 при непрерывном спуске инструмента на тормозах. Для предупреждения появления статического электричества ленточный тормоз снабжен приводным импульсным механизмом

13, который предназначен на короткое время надежно удерживать инструмент на тормозах без проскальзывания, а раз нет трения скольжения колодок о шкивы, то и не,будет источника его появления, а также не будет искрения между ними. Дополнительный ленточный тормоз 23 допускает эти явления, но значительно ослабленные за счет снижения скорости вращения шкивов от цепной передачи 24 и уменьшения на них радиальных нагрузок, так как . часть нагрузок воспримут йа себя вспомогательные тормоза 7 и 20. Кроме того, искрение s дополнительном тормо» эе 23 будет удалено от источника выделения газа (центр скважины) на дополнительное расстояние.

Формула изобретения

Грузоподъемное устройство, содержащее лебедку с валом, один конец которого связан посредством муфты с электромагнитным тормозом и на кото- ром установлен барабан со смонтированными на нем шкивами, и тормозные ленты, установленные с возможностью взаимодействия с укаэанными шкивами, балансир, основной и дополнительный приводной механизмы и рукоятку управ:т ления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области при« менения и повышения пожарной безопасности, оно снабжено гидравлическим и дополнительным ленточным .тормозами,, при этом, выносной вал последнегокинематически связан посредством цепной передачи с другим, концом вала лебедки, а электромагнитный тормоз соединен посредством кулачковой муфты с гидродинамическим тормозом, причем вал лебедки снабжен механизмом дестабилизации положения груза.

1 294766

Фис!

1294766

Составитель Л. Трофимчук

Техред Л.Олийнык

Редактор О.Филипова

Корректор Т.Колб

Заказ 4912

ВНИИПИ Гос а

Тираж 625 Подписное

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород у Г жгород, ул. агарина„ 101