Талевая система буровой установки

Предназначена для преобразования вращательного движения барабана лебедки поступательной. Через канатные шкивы кронблока и талевого блока в определенном порядке пропускается талевый канат, один конец которого крепится неподвижно, другой конец называемый ходовым крепится к барабану лебедки. По грузоподъемности и числу ветвей каната в оснастке талевой системы разделяют на различные типы, размеры. В БУ грузоподъемностью 50-75 т. применяется талевая система с числом шкивов 2х3 и 3х4, грузоподъемностью от 100 до 300 тонн. 4х5, 5х6, 6х7, где первая цифра обозначает число шкивов на талевом блоке, а вторая на кронблоке. Соединяют оснастку по специальной схеме. В талевую систему входит: талевый блок, кронблок и талевый канат.

Кронблок.

Кронблок УЗ-125 Предназначен для работы на буровых установках, оснащенных оборудованием АСП-3

Кронблок представляет собой раму, на которой смонтированы оси и опоры со шкивами. Кронблок состоит из сварной рамы одной или двух секций установленных в разъемных опорах. Оси надежно зажимаются в опорах и предохраняются от повреждений. Шкивы закрыты кожухами, которые предохраняют от повреждения шкива и оси, и служат против выпадения талевого каната со шкивов. К нижней полке балки подвешены вспомогательные блоки для троса вспомогательной лебедки, а также для подвешивания буровых ключей КБ-10. На осях имеются отверстия для смазки подшипников шкивов.

1 – рама с амортизаторами 2 – шкив талевой системы центратора АСП 3 – кожух 4 – установка двух шкивов 5 – кожух блока 6 – установка блока 7 – рама блока 8 – блок тартальный 9 – блок вспомогательный 10 – ось кронблока 11 – масленка (тавотница) 12 – подшипники шкива 13 – амортизатор центратора АСП

 

 

Талевые блоки

Представляют собой сварной корпус в котором помещаются шкивы и подшипниковые узлы. Применяют талевые блоки двух типов: для ручной расстановки свечей и АСП (автомат спуска-подъема). Талевые блоки состоят: из двух щек, к которым с обоих сторон приварены накладки. В верхней части щеки соединяются траверсой. В средней части у щек выполнена расточка для оси, на которой на подшипниках качения посажены шкивы. В нижней части справа и слева щеки соединены стяжками, на которых укреплен защитный кожух. Оси крепятся на двух гайках с предохранительной планкой от отвинчивания.

1 – установка блоков левая 2 – патрубок направляющий 3 – амортизатор 4 – блок 5 – установка блоков правая 6 – обтекатель правый 7 – скоба для подвески 8 – палец предохранительный 9 – палец 10 – втулка сменная 11 – стакан 12 – стопор 13 – траверса 14 – шарикоподшипник упорный 15 – ось траверсы 16 – обтекатель левый

 

Крюки и крюкоблоки.

Изготавливают в виде отдельных крюков или крюков соединенных с талевым блоком. Крюки и крюкоблоки служат для подвешивания при помощи штропов с элеваторами бурильных и обсадных труб при СПО, или вертлюга в процессе бурения.

По способу изготовления: кованные, литые и составные и бывают одно-, двух- трехрогий.

 

По конструкции пластинчатого крюка, соединяющегося осью со стволом и корпуса, которые с помощью осей подвешиваются к удлиненной части щек талевого блока. В внутри корпуса помещается стакан опирающийся на упорный шариковый подшипник, установленный на кольцевую площадку корпуса крюка. Во внутрь стакана помещается ствол крюка с трапециидальной резьбой на верху и навинченной гайкой. На ствол крюка надета пружина для компенсации осевых ударов. Зев крюка имеет стопорные пальцы.

Талевые канаты.

В талевых системах БУ применяются стальные, круглые шестипрядные канаты тросовой конструкции, получающиеся в результате двойной свивке проволок в пряди и прядей в канаты. Пряди в канаты свивают вокруг органического или металлического сердечника. Пряди талевого канатов изготавливают с числом проволок от 19-ти до 37-и в пряде. Используются высокоуглеродистые и высокомарганцовистая канатная проволока. Талевые канаты бывают прямой и крестовой свивки. При крестовой свивки проволоки вьются в пряди в одну сторону, а пряди канаты в противоположенную сторону. Изготавливают канаты правого и левого направлений. На БУ применяют канаты правой свивки диаметром 28, 32 мм типа ЛК-0 и ТК.

