Ограничитель подъема талевого блока Советский патент 1984 года по МПК E21B19/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено 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 на расчетной высоте, при этом трос обмотан вокруг передйигающегося по винту барабана с выступами для воздействия на концевые выключатели 1,

Недостатком указанного устройства является то, что ограничитель срабатывает с учетом инерционного подъема талевого блока с торможением на максимальной передаче лебедки, что приводит к неполному использованию полезной высоты мачты при подъеме талевого блока на низких передачах.

Известно устройство для торможения кронблока при подъеме, содержащее трос, лебедку с тормозным узлом, связанную через талевую систему с кронблоком, и противозатаскиватель, а на быстрых роликах кронблока установлен тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки 2.

Данная конструкция предусматривае торможение талевого каната, которьй по условиям эксплуатации всегда имеет смазку, контактом тормозных колодок. 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 крнца, а также ускорения свободного падения, помноженного на кратность талевой систем В случае, если не будет соблюдено указанное условие, после остановки талевого блока последний падает до выбора слабины намотки каната, создвая ударную нагрузку на ходовой конец каната, и происходит нахлестьгаа ние каната на барабане лебедки или авария с обрьгоом талевого каната и его падением. Поэтому э этой конструкции значительного сокращения инерционного пробега роликов кронблока достичь нельзя, вследствие чего при срабатывании ограничителя по подъёма на нижних передачах лебедки уменьшается полезная высота мачты.

При вьшолнении спускоподъемных операций необходимо поднимать длинномерные трубы и инструмент. При этом талевый блок поднимается вьш1е, чем допускается ограничителем подъема. Поэтому устройство подачи сигнала ограничителя отключают и продолжают подъем талевого блока на низших передачах лебедки, вследствие чего создаются условия удара талевого блока о кронблок. Указанные недостатки в совокупности приводят к .снижени надежности оборудования.

Цель изобретения - повьш1ениё 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 поверх.ности 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.

На фиг. 1 изображен монтаж ограничителя подъема на мачте для подземного и капитального ремонта скважин-, на фиг. 2 - ограничитель подъема, общий вид на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 3- на фиг. 6 - узел кулачка с замковым устройством; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 6.

Ограничитель подъема талевого блока состоит из троса 1 (фиг.1), пропущенного между струнами талевого каната, шкива 2 (фиг.2 и 3), к которому присоединен и намотан на один оборот подвижный конец троса 1, пальца 3, пружины 4, вала 5, стоек

311

6-8, 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. Всетри устройства включения ограничителя закреплены на стойках 7 и 8. На фиг. 2 контурными линиями показано расположение устройств для включения на высшей передаче,далее по часовой стрелке штрихпунктирными линиями расположние на средней и низшей передаче.

Устройство включения ограничителя состоит из кулачков 18 и 19, вала 20 корпуса 21, направляющих 22 и 23, клина 24 замка и ползуна 25„ Кулачек 18 размещен в прорези корпуса, направляющие 22 и 23 крепятся на стойках 7 и 8 болтами.

Клиновой замок закреплен пазом типа ласточкин хвост.

Ограничитель подъема талевого блока работает следующим образом.

В зависимости от того, какая передача лебедки включена, .рычаг 15, преодолевая усилие пружины 4, выдвигает сердечник 14 В свою очередь сердечник 14 вьщвигает корпус 21 с валом 20 до упора о торцовые захваты направляющих 22 и 23. При этом клин 24 упирается о выступ направляющих и поднимается в прорезь. После этого соединение клина 24 с корпусом и торец клина воспрепятствуют смещению корпуса в обратном направлении. Это необходимо,, чтобы удержать кулачек 18 от смещения при повороте пальцем 3. На фиг. 2 и 3 показан случай включения максимальной передачи лебедки. При подъеме талевого блока до горизонтальной части троса 1 подвижный конец троса затягивается талевьм блоком, шкив 2 поворачивается, кулачек 18, увлекаемый пальцем 3, также поворачивается. В свою очередь кулачек 18 поворачивает вал 20 и кулачек 19. Кулачек 19 смещает от центрированного положения диск 9, который входит в зацепление с диском 10, имеющим наружную и внутреннюю зубчатую поверхности. При этом диск 9 также поворачивается, поворачивая кулачком рычаги пневмопереключателей

4

17. Пока диски 9 и 10 выходят из зацепления переключатели успевают срабатывать, происходит отключение муфты, начинается торможение лебедки. альнейший поворот шкива происходит вследствие инерционного подъема талевого блока с торможением.При этом пружина 4, затягиваясь,набирает усилие для намотки троса 1 при спуске талевого блока.

Для спуска талевого блока после рабатывания лебедки затормаживается ормозным рычагом, отключается кран включения муфты на пульте управления, рычаги пневмопереключателей 17 становятся в исходное положение, лебедка растормаживается тормозным рычагом. При спуске талевого блока трос 1 под усилием пружины 4 наматывается на шкив 2. При достижении талевого блока подключения ниже горизонтальной части троса 1 шкив 2 останавливается, лебедка затормаживается тормозным рычагом,переключается рычаг 15. Кулачек 18 поворачивается так, что может зацепиться с пальцем 3. Ограничитель готов к работе.

При включении низших передач лебедки вьщвигается кулачок включе,ния соответствующей передачи в радиус действия пальца 3. Кулачки остальных устройств включения находятся в. отодвинутом положении вне радиуса действия пальца 3, поэтому не зацепляются с ним. Ввиду этого при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки талевый блок поднимается выше, чем на высшей передаче, т.е. ограничитель подъема срабатывает позже с учетом меньшего инерционного подъема с торможением. Таким образом, при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки увеличивается полезная высота мачты. Это позволяет устранить опасную работу при отключенном ограничителе подъема во время подъема длинномерного инструмента.

Экономический эффект достигается повьш1ением 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 срабатьгаание ограничителя подъема в зависимости от отключения соответствующей передачи лебедки талевого блока.

ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПОДЪЕМА ТАЖВОГО БЛОКА, содержащий трос, тормозной узел, привод которого соединен с тормозом барабана лебедки, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и безопасности работы оборудования при подъеме талевого блока на низших передачах лебедки посредством подачи сигнала на срабатывание ограничителя подъема в зависимости от включения сооФветствующей передачи лебедки талевого блока, тормозной узел выполнен в виде шкива и соосных дисков, имеющих наружные и внутренние зубчатые поверхности и размещенных на общей кулачков замкового механизма, выполненного в виде клиновой пары, причем внутренний диск подпружинен и установлен с возможностью отклонения от оси под воздействием кулачка зам(Л кового механизма, кинематически связанного с пневмопереключателем и гибким валом с рычагом передачи лебедки.

/}-/J

Фаг. 5