Грузоподъемное устройство Советский патент 1987 года по МПК B66D5/10 

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 I крепятся подшипниковые опоры 21 для установки выносного вала 22 дополни- тельного ленточного тормоза 23. Причем вал 3 лебедки 2 кинематически связан с выносным валом 22 цепной передачей 24, в свою очередь ее звездочка 25 передает крутящий момент на вал 22 от кулачковой муфты 26, которая содержит механизм 27 переклю- чения. Дополнительный ленточный тормоз 23 содержит ленты, тормозные - колодки и шкивы. Натяжку лент на шкивы осуществляет механизм ручного тормоза 28 или с помощью сжатого 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 механизм 31 дестабилизации положения груза. В его сборку входит толкающее устройство 32, снабженное силовым приводом 33 и предохранительным элементом 34 самосохранения,

Устройство работает следующим образом..

При подъеме инструмента из скважи ны все тормозные системы должны быть отключены.

В буровой лебедке 2 тормозные ленты 10 не долгкны удержать шкивы на тормозах от воздействия рукоятки 14 или от основного (силового) 12 и дополнительного (импульсного) 13 механизмов, т.е. их электродвигатели должны быть выключены. Цепная передача 24 от вала 3, соединяющая дополнительньй ленточный тормоз 23,от ключена механизмом 27 переключения ку- лачковой муфты 264 Вспомогательные тормоза (электромагнитный порошковый 7 и гидрод инамический 20) , поспедователь . но соединенные с валом 3 буровой ле- 2 посредством кулачковой муфты 4 и о бгонной муфты З, также автоматически будут отключены, так как об- гонная муфта передает одностороннее вращение на вал 6 ротора тормоза 7.. Это предупредит преждевременный износ ферропорОшка, засыпанного между .Неподвижным статором и вращающим ротором данног(. тормоза.

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

Привод буровой лебедки 2 кинематически связан с валом 3. и сообщает крутящий момент 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 система работает следующим образом.

Электромотор привода лебедки 2 выключен. Кинематическая связь привода с валом 3 разъединена. Спуск инструмента осуществляют тормоза. В завиг симости от гхсубины 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 повьщ1ение 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 буровой лебедки 2,один его конец через кулачковую муфту 4 соединен с обгонной муфтой 5,передает вращение на вал 6 ротора электромагнитного Порошкового тормоза 7 и далее через кулачковую муфту 17 на вал 19 ротора гидродинамического тормоза 20.

С другой стороны вал 3 соединен цепной передачей 24 с валом 22 дополнительного ленточного тормоза 23 и ; через кулачковую муфту 26 осуществ.- ляет ее вращение.

Ручное торможение дополнительным тормозом 23 осуществляет оператор- бурильщик со своего рабочего места 30 ручным тормозом 28 или с помощью сжатого воздуха от пневмоцилиндра. 29. Сама лебедка 2 снабжена тормозными лентами 10, их натяжку осуществляют приводные механизьяз (силовой 12 и импульсный 13), а рукоятка 14 управления предназначена дпя выбора допус- т-имого зазора между тормозными колодками 15, обхватывающими шкивы 9 барабана 8 лебедки. Кроме того, лебедка

2 снабжена механизмом дестабилизации положения груза для вывода колонны из равновесия относительно вспомогательных тормозов, т.е. необходима сила, способная вывести из состояния покоя вал 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 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- ному спуску в грунт. Механизм 31 дестабилизации снабжен элементом 34 самосохранения, предупреждающим поломку его деталей при перегрузке. Включение силового привода 33 осущесФвляет оператор-бурильщик.

Все тормоза нецелесообразно включать в работу как в буровых установках, а также в агрегатах по ремонту

скважин. В начальный период юс работы ЗО ку тормозного момента током катушки

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 его перегрузку, включается гидродинамический 20. Для этой цели предусмотрены механизм 18 переключения кулачковых муфт 4 и 7. Кинематическая

связь дополнительного ленточного тор- дд стоянно меняющейся массы спускаемого моза 23 с буровой лебедкой 2 осуще- инструмента, значит и ток в катушке - ствлена посредством механизма пере-: величина переменная, необходимо по- кпючения 27 кулачковой муфты 26.