Отбраковка талевых канатов. Оборвана одна прядь на шаге свивки диаметром до 20 мм, число оборванных проволок составляет более 5%, свыше 20-ти мм до 10%, одна из прядей вдавлена в результате обрыва сердечника, канат вытянут или сплюснут и его наименьший диаметр составляет 75% и менее от первоначального. На канате имеется скрутка. При износе от коррозии, достигшей 40% и более от первоначального диаметра проволок, при наличии «жучков» и следов пребывания каната в зоне высоких температур.

Буровые лебедки

Буровые лебедки натягивают ведущие ветви каната талевой системы при спуско-подъемных операциях. При помощи лебедок осуществляется наращивание, свинчивание и развинчивание бурильных и обсадных труб, а также подъем А-образных вышек, подача бурильной колонны во время бурения, передача вращения ротору и подъем различных грузов. На рисунке показана принципиальная схема однобарабан­ной буровой двухвальной лебедки с ленточным (механическим) пневматическим главным тормозом, с двумя цепными переда­чами для привода главного барабана и двумя фрикционными муфтами для его оперативного включения. Главный барабан предназначен для навивки талевого каната и снабжен тормозными шкивами. Канат навивается на барабан при спуске и подъеме и развивается с различными скоростями. Скорость подъема крюка при подъеме колонны наибольшего веса составляет 0,3-0,5 м/с, а скорость подъема ненагруженного крюка - 1,7-2,0 м/с.

Для торможения подъемного вала лебедки во время спуска труб в скважину, а также при подаче их на забой в процессе бурения лебедка снабжается двухленточным колодочным тормо­зом. На рис. 8 показана принципиальная типовая схема тор­мозной системы буровой лебедки. Кран пневмо-торможения 1 сое­динен со стопором 2 тормозного рычага 3. Две тормозные ленты 6, подвешенные на пружинах 5, охватывают тормозные шкивы барабана 7. Одним концом ленты присоединяются к балансиру 11, установленному на стойке на раме лебедки перед барабаном, а другим концом - к тормозному валу 10.

Для уменьшения усилия торможения на противоположном конце тормозного вала смонтирован пневматический цилиндр 8, соединенный с полом буровой пружиной 9. При поступлении в его полость сжатого воздуха поршень передвигается и через шток, присоединенный к коленчатому валу тормоза, поворачивает по­следний, прижимая ленты с колодками к тормозным шкивам ле­бедки. Если необходимо остановить или снизить частоту вращения барабана, то бурильщик рукой нажимает рукоятку 4 по на­правлению к полу буровой. При этом вертикальные концы лент, присоединенные к балансиру, остаются неподвижными, а горизон­тальные, закрепленные на шейках коленчатого вала тормоза, на­тягиваются, и колодки, прикрепленные на их внутренних поверх­ностях, охватывают шкивы барабана и затормаживают его.

Для торможения подъемного вала лебедки во время спуска труб в скважину, а также при подаче их на забой в процессе бурения лебедка снабжается двухленточным колодочным тормо­зом. На рис. 8 показана принципиальная типовая схема тор­мозной системы буровой лебедки. Кран пневмо-торможения 1 сое­динен со стопором 2 тормозного рычага 3. Две тормозные ленты 6, подвешенные на пружинах 5, охватывают тормозные шкивы барабана 7. Одним концом ленты присоединяются к балансиру 11, установленному на стойке на раме лебедки перед барабаном, а другим концом - к тормозному валу 10.

Схема ленточного тормоза 1 – кран пневмоторможения 2 – стопор рычага 3 – рычаг тормозной 4 – рукоятка 5, 9 – пружины 6 – лента тормозная 7 – барабан лебедки 8 – пневмоцилиндр 10 – тормозной вал 11 - балансир

 

При спуске тяжелых колонн с большой скоростью мощность торможения достигает 3- 5 тыс. кВт, а в процессе бу­рения она равна всего 3 - 20 кВт.

