БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2023 года по МПК E21B19/84 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к технической области машиностроения, в частности к системе приложения давления для буровой установки и к буровой установке.

Уровень техники

Буровая установка широко используется для бурения в интересах разведки, строительства железных дорог, шоссе, мостов, водохранилищ и гидроэнергетических сооружений, туннелей, водяных скважин, бурения анкерными сваями, бурения алмазными кернами малого диаметра, промышленного и гражданского строительства, инженерной геологической разведки, бурения наземных тепловых источников, бурения газовых скважин в угольных пластах и бурения с защитой от выброса.

В предшествующем уровне техники существует два обычных типа системы приложения давления буровой установки, один из которых относится к системе приложения давления с помощью стального каната, а другой – к системе приложения давления с помощью цилиндра. Например, в документе CN 111963081 A описана буровая установка со стальным канатом для приложения давления и цилиндром для приложения давления. В данном документе указано, что использование цилиндра для приложения давления является жестким методом приложения давления, при этом его ход приложения давления является коротким. В документе CN 101440621 A описано устройство для приложения давления с помощью стального каната лебедки. Обычное приложение давления с помощью стального каната реализуется с помощью лебедки для приложения давления, что требует отдельной лебедки для приложения давления и приводит к высокой стоимости и большим ограничениям. Кроме того, для приложения давления с помощью стального каната требуется туго натягивать цилиндр и подвижный шкив, что требует больших затрат. В то же время, при прохождении через внутреннюю часть мачты, стальной канат легко изнашивается из-за трения о внутреннюю конструкцию мачты, что сокращает срок службы стального каната.

Раскрытие сущности изобретения

В изобретении предлагается система приложения давления для буровой установки и буровая установка, чтобы избежать недостатков высокой стоимости и больших ограничений, вызванных системами приложения давления, используемыми в предшествующем уровне техники.

В изобретении предлагается буровая установка, включающая в себя мачту, силовую головку, соединенную с мачтой с возможностью скольжения, и систему приложения давления, предназначенную для приведения в действие силовой головки;

при этом система приложения давления включает в себя первый шкив, второй шкив, главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат главной лебедки и стальной канат вспомогательной лебедки;

при этом первый шкив расположен на вершине мачты, причем главная лебедка включает в себя барабан главной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат главной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг первого шкива в направлении от барабана главной лебедки;

при этом второй шкив расположен в нижней части мачты, причем вспомогательная лебедка включает в себя барабан вспомогательной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат вспомогательной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг второго шкива в направлении от барабана вспомогательной лебедки.

В предлагаемой в данном изобретении буровой установке система приложения давления дополнительно включает в себя третий шкив. В направлении от барабана вспомогательной лебедки стальной канат вспомогательной лебедки проходит вокруг третьего шкива, а затем проходит вокруг второго шкива, при этом третий шкив расположен на мачте на высоте между первым шкивом и вторым шкивом.

В предлагаемой в данном изобретении буровой установке мачта включает в себя главную мачту и верхнюю мачту, установленную над главной мачтой, при этом первый шкив и третий шкив установлены на верхней мачте.

В предлагаемой в данном изобретении буровой установке мачта включает в себя главную мачту и верхнюю мачту, установленную над главной мачтой, при этом первый шкив установлен на верхней мачте.

В предлагаемой в данном изобретении буровой установке мачта дополнительно включает в себя удлиняющую нижнюю мачту, при этом удлиняющая нижняя мачта расположена на нижней части главной мачты, причем второй шкив расположен на удлиняющей нижней мачте.

В предлагаемой в данном изобретении буровой установке главная лебедка и вспомогательная лебедка соответственно снабжены поплавковым клапаном для управления гидравлическим давлением, чтобы позволять барабану главной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана вспомогательной лебедки, и позволять барабану вспомогательной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана главной лебедки.

Предлагаемая в данном изобретении буровая установка дополнительно включает в себя буровую штангу, соединенную с силовой головкой, при этом буровая штанга представляет собой любое из анкерной сваи, предварительно напряженного анкерного каната и вращающейся насадки.