В этом случае оператор-бурильщик в

любой ситуации может взять управление 50 преодолеть тормозной момент вспомо- ручным тормозом 28 на себя, чтобы предупредить аварию или погасить скорость спускаемого инструмента в скважину. Торможение двумя вспомогатель55

стоянно его регулировать.

Когда спускаемая колонна не может

гательных тормозов, включается механизм 31 дестабилизации, который рез.ким

ными тормозами 7 и 20 совместно с дополйительным ленточным тормозом 23 предупредит или значительно ослабит силу обратной отдачи тормоза 28 за счет снижения скорости вращения вала

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 пока22, 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. Q Подачу инструмента с переменной нагрузкой (дискретный способ бурения) осуществляют ленточный тормоз лебедки 2 от электропривода импульсного механизма 13 и вспомогательные тормоза 7 5 н 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 0 необходимость прекращения подачи инструмента.

При спуске колонны основную нагрузку примут на себя вспомогательные тормоза 7 и 20. Один из них - гидро- 5 Динамический 20 имеет свойство ползучести и с нерегулируемым тормозным моментом, а другой электромагнитный порошковьй 7 способен удержать колонну без проскальзывания и имеет регулиров5

0

возбуждения.

На тормозе 7 установлен тахогенера- тор (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 по-

стоянно его регулировать.

Когда спускаемая колонна не может

преодолеть тормозной момент вспомо-

гательных тормозов, включается механизм 31 дестабилизации, который рез.ким

преодолеть тормозной момент вспомо-

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 пока

зания тахогенератора (не показан) фиксирует прибор, определяющий CKO-I рость спуска колонны, его шкапа должнаг 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

.

Объективной причиной возникновения пожарной опасности на буровой при выделении газа из недр являет ся иск-: рение и разряд статического электричества, образованный от различных источников, как в ленточном тормозе . лебедки 2, так и в системе циркуляции промьшочной жидкости, и не исключено появление и накопление ее в металлоконструкции от естественных атмосфер НЬ1Х явлений, остальные причины субъективные и устранимы, для этого достаточно соблюдать Правила безопасности. Обычная защита - заземление не эффективна к этому виду энергии.

Отсутствие специальных разрядников И приборов, фиксирующих силу заряда, не позволяет предупредить или определить, где и когда произойдет ее разряд, i

образованный от различных источников, содержащий разность электрических потенциалов или противоположный заряд Его появление в ленточном тормозе вызвано трением между тормозными колодками 15, изготовленными из син

-

тетических материалов, о металличес кие шкивы 9 при непрерывном спуске инструмента на тормозах. Для преду-, преждения появления статического электричества ленточный тормоз снабжен приводным импульсным механизмом 13, которьй предназначен на короткое время надежно удерживать инструмент

-

15

г с 10

25

, . 20

30

35

40

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 ленточньй 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 на себя вспомогательные тормоза 7 и 20, Кроме того, искрение в дополнительном тормозе 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 14уфты с электромагнитным тормозом и на кото- ром установлен барабан со смонтированными на нем шкивами, и тормознью ленты, установленные с возможностью взаимодействия с указанными шкивами, балансир, основной и дополнительный приводной механизмы и рукоятку управл ления, отличающее ся тем, что, с целью расширения области применения и повышения пожарной безопасности, оно снабжено гидравлическим и дополнительным ленточным .тормозами,, при этом;выносной, вал последнего - кинематически связан посредством цепной передачи с другим концом вала лебедки, а электромагнитньй тормоз . соединен посредством кулачковой муфты с гидродинамическим тормозом, причем вал лебедки .снабжен механизмом дестабилизации положения груза.

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)

П б

8и9А

Л , f

Фив.2

X

Вид Б

16 Т

Редактор О.Филипова

Составитель Л.Трофимчук Техред Л.Олийнык

Заказ 4912

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям° н ПСНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,

Корректор Т. Колб

101