Лебедка буровой установки с отбором мощности на ротор Советский патент 1991 года по МПК E21B3/06 

Изобретение относится к бурению и может быть использовано в буровых установках при бурении на нефть и газ.

Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов лебедки.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема лебедки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Лебедка предназначена для работы как в сочетании с регулируемым приводом (ди- зельгидравлические силовые агрегаты, электродвигатель постоянного тока и пр.)- в этом случае приводной блок не используется и лебедка соединяется напрямую с приводом, так и в сочетании с нерегулируемым электродвигателем переменного тока.

Лебедка содержит барабанный вал 1, установленный на раме 2 на подшипниках 3, соединенный фланцевой муфтой 4 с ведомым валом привода 5, шкив 6 и наружную шинно-пневматическую муфту 7. связанную через планшайбу 8 и полую ступицу 9, смонтированную на подшипниках 10 на корпусе 11 коробки, с ведомой звездочкой 12. которая цепной передачей 13 связана с ведущей звездочкой 14, размещенной на подшипниках 15 в корпусе 11. В ступице 9 на подшипниках 16 установлена соосно вторая ступица.17, несущая на одном конце звезо чэ

N

00 CJ

чэ

дочку 18, соединенную цепной передачей 19 с валом отбора мощности на ротор 20, а на другом конце - шкив 21, предназначенный для связи с внутренней шинно-пневма- тической муфтой 22, закрепленный на планшайбе 8. Ведущая звездочка 14 жестко соединена с водилом 23 планетарного редуктора с установленными в нем сателлитами 24, которые находятся в зацеплении с солнечной шестерней 25 и коронной шестерней 26, установленной на ступице 27, размещенной на подшипниках 28 в корпусе 11. Ступица 27 жестко связана со сдвоенным шкивом 29, предназначенным для шин- но-пневматической муфты 30, выполняющей роль тормоза и установленной неподвижно на корпусе 11, и пневматической муфты 31, закрепленной на ведущем валу 32, имеющем фланец для присоединения карданного вала 33 Ведущий вал 32 установлен на подшиниках34и35 в ступице 27 и корпусе 11, несет на себе солнечную шестерню 25 и имеет канал для подвода воздуха к муфте 31 через вертлюжок 36. К муфтам 7 и 22 воздух подводится через сдвоенный вертлюжокЗ, закрепленный на муфте 7. Кроме того, на.раме 2 установлены вспомогательный тормоз 38, связанный через муфту 39 с барабаном, и ленточный тормоз 40, Приводной блок имеет в своем составе электродвигатель 41 переменного тока, связанный с дополнительным блоком в виде двухскоростной коробки передач 42 с пневматическими муфтами 43 и 44, вспомогательный привод 45 с пневматической муфтой 46, соединительную муфту 47, раму 48 и связан с лебедкой карданным валом 33,

Лебедка работает следующим образом. В исходном положении все пневматические муфты выключены. Барабанный вал 1 от произвольного вращения удерживается ленточным тормозом 40

Для получения первой передачи необходимо включить пневматические муфты 30 и 43. При этом вращение от электродвигателя 41 через муфту 47 передается на ведущий вал 49 двухскоростной коробки передач 42 и цепной передачей 50 на звездочку 51 и жестко связанный с ней шкив 52, далее через сцепленную со шкивом 52 муфту 43 на ведомый вал 53 и связанный с ним карданный вал 33, затем на ведущий вал 32 и закрепленную на нем солнечную шестерню 25, входящую в зацепление с сателлитами 24, которые, обкатываясь по неподвижной коронной шестерне 27 (она застопорена муфтой 30 через шкив 29 и ступицу 27) передают вращение водилу 23 и связанной с ним ведущей зрездочке 14

Далее для всех передач вращение передается одинаково цепной передачей 13 на ведомую звездочку 12 и через связанную с ней ступицу 9 и планшайбу 8 на муфты 7 и

22, которые могут быть включены независимо друг от друга При включении муфты 7 она сцепляется со шкивом 6 и вращение передается через вал 5 и фланцевую муфту 4 барабану 1, при этом размыкается ленточ0 ный тормоз 40. При включении муфты 22 она сцепляется со шкивом 21 и передает вращение через него и связанную с ним ступицу 17 звездочке 18 и далее через цепную передачу 19 на вал привода ротора 20.

5 Для получения второй передачи надо выключить муфту 43 и включить муфту 44. При этом вращение от электродвигателя 41 через муфту 47 передается на ведущий вал 49 и цепной передачей 54 на звездочку 55 и

0 связанный с ней шкив 56 и через сцепленную с ним муфту 44 на ведомый вал 53 и связанный с ним карданный вал 33. Далее аналогично описанному для первой передачи.

5Для получения третьей передачи выключить муфты 30 и 44 и включить муфты 31 и 43. При этом вращение от электродвигателя 41 через муфту 47, ведущий вал 49, цепную передачу 50, звездочку 51, шкив 52,

0 муфту 43, вал 53 передается на карданный

вал 33 и связанный с ним ведущий вал 32 и

через муфту 31, сцепленную со шкивом 29.