Предлагаемая в данном изобретении буровая установка дополнительно включает в себя корпус буровой установки, мачту, установленную на корпусе буровой установки, при этом корпус буровой установки оснащен ходовым шасси гусеничного типа.

Предлагаемая в данном изобретении буровая установка дополнительно включает в себя цилиндр для приложения давления, при этом неподвижный конец цилиндра для приложения давления соединен с мачтой, а телескопический конец цилиндра для приложения давления соединен с силовой головкой, причем силовая головка выполнена с возможностью скольжения вдоль направления длины мачты под действием цилиндра для приложения давления.

В изобретении также предлагается система приложения давления для буровой установки, включающей в себя мачту и силовую головку, установленную на мачте с возможностью скольжения. Система приложения давления включает в себя главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат главной лебедки, стальной канат вспомогательной лебедки, первый шкив, устанавливаемый на вершине мачты, и второй шкив, устанавливаемый на мачте ниже силовой головки.

Главная лебедка включает в себя барабан главной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат главной лебедки выполнен с возможностью наматываться на барабан главной лебедки и проходить вокруг первого шкива в направлении от барабана главной лебедки, а затем соединяться с силовой головкой; при этом вспомогательная лебедка включает в себя барабан вспомогательной лебедки, расположенный сбоку мачты, причем стальной канат вспомогательной лебедки выполнен с возможностью наматываться на барабан вспомогательной лебедки и проходить вокруг второго шкива в направлении от барабана вспомогательной лебедки, а затем соединяться с силовой головкой.

Предлагаемая в данном изобретении система приложения давления дополнительно включает в себя третий шкив, устанавливаемый на мачте выше второго шкива. В направлении от барабана вспомогательной лебедки стальной канат вспомогательной лебедки проходит вокруг третьего шкива, а затем проходит вокруг второго шкива.

В предлагаемой в данном изобретении системе приложения давления третий шкив предназначен для установки на меньшей высоте, чем первый шкив.

В предлагаемой в данном изобретении системе приложения давления главная лебедка и вспомогательная лебедка соответственно включают в себя плавающий клапан для управления гидравлическим давлением, чтобы позволять барабану главной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана вспомогательной лебедки, и позволить барабану вспомогательной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана главной лебедки.

Система приложения давления, установленная на предлагаемой в изобретении буровой установке, отличается простотой и низкой стоимостью. Более того, предлагаемая в изобретении система приложения давления имеет мало ограничений и может поднимать силовую головку на большую высоту на мачте, так что буровая установка находит широкое применение и пригодна для реализации различных технологий строительства, таких как бурение непрерывным полым шнеком, анкерной сваей, с использованием предварительно напряженного анкерного каната, роторное распыление под высоким давлением и другие технологии строительства. Кроме того, стальной канат главной лебедки и стальной канат вспомогательной лебедки в системе приложения давления не проходят через внутреннюю часть мачты, поэтому можно избежать проблемы малого срока службы стального каната, обусловленного износом стального каната и внутренней конструкции мачты.

Краткое описание чертежей

Для того чтобы более четко объяснить технические решения согласно настоящему изобретению или предшествующего уровня техники, далее будут кратко представлены варианты осуществления изобретения или чертежи, необходимые для описания предшествующего уровня техники. Очевидно, что описываемые ниже чертежи являются лишь некоторыми вариантами осуществления изобретения. Специалистами в данной области техники на основе этих чертежей могут быть получены другие чертежи без приложения творческих усилий.

На фиг. 1 схематически показана система приложения давления для буровой установки согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 2 – буровая установка согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 3 – буровая установка с цилиндром для приложения давления согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Перечень ссылочных позиций:

1: мачта; 2: силовая головка; 3: верхняя мачта; 4: первый шкив; 5: барабан главной лебедки; 6: стальной канат главной лебедки; 7: второй шкив; 8: барабан вспомогательной лебедки; 9: стальной канат вспомогательной лебедки; 10: третий шкив; 11: удлиняющая нижняя мачта; 12: буровая штанга; 13: корпус буровой установки; 14: цилиндр для приложения давления.

