Описание конструкции кронблоков и выбор прототипа

 

Трехсекционный кронблок с несоосным расположением секций характеризуется тем, что ходовой шкив находится на отдельной опоре, установленный на верхней площадке рамы.

На рисунке 1.9 приведена типовая конструкция кронблока с соосным расположением шкивов. На сварной раме 1 в разъемных опорах 2 и 5 установлены две секции 4 и 7 шкивов. Рама сварена из продольных и поперечных балок, изготовленных из проката высокого качества. Оси в опорах предохраняются от провёртывания дюбелями 6. Подвесной блок 3 используется для вспомогательных работ.

 

1 – рама; 2, 5 – опоры; 3 – блок подвесной; 4, 7 – секции шкивов; 6 – дюбель

 

Рисунок 1.9. Кронблок

 

Шкивы и подшипники кронблоков изнашиваются неравномерно. Опыт показывает, что наибольшему износу подвергаются подшипники и канавки шкива, огибаемого ходовой струной талевого каната, и соседних с ним быстровращающихся шкивов. Секционное расположение шкивов позволяет обеспечить их равномернее изнашивание путем поворота каждой секции на 180° либо их перестановки, если число шкивов в секциях одинаковое. Благо­даря этому увеличивается срок службы кронблока.

Секции шкивов закрываются кожухами. Для предотвращения выскакивания каната из канавки шкива зазор между шкивами и кожухом не должен превышать 0,15 диаметра каната. При больших зазорах канат может соскочить и оказаться затянутым между смежными шкивами. В результате этого часть рабочих струн разгружается, а из-за перегрузки оставшихся в работе струн может произойти обрыв каната.

Между подшипниками соседних шкивов на оси имеются распорные кольца 7, благодаря которым исключается трение ступиц смежных шкивов, вращающихся с различной ча­стотой.

Между наружными кольцами роликоподшипников в ступицах шкивов устанавливаются разрезные пружинные кольца 3, а на оси — распорные кольца 5 с проточкой и отверстиями для выхода смазки к подшипникам. Через масленки 11, продольные 8 и радиальные 6 отверстия в оси смазка подается ручным насосом в полость между кольцами 3 и 5 подшипников шкива.

Секция кронблока представлена на рисунке 1.10, состоит из оси 1, на которой установлены шкивы 4, вращающиеся на подшипниках качения 2.

 

 

 

5 – кольца; 4 – шкив; 6 – отверстие радиальное; 7 – кольцо распорное; 8 – отверстие осевое; 9 – крышка фланцевая; 10 – винт; 11 – масленка; 12 – гайка

 

Рисунок 1.10. Секция кронблока

 

В зависимости от грузоподъемности кронблока шкивы устанавливают на двух роликовых либо сдвоенных подшипниках с коническими роликами. Последниеимеют общее наружное кольцо и два внутренних. Между подшипниками соседних шкивов на оси имеются распорные кольца 7, благодаря которым исключается трение ступиц смежных шкивов, вращающихся с различной ча­стотой. Между наружными кольцами роликоподшипников в ступицах шкивов устанавливаются разрезные пружинные кольца 3, а на оси — распорные кольца 5 с проточкой и отверстиями для выхода смазки к подшипникам.

Через масленки 11, продольные 8 и радиальные 6 отверстия в оси смазка подается ручным насосом в полость между кольцами 3 и 5 подшипников шкива.

Для сохранения смазки и защиты подшипников от загрязнения используются фланцевые крышки 9, закрепленные на ступицах шкивов.В других конструкциях для этого используются лабиринтные уплотнения, состоящие из колец, запрессованных в ступицу и входящих в кольцевой паз ступицы соседнего шкива. Осевые зазоры подшипников регулируются гайкой 12, предохраняемой от отвертывания винтом 10 либо стопорной шайбой.

Кронблок имеет несколько свободно вращающихся на осях канатных роликов, воспринимающих нагрузку от талевого блока.