Вспомогательный тор­моз (гидромат) служит для поглощения значительной части энергии, выделяю­щейся во время спуска ко­лонн, что облегчает труд бурильщика и уменьшает износ колодок главного тор­моза.

 

 

Схема гидравличе­ского тормоза с холодильником.

Роторы.

Предназначены для передачи вращения колонне бурильных труб в процессе бурения и удержания на весу СПО. Ротор - это редуктор передающий вращение колонне бурильных труб от горизонтального вала трансмиссии. Состоит из: станины имеющий расточку для горловины в котором смонтирован приводной вал и вертикальной станины выполненные сверху вниз. В станине установлен шариковый подшипник, воспринимающий осевые нагрузки, на который упирается стол ротора с посаженным на него зубчатым венцом. Станина и стол имеют кольцевые проточки образующие лабиринтные уплотнения от попадания раствора в масляную ванну. По торцу диск стола имеет вертикальные пазы для фиксатора. Снизу в станине установлен вспомогательный подшипник центрирующий стол и воспринимающий вертикальные нагрузки. Подшипник опирается на фланец, который крепится болтами к нижнему торцу стола и образует ванну для нижней шариковой опоры. Сверху установлена крышка ротора. На приводной вал посажена коническая шестерня зубчатый передача. Вал опирается со стороны шестерни на два конических подшипника и один роликовый смонтированный в стакане. Стакан со стороны жидкости перекрыт крышкой, а со стороны подшипника лабиринтом. Стол имеет квадратное углубление ПКР.

Разрез ротора У7-520-3 1 – станина; 2 – основная опора стола ротора; 3 – коническое колесо; 4 – вспомогательная опора стола ротора;6 – сбрасыватель; 7 – стол; 8 – защелка; 9 – вкладыш; 10 – зажимы; 11 – коническая шестерня; 12 – вал ведущий; 13 – храповик; 14 – подшипник; 15 – звездочка; 16 – указатель уровня масла

Буровые насосы.

Буровые насосы служат для подачи под давлением в скважину промывочной жидкости. Применяют только горизонтально приводные поршневые насосы. Состоит: из гидравлической и механической частей. Механическая часть при вращении вала с кривошипом шатун совершая колебательные движения приводит в действие крейцкопф. Движущимися в возвратно-поступательном в прямолинейных направлениях и связанный с ним при помощи штока поршень. Поршень совершает движение внутри цилиндра и происходит всасывание и нагнетание. Гидравлическая коробка состоит: из корпуса, лобовой крышки, коронки с уплотнением, цилиндра с уплотнениями, поршень со штоком, сальниковая коробка штока и клапанная коробка. Коронка прижимает цилиндр к корпусу и уплотнение цилиндра. Клапанная коробка состоит из седла запрессованного в корпус клапана, пружины, крышки клапана с уплотнением и винт. Насосы бывают двух- и трехпоршневые: двухпоршневые двойного действия, трехпоршневые односторонние.

Буровой насос У8-4

Предназначен для подачи к забою промывочной жидкости при бурении скважин роторным и турбинным способом. Входит в комплект поставки буровых установок «Уралмаш 5Д-61», «Уралмаш 6Э-61», «Уралмаш 3Д-61» и «Уралмаш 4Э-61»

 

Буровой насос У8-4

1 – рама; 2 – гидравлический блок; 3 – клапан; 4 – блок воздушных коллекторов;

5 – поршень; 6 – шток; 7 – направляющая крейцкопфа; 8 – шкив клиноременный;

9 – вал трансмиссионный; 10 – шестерня; 11 – колесо косозубчатое;

12 – шатун; 13 – вал кривошипный; 14 – картер; 15 – крейцкопф; 16 – станина;

17 - сальник

Техническая характеристика

Тип – Горизонтальный приводной поршневой двухцилиндровый двойного действия

Гидравлическая мощность, л.с.
Максимальное давление, кг/см2
Длина хода поршня, мм
Передаточное число зубчатой пары	4,73
Диаметр приводного шкива, мм
Количество клиновых ремней
Профиль ремня	Д
Диаметр всасывающей трубы, мм
Диаметр нагнетательной трубы, мм
Габаритные размеры, мм:
длина
ширина
высота
Вес, кг