Осуществление изобретения

Для того чтобы сделать более понятными задачу, техническое решение и преимущества изобретения, ниже будет ясно и полно описано техническое решение согласно изобретению со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Очевидно, что описываемые варианты осуществления изобретения являются лишь частью возможных вариантов осуществления изобретения, а не всеми возможными вариантами осуществления изобретения. Все основанные на описанных вариантах осуществления изобретения другие варианты, полученные специалистами в данной области без творческих усилий, попадают в объем защиты изобретения.

В изобретении предлагается система приложения давления для буровой установки. Как показано на фиг. 1 (со ссылкой на фиг. 2), система приложения давления включает в себя главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат 6 главной лебедки, стальной канат 9 вспомогательной лебедки, первый шкив 4, предназначенный для установки на вершине мачты 1, и второй шкив 7, предназначенный для установки на мачте 1 ниже силовой головки 2.

Главная лебедка включает в себя барабан 5 главной лебедки, предназначенный для расположения сбоку мачты 1. Стальной канат 6 главной лебедки выполнен с возможностью намотки на барабан 5 главной лебедки и соединения с силовой головкой 2 после прохождения вокруг первого шкива 4 в направлении от барабана 5 главной лебедки. Вспомогательная лебедка включает в себя барабан 8 вспомогательной лебедки, предназначенный для расположения сбоку мачты 1, при этом стальной канат 9 вспомогательной лебедки выполнен с возможностью намотки на барабан 8 вспомогательной лебедки и соединения с силовой головкой 2 после прохождения вокруг второго шкива 7 в направлении от барабана 8 вспомогательной лебедки. При этом расположение барабана 5 главной лебедки и барабана 8 вспомогательной лебедки сбоку мачты 1 означает, что барабан 5 главной лебедки и барабан 8 вспомогательной лебедки могут быть расположены на периферии мачты 1 не только с левой или с правой стороны, но также с передней или с задней стороны.

Предлагаемая в изобретении система приложения давления может оказывать направленное вниз давление на силовую головку 2 путем управления барабаном 8 вспомогательной лебедки для наматывания стального каната 9 вспомогательной лебедки и может поднимать силовую головку 2 вверх путем управления барабаном 5 главной лебедки для наматывания стального каната 6 главной лебедки.

В одном из вариантов осуществления изобретения система приложения давления дополнительно включает в себя третий шкив 10, предназначенный для установки на мачте 1 выше второго шкива 7. В направлении от барабана 8 вспомогательной лебедки стальной канат 9 вспомогательной лебедки выполнен с возможностью прохождения вокруг третьего шкива 10 сверху и затем прохождения вокруг второго шкива 7 снизу.

В качестве альтернативы третий шкив 10 может быть расположен на меньшей высоте, чем первый шкив 4. Таким образом, может исключаться наматывание друг на друга стального каната 6 главной лебедки и стального каната 9 вспомогательной лебедки.

В одном из вариантов осуществления изобретения главная лебедка и вспомогательная лебедка соответственно включают в себя поплавковый клапан для управления гидравлическим давлением, чтобы барабан 5 главной лебедки мог разматываться синхронно с наматыванием барабана 8 вспомогательной лебедки, а барабан 8 вспомогательной лебедки мог разматываться синхронно с наматыванием барабана 5 главной лебедки. Система приложения давления может дополнительно включать в себя поплавковый переключатель для управления поплавковым клапаном. Специалисты в данной области техники могут управлять гидравлическим давлением в гидравлической системе посредством поплавкового клапана так, чтобы при наматывании одного барабана другой барабан мог синхронно разматываться в свободном состоянии, что здесь подробно не описано.