Назначение:

- поддержание на весу инструмента или обсадных труб; - спускоподъемные и технологические операции при проходке скважин.

Секции шкивов состоят из осей, установленных на подшипниках, зажатых на оси, законтренных винтом, с последующей установкой шплинтов в паз гайки. Сверху секции шкивов накрыты кожухами. Ось секции шкивов в разъемных опорах рамы фиксируется от поворота дюбелем.

Шкивы на подшипниках зафиксированы пружинными кольцами. Для каждого шкива на торцах оси имеются масленки для подвода смазки к подшипникам, закрытым по бокам крышками. Необходимо периодически смазывать подшипники смазкой Литол 24 по ГОСТ 21150-87 и следить за тем, чтобы не было чрезмерного нагрева подшипников, так как при температуре выше 1000 С смазка теряет свои свойства. К раме кронблока подвешены вспомогательные блоки для троса, идущего от вспомогательной лебедки или от других специальных устройств. К раме кронблока также крепится верхний конец направляющей для системы верхнего привода. Примеры шифров кронблока:

1) УКБ 6-300:

У - конструкция Уралмашзавода; КБ - кронблок; 6 - количество шкивов; 300 - грузоподъемность в тоннах.

2) УКБА 6-250.

У - конструкция Уралмашзавода; КБ - кронблок; А - кронблок применяют комплектно с А-образной вышкой и комплексом механизмов АСП для механизации спускоподъемных операций; 6 - количество шкивов; 250 - грузоподъемность в тоннах.

Кронблоки выпускаются грузоподъемностью от 200 до 600 тонн.Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, типа КБ – в умеренном и холодном климате. Последние изготавливаются двух видов: - исполнение I – для передвижных подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт; - исполнение II – с подкронблочной рамой для стационарых эксплуатационных вышек.

Выходы продольного канала на концах оси закрываются шестигранными резьбовыми пробками. Шкивы снабжены крышками, предотвращающими вытекание смазки и попадание грязи в подшипники.

Техническая характеристика кронблоков российского производства приведена в таблице 1.4.

 

Таблица 1.4 - Технические характеристики кронблоков российского производства

 

Параметры	БУ-75Бр	КБ5- 185Бр	УКБА-6-200	УКБА 6-250	УКБА 6-270	УКБА 7-320	УКБА 7-400-1	УКБА 7-500
Грузоподъемность, кН
Макс. натяжение ходовой струны, кН
Число канатных шкивов
Диаметр шкивов, мм - наружный - оси
Диаметр каната, мм
Номер подшипникашкивов				97744Л		97744ЛМ	7097152М
Размеры подшипников, мм		170 х 310 х	170 х 310 х	220 х 340 х 100	220 х 400 х 65	220 х 340 х	260 х 400 х	380 х 520 х
Габ.кронблока, мм: - высота - длина - ширина
Масса, кг			6-200

 

В зависимости от грузоподъемности кронблоки выпускаются с различным числом канатных шкивов, устанавливаемых на подшипниках качения. Конструктивно кронблоки всех грузоподъемностей не отличаются друг от друга. Шкивы у всех кронблоков расположены на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закрепленной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.

Во избежание перемещения шкивов вдоль оси кронблока последняя имеет с одной стороны бурт, а с другой – навинченную на резьбу оси круглую гайку со стопорной шайбой. Смазка к роликоподшипникам поступает через продольное сверление внутри оси, которое связано радиальными сверлениями с полостью подшипников.

Выходы продольного канала на концах оси закрываются шестигранными резьбовыми пробками. Шкивы снабжены крышками, предотвращающими вытекание смазки и попадание грязи в подшипники.

В качестве прототипа проектируемого кронблока выбираем кронблок УКБА6-250 выпускаемый на заводе «Уралмаш», что обусловлено соответсвием его грузоподъемности заданию на проектирование, близостью завода изготовителя, в сравнении с кроблоками данной грузоподъемности выпускаемых другими заводами, что позволяет расчитывать на свободный доступ к замасным частям, сокротить сроки их поставки.