Следует понимать, что управление вращением барабана 5 главной лебедки и барабана 8 вспомогательной лебедки не ограничивается управлением гидравлической системой. В других вариантах осуществления изобретения для управления вращением барабана 5 главной лебедки и барабана 8 вспомогательной лебедки может также использоваться двигатель. В процессе работы барабан 5 главной лебедки может синхронно разматываться при управляемом разматывании барабана 8 вспомогательной лебедки, при этом барабан 8 вспомогательной лебедки может синхронно разматываться при управляемом разматывании барабана 5 главной лебедки.

Предлагаемая в изобретении система приложения давления имеет простую конструкцию, а также является гибкой и удобной для использования в многофункциональной буровой установке, которая предназначена для реализации различных технологий строительства.

В изобретении также предлагается буровая установка, показанная на фиг. 1 и 2. Буровая установка включает в себя мачту 1, силовую головку 2, соединенную с мачтой 1 с возможностью скольжения, и систему приложения давления, предназначенную для приведения в действие силовой головки 2.

Система приложения давления включает в себя первый шкив 4, второй шкив 7, главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат 6 главной лебедки и стальной канат 9 вспомогательной лебедки.

Первый шкив 4 расположен на вершине мачты 1, при этом главная лебедка включает в себя барабан 5 главной лебедки, расположенный сбоку мачты 1, причем стальной канат 6 главной лебедки соединен с силовой головкой 2 после прохождения вокруг первого шкива 4 в направлении от барабана 5 главной лебедки. Второй шкив 7 расположен в нижней части мачты 1, при этом вспомогательная лебедка включает в себя барабан 8 вспомогательной лебедки, расположенный сбоку мачты 1, причем стальной канат 9 вспомогательной лебедки соединен с силовой головкой 2 после прохождения вокруг второго шкива 7 в направлении от барабана 8 вспомогательной лебедки.

Система приложения давления, используемая в предлагаемой в изобретении буровой установке, отличается простотой, что позволяет эффективно снизить стоимость по сравнению с лебедочной системой приложения давления предшествующего уровня техники, при этом предлагаемая в изобретении система приложения давления имеет меньше ограничений. При применении предлагаемой в изобретении системы приложения давления в буровой установке силовая головка 2 может подниматься в более высокое положение на мачте 1, так что буровая установка находит широкое применение и подходит для реализации различных технологий строительства, таких как бурение непрерывным полым шнеком, анкерной сваей, с использованием предварительно напряженного анкерного каната, роторное распыление под высоким давлением и других технологий строительства. Кроме того, когда предлагаемая в изобретении система приложения давления используется на буровой установке, стальной канат 6 главной лебедки и стальной канат 9 вспомогательной лебедки не проходят через внутреннюю часть мачты 1, поэтому можно избежать проблемы малого срока службы стального каната, вызываемой износом стального каната вследствие его трения о внутреннюю конструкцию мачты 1.

Буровая установка согласно одному из вариантов осуществления изобретения описана ниже со ссылкой на фиг. 1 и 2.

В этом варианте осуществления изобретения силовая головка 2 установлена на мачте 1 с возможностью скольжения. Мачта 1 включает в себя главную мачту и верхнюю мачту 3, установленную над главной мачтой, при этом верхняя мачта 3 расположена в верхней части мачты 1 и предназначена для установки на ней рамы шкива, поддерживающей первый шкив 4, при этом первый шкив 4 расположен на вершине верхней мачты 3, причем барабан 5 главной лебедки расположен сбоку мачты 1 и используется для обеспечения перемещения стального каната 6 главной лебедки, при этом стальной канат 6 главной лебедки намотан вокруг барабана 5, причем один конец стального каната 6 главной лебедки соединен с барабаном 5, а другой конец стального каната 6 главной лебедки соединен с верхней частью силовой головки 2 после прохождения вокруг первого шкива 4 сверху, при этом второй шкив 7 расположен в нижней части мачты 1, причем барабан 8 вспомогательной лебедки расположен сбоку мачты 1, при этом стальной канат 9 вспомогательной лебедки намотан на барабан 8 вспомогательной лебедки, причем один конец стального каната 9 вспомогательной лебедки соединен с барабаном 8 вспомогательной лебедки, а другой конец стального каната 9 вспомогательной лебедки проходит вокруг второго шкива 7 снизу и соединяется с нижней частью силовой головки 2.

Как показано на фиг. 1 и 2, стальной канат 6 главной лебедки начинается от барабана 5 главной лебедки, поднимается вверх снаружи мачты 1 и, проходя через первый шкив 4, соединен с подъемной проушиной на верхней части силовой головки 2. Стальной канат 9 вспомогательной лебедки начинается от барабана 8 вспомогательной лебедки, проходит вверх снаружи мачты 1, проходит через мачту 1, наматываясь на барабан 8 вспомогательной лебедки, достигает другой стороны мачты 1, а затем проходит вниз через второй шкив 7, расположенный в нижней части мачты 1, чтобы соединиться с нижней частью силовой головки 2.

Стальной канат в системе приложения давления с помощью стального каната необходимо поддерживать в натянутом состоянии. Традиционный способ приложения давления с помощью стального каната заключается в использовании натяжного цилиндра для натяжения стального каната. В данном случае нет необходимости добавлять описание конструкции натяжного цилиндра. После завершения общей сборки барабан 5 главной лебедки и барабан 8 вспомогательной лебедки управляются для обеспечения их синхронного вращения (т.е. барабан 8 вспомогательной лебедки разматывается синхронно с наматыванием барабана 5 главной лебедки, а барабан 5 главной лебедки разматывается синхронно с наматыванием барабана 8 вспомогательной лебедки). В частности, двигатель одного из барабанов может управляться таким образом, чтобы он работал, а двигатель другого барабана при этом не работал, причем натяжение стального каната системы приложения давления с помощью стального каната может быть завершено, заставляя двигатель другого барабана вращаться вслед за вращением двигателя одного из них.

В этом варианте осуществления изобретения система приложения давления может дополнительно включать в себя третий шкив 10, расположенный на мачте 1 на высоте между первым шкивом 4 и вторым шкивом 7. В направлении от барабана 8 вспомогательной лебедки стальной канат 9 вспомогательной лебедки проходит вокруг третьего шкива 10 сверху, затем проходит вокруг второго шкива 7 снизу и соединяется с нижней частью силовой головки 2, что позволяет обеспечить такой угол выхода каната и угол входа каната для барабана 8 вспомогательной лебедки, что предотвращается перекручивание стального каната 9 вспомогательной лебедки. Следует отметить, что когда расстояние между барабаном 8 вспомогательной лебедки и вторым шкивом 7 достаточно велико для обеспечения угла выхода каната и угла входа каната для барабана 8 вспомогательной лебедки, нет необходимости добавлять третий шкив 10, и стальной канат 9 вспомогательной лебедки может напрямую соединяться с барабаном 8 вспомогательной лебедки и вторым шкивом 7. Конечно, барабан 5 главной лебедки и барабан 8 вспомогательной лебедки могут взаимно заменяться в зависимости от компоновки.

В этом варианте осуществления изобретения высота расположения третьего шкива 10 меньше высоты расположения первого шкива 4, что может гарантировать, что стальной канат 6 главной лебедки и стальной канат 9 вспомогательной лебедки не будут мешать друг другу во время работы.

В качестве альтернативы третий шкив 10 может быть установлен на верхней мачте 3, установленной в верхней части мачты 1, то есть как первый шкив 4, так и третий шкив 10 могут быть установлены на верхней мачте 3, поэтому первый шкив 4 и третий шкив 10 могут сниматься вместе, когда снимается верхняя мачта 3.

Для дальнейшей оптимизации вышеупомянутого технического решения мачта 1 дополнительно включает в себя удлиняющую нижнюю мачту 11, расположенную снизу главной мачты мачты 1, и второй шкив 7, расположенный на удлиняющей нижней мачте 11.