Кронблок УКБА-6-250 имеет две секции по три шкива и расчитан на грузоподъемность 2500 кН.

 

Монтаж кронблока

 

Монтаж талевой системы начинают с подъема кронблока на верхнее основание вышки. Кронблок при монтаже вышки подъемником Кершенбаума поднимают вместе с вышкой. При строительстве вышки при помощи шагающих стрел для подъема кронблока используют лебедку на тяговом канате, который пропущен через однороликовый блок, подвешенный к козлам вышки.

Перед подъемом кронблока на вышку должны быть проверены:

- легкость вращения блоков;

- легкость откидывания кожухов и отсутствие в них погнутости;

- надежность крепления всех соединений, особенно вспомогательного и тартального блоков;

- наличие шплинтов, контргаек, винтов и проволоки, а также смазки во всех подшипниках.

Перед спуском обсадных колонн талевая система должна быть осмотрена особенно тщательно. Все дефекты необходимо устранить и произвести перепуск каната. При спуске очень тяжелых обсадных колонн целесообразно применять специальные более жесткие и прочные канаты того же диаметра, что и талевый. Расход каната на 1 м проходки колеблется в широком диапазоне (от 0,7 до 5 кг, а в отдельных случаях и больше). Износ талевого каната при бурении скважин зависит от величины произведенной работы, качества и конструкции каната, правильной и рациональной его эксплуатации.

Износ желобов шкивов должен контролироваться визуально и по специальным предельным шаблонам. Уход за талевой системой в основном сводится к смазке подшипников, наблюдению за работой шкивов и каната, надежностью крепления гайки ствола и предохранительных скоб рогов подъемного крюка. Перед пуском талевой системы в работу необходимо убедиться в том, что все шкивы свободно вращаются на оси. Следует проверить крепление кронблока и надежность всех болтовых соединений, установить предохранительные кожухи, а на закрепленном конце каната — датчик веса. Во время эксплуатации надо следить за тем, чтобы подшипники не нагревались выше 80 °С. При значительном износе канавок шкивов последние следует заменить, а при неравномерных износах талевый блок нужно повернуть на 180°. На вышке кронблок должен быть выверен по уровню, сцентрирован и прикреплен к подкронблочным балкам. Крепление выполняют хомутами из прутка диаметром 33 мм, швеллерами и гайками МЗО или крючьями из прутка диаметром 30 мм, планками и гайками МЗО. Так как размеры подкронблочных балок непостоянные, размеры хомутов определяют по месту при монтаже. Рама кронблока может крепиться непосредственно к подкронблочным балкам болтами. Для удобства подъема кронблока на вершине вышки устанавливают козлы, к которым подвешивают монтажный блок. Один конец троса прикрепляют к кронблоку, а второй через блок на вершине вышки и отводной блок у основания протягивают к лебедке. В буровых установках типа Уралмаш 3000, имеющих А-образные вышки, кронблок крепят к подкронблочным балкам в то время, когда вышка находится в горизонтальном положении (перед подъемом вышки). При этом выполняют все перечисленные выше требования. Крюкоблок поставляют в собранном виде. Он не требует при вводе в эксплуатацию выверки, установки и крепления. Для его монтажа целесообразно использовать лебедку буровой установки. Крюкоблок подвешивают сразу после окончания монтажа вышки и лебедки. Перед оснасткой талевого блока необходимо проверить легкость вращения блоков, легкость откидывания кожухов и отсутствие в них погнутости, надежность всех соединений и наличие смазки в роликоподшипниках. Замеченные неисправности устраняют. Необходимо также осмотреть нижнюю серьгу, щеки и другие части. При обнаружении дефектов (например, трещин) талевый блок должен быть заменен. После монтажа кронблока приступают к оснастке талевой системы. В зависимости от нагрузок талевой системы во время бурения, устанавливают необходимое число рабочих струн в оснастке и диаметр талевого каната.