Когда требуется сконфигурировать буровую установку для реализации различных технологий строительства, существующие барабан 5 главной лебедки и барабан 8 вспомогательной лебедки для технологии роторной выемки используются для комплектации системы приложения давления с помощью стального каната, чтобы создавать давление, опускать и поднимать силовую головку.

Система приложения давления с помощью цилиндра может заменяться на вышеупомянутую систему приложения давления с помощью стального каната. При смене на систему приложения давления с помощью цилиндра верхняя мачта 3 и удлиняющая нижняя мачта 11 снимаются, неподвижный конец цилиндра приложения давления монтируется на мачте 1, а телескопический конец соединяется с силовой головкой 2. Таким образом, силовая головка 2 может находиться под давлением, создаваемым цилиндром приложения давления.

При замене системы приложения давления с помощью цилиндра на предлагаемую в изобретении систему приложения давления цилиндр для приложения давления удаляют, а на главной мачте мачты 1 устанавливают верхнюю мачту 3 и удлиняющую нижнюю мачту 11. После установки стального каната 6 главной лебедки и стального каната 9 вспомогательной лебедки система приложения давления с помощью стального каната может использоваться для приложения давления. Смена двух способов приложения давления является простой и удобной.

Для дальнейшей оптимизации вышеупомянутого технического решения необходимо синхронизировать барабан 5 главной лебедки и барабан 8 вспомогательной лебедки в системе приложения давления с помощью стального каната для предотвращения сбоев при создании давления. На главной лебедке и вспомогательной лебедке установлены поплавковые клапаны для управления гидравлическим давлением, а в системе управления давлением установлены поплавковые переключатели. Во время повышения и понижения давления работает двигатель вспомогательной лебедки. Когда барабан 8 вспомогательной лебедки вращается для наматывания стального каната 9 вспомогательной лебедки, барабан 5 главной лебедки находится в свободном состоянии, при этом канат освобождается синхронно с вращением барабана 8 вспомогательной лебедки. В процессе подъема силовой головки работает двигатель главной лебедки, при этом барабан главной лебедки 5 наматывает стальной канат 6 главной лебедки, а барабан вспомогательной лебедки 8 находится в свободном состоянии. С помощью барабана 5 главной лебедки можно предотвращать перекручивание стального каната.

В предлагаемом в изобретении техническом решении стальной канат 6 главной лебедки и стальной канат 9 вспомогательной лебедки проложены снаружи мачты 1, что решает проблему, связанную с прохождением стального каната через внутреннюю часть мачты, как в предшествующем уровне техники, что легко приводит к износу внутренней конструкции мачты и влияет на срок службы стального каната.

Когда требуются такие технологии строительства, как бурение непрерывным полым шнеком, анкерной сваей, с использованием предварительно напряженного анкерного каната и роторное распыление под высоким давлением, силовая головка должна быть поднята до самой высокой точки, чтобы обеспечить полное приложение давления.

При условии использования множества технологий строительства существуют, в основном, три рабочих условия для буровой установки для использования предлагаемой в изобретении системы приложения давления с помощью стального каната (см. фиг. 2).

Рабочее состояние под давлением: когда буровая штанга 12 контактирует с пластом, силовая головка 2 соединена с буровой штангой 12, двигатель вспомогательной лебедки работает, барабан 8 вспомогательной лебедки наматывает стальной канат 9 вспомогательной лебедки, а барабан 5 главной лебедки находится в свободном состоянии и осуществляет разматывание под действием барабана 8 вспомогательной лебедки, то есть разматывается синхронно. Под действием тягового усилия стального каната 9 вспомогательной лебедки силовая головка 2 передает давление на буровую штангу 12 для завершения приложения давления.

Условие опускания: когда буровая штанга 12 не находится в контакте с пластом и силовую головку 2 необходимо опустить, двигатель вспомогательной лебедки работает, барабан 8 вспомогательной лебедки наматывает стальной канат 9 вспомогательной лебедки, а барабан 5 главной лебедки находится в свободном состоянии и выполняет разматывание под действием барабана 8 вспомогательной лебедки. Работа вспомогательной лебедки и собственный вес силовой головки 2 противостоят сопротивлению поплавкового клапана главной лебедки до тех пор, пока силовая головка 2 не будет опущена. Это может предотвращать внезапное ускорение и падение силовой головки 2, что может создать угрозу безопасности. Силовая головка 2 скользит вниз по направляющей мачты 1.

Условие подъема: после завершения строительных работ необходимо поднять силовую головку 2. В процессе подъема работает двигатель главной лебедки, при этом барабан 5 главной лебедки наматывает стальной канат 6 главной лебедки. Барабан 8 вспомогательной лебедки находится в свободном состоянии и производит разматывание под действием барабана 5 главной лебедки. Силовая головка 2 перемещается вверх по направляющей мачты 1.

В другом варианте осуществления изобретения также описана буровая установка, включающая в себя корпус 13 буровой установки, мачту 1, буровую штангу 12, силовую головку 2 и вышеупомянутую систему приложения давления. Мачта 1 расположена на корпусе 13 буровой установки, а система приложения давления расположена на мачте 1 для обеспечения давления на силовую головку 2. Буровая штанга 12 соединена с силовой головкой 2.

Предлагаемая в данном варианте осуществления изобретения буровая установка использует существующую главную лебедку и вспомогательную лебедку буровой установки для осуществления подъема, опускания и оказания давления на силовую головку 2 путем добавления второго шкива 7, третьего шкива 10 и первого шкива 4.

В этом случае буровая штанга 12 представляет собой анкерную сваю, предварительно напряженный анкерный канат или вращающуюся насадку, которые могут выбираться в зависимости от фактических условий работы. Корпус буровой установки 13 оснащен ходовым шасси гусеничного типа.

В другом варианте осуществления изобретения также раскрывается буровая установка, которая, как показано на фиг. 3, включает в себя корпус 13 буровой установки, мачту 1 и силовую головку 2, а также вышеупомянутую систему приложения давления и цилиндр 14 для приложения давления. То есть вышеупомянутая система приложения давления может использоваться в сочетании с цилиндром 14 для приложения давления гидравлической системы или может использоваться отдельно, при этом они могут заменяться в зависимости от различных условий работы. Когда цилиндр 14 для приложения давления используется для обеспечения давления на силовую головку 2, неподвижный конец цилиндра 14 соединен с мачтой 1, а его телескопический конец соединен с силовой головкой 2, при этом силовая головка 2 может скользить вдоль направления длины мачты 1 под действием цилиндра 14 для приложения давления. При замене на предлагаемую в изобретении систему приложения давления цилиндр 14 для приложения давления может быть удален. Конкретный режим замены цилиндра 14 для приложения давления и предлагаемой в изобретении конструкции для приложения давления может быть отнесен к вышеприведенному описанию.

Наконец, следует отметить, что приведенные выше варианты осуществления изобретения используются только для пояснения технического решения изобретения, а не для его ограничения. Хотя изобретение было подробно описано со ссылкой на приведенные выше варианты осуществления изобретения, специалисты в данной области должны понимать, что технические решения, описанные в приведенных выше вариантах осуществления изобретения, могут быть изменены, или некоторые технические признаки могут быть эквивалентно заменены. Такие модификации или замены не связаны с отклонением сущности соответствующих технических решений от духа и объема технических решений согласно вариантам осуществления изобретения.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к буровой установке. Буровая установка содержит мачту, силовую головку, установленную на мачте с возможностью скольжения, и систему приложения давления, предназначенную для приведения в действие силовой головки. Система приложения давления содержит первый шкив, второй шкив, главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат главной лебедки и стальной канат вспомогательной лебедки. Первый шкив расположен на вершине мачты, причем главная лебедка содержит барабан главной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат главной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг первого шкива в направлении от барабана главной лебедки. Второй шкив расположен в нижней части мачты, причем вспомогательная лебедка содержит барабан вспомогательной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат вспомогательной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг второго шкива в направлении от барабана вспомогательной лебедки. Главная лебедка и вспомогательная лебедка соответственно снабжены поплавковым клапаном для управления гидравлическим давлением, чтобы позволять барабану главной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана вспомогательной лебедки и позволять барабану вспомогательной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана главной лебедки. Мачта содержит главную мачту и верхнюю мачту, съемным образом установленную над главной мачтой, причем первый шкив установлен на верхней мачте. Буровая установка дополнительно содержит цилиндр для приложения давления, причем неподвижный конец цилиндра для приложения давления соединен с возможностью отсоединения с мачтой, а телескопический конец цилиндра для приложения давления соединен с возможностью отсоединения с силовой головкой, при этом силовая головка выполнена с возможностью скольжения вдоль направления длины мачты под воздействием цилиндра для приложения давления, причем, когда верхняя мачта снята, неподвижный конец цилиндра для приложения давления установлен на мачте, а телескопический конец соединен с силовой головкой, силовая головка имеет возможность находиться под давлением, создаваемым цилиндром для приложения давления. Технический результат заключается в обеспечении простоты приложения давления, в возможности поднятия силовой головки на большую высоту, а также в увеличении срока службы каната. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Буровая установка, содержащая:

мачту, силовую головку, установленную на мачте с возможностью скольжения, и систему приложения давления, предназначенную для приведения в действие силовой головки;

при этом система приложения давления содержит первый шкив, второй шкив, главную лебедку, вспомогательную лебедку, стальной канат главной лебедки и стальной канат вспомогательной лебедки;

при этом первый шкив расположен на вершине мачты, причем главная лебедка содержит барабан главной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат главной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг первого шкива в направлении от барабана главной лебедки;

при этом второй шкив расположен в нижней части мачты, причем вспомогательная лебедка содержит барабан вспомогательной лебедки, расположенный сбоку мачты, при этом стальной канат вспомогательной лебедки соединен с силовой головкой после прохождения вокруг второго шкива в направлении от барабана вспомогательной лебедки;

при этом главная лебедка и вспомогательная лебедка соответственно снабжены поплавковым клапаном для управления гидравлическим давлением, чтобы позволять барабану главной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана вспомогательной лебедки и позволять барабану вспомогательной лебедки разматываться синхронно с наматыванием барабана главной лебедки;

при этом мачта содержит главную мачту и верхнюю мачту, съемным образом установленную над главной мачтой, причем первый шкив установлен на верхней мачте;

при этом буровая установка дополнительно содержит цилиндр для приложения давления, причем неподвижный конец цилиндра для приложения давления соединен с возможностью отсоединения с мачтой, а телескопический конец цилиндра для приложения давления соединен с возможностью отсоединения с силовой головкой, при этом силовая головка выполнена с возможностью скольжения вдоль направления длины мачты под воздействием цилиндра для приложения давления, причем, когда верхняя мачта снята, неподвижный конец цилиндра для приложения давления установлен на мачте, а телескопический конец соединен с силовой головкой, силовая головка имеет возможность находиться под давлением, создаваемым цилиндром для приложения давления.

2. Буровая установка по п. 1, в которой система приложения давления дополнительно содержит третий шкив, при этом стальной канат вспомогательной лебедки проходит вокруг третьего шкива, а затем проходит вокруг второго шкива в направлении от барабана вспомогательной лебедки, причем третий шкив расположен на мачте на высоте между первым шкивом и вторым шкивом.

3. Буровая установка по п. 2, в которой третий шкив установлен на верхней мачте.

4. Буровая установка по п. 3, в которой мачта дополнительно содержит удлиняющую нижнюю мачту, при этом удлиняющая нижняя мачта расположена на нижней части главной мачты, причем второй шкив расположен на удлиняющей нижней мачте.