, на ступицу 27 и коронную шестерню 26. при

этом солнечная шестерня 25 и коронная ше5 стерня 26 оказываются жестко связанными между собой и передают вращение через сцепленные с ними сателлиты 24 водилу 23 и связанной с ним ведущей звездочке 14, далее аналогично описанному для первой пе0 редачи.

Для получения четвертой передачи выключить муфту 43 и включить муфту 44. Вращение от электродвигателя 41 через муфту 47, ведущий вал 49. цепную передачу 54,

5 звездочку 55, шкив 56, муфту 44, ведомый вал 52, карданный вал 33 передается ведущему валу 32 и солнечной шестерне 25 и через муфту 32, шкив 29, ступицу 27 коронной шестерне 26. Через сателлиты 24, сцеп0 ленные одновременно с коронной 26 и солнечной 25 шестернями, вращение передается через водило 23 ведущей звездочке 14 и далее аналогично описанному для первой передачи

5Лебедка также может использоваться

самостоятельно без приводного блока, в сочетании с регулируемым приводом (дизель- гидравлические силовые агрегаты, электродвигатель постоянного тока и пр) глубина регулирования которого позволяет

иметь в трансмиссии две передачи, обеспечиваемые коробкой передач лебедки. В этом случае лебедка работает следующим образом.

Для получения низшей передачи вклю- чают муфту 30. При этом вращение от привода через карданный вал 33, ведущий вал

32,солнечную шестерню 25, сателлиты 24, водило 23 передается ведущей звездочке 14

и далее аналогично описанному для первой передачи.

Для переключения передачи выключить муфту 30 и включить муфту 31. При этом вращение от привода через карданный вал

33,ведущий вал 32, солнечную шестерню 25 и через муфту 31, шкив 29, ступицу 27, коронную шестерню 26 и сцепленные с шестернями 25 и 26 сателлиты 24 передается через водило 23 ведущей звездочке 14 и далее аналогично описанному для первой передачи.

Формула изобретения 1. Лебедка буровой установки с отбором мощности на ротор, включающая бара- банный вал, кинематически связанный с ведомым валом коробки передач, который, в свою очередь, кинематически связан с ведущим валом и силовым приводом, ведущую и ведомые звездочки, связанные цепной передачей, шинно-пневматические муфты и вал отбора мощности на ротор, о т- личающаяся тем, что, с целью снижения массы и уменьшения габаритов, коробка пе

IT

редач выаполнена в виде планетарного ре дуктора, коронная шестерня которого установлена с возможностью поочередного взаимодействия посредством шкива с двумя шинно-пневматическими муфтами, одна из которых неподвижно закреплена на корпусе коробки передач, а другая соединена с ведущим валом, причем кинематическая связь ведущего вала с ведомым выполнена в виде полой ступицы, на которой концент- рично закреплены две шинно-пневматические муфты, наружная из которых установлена с возможностью взаимодействия с ведомым валом посредством шкива, закрепленного на этом валу, при этом ведущая и ведомая звездочки цепной передачи установлены соответственно на водиле планетарного редуктора и полойступице. а закрепленная на полой ступице внутренняя шинно-пневматическая муфта связана с валом отбора мощности на ротор посредством шкива, размещенного на второй полой ступице, которая, в свою очередь, кинематически связана с валом отбора мощности и установлена соосно внутри первой полой ступицы, при этом ведомый вал коробки передач размещен внутри второй полой ступицы и жестко связан с барабанным валом.

2. Лебедка по п. 1,отличающаяся тем, что она сна бжена установленным между ведущим валом коробки передач и силовым приводом дополнительным блоком в виде коробки передач с числом ступеней не менее двух.

// 12 №

Прибойной блок

СС

т

О1

СС

Изобретение относится к бурению и м.б. использовано в буровых установках при бурении на нефть и газ. Цель изобретения - снижение массы и уменьшение габаритов лебедки. Это достигается за счет выполнения коробки передач лебедки в виде планетарного редуктора, коронная шестерня 25 которого установлена с возможностью поочередного взаимодействия посредством шкива 29 с двумя шинно-пневматическими муфтами (ШПМ) 30 и 31. При этом ШПМ 30 неподвижно закреплена на корпусе 11 коробки передач, а ШПМ 31 связана с ведущим валом (В) 32. Кинематическая связь В 32 с ведомым В выполнена в виде полой ступицы 9, на которой концентрично закреплены наружная 7 и внутренняя 22 ШПМ. ШПМ 7 установлена с возможностью взаимодействия с В 5 посредством шкива 6, закрепленного на этом В 5. Ведущая звездочка 14 и ведомая звездочка 12 цепной передачи 13 установлены соответственно на водиле 23 планетарного редуктора и ступице 9. С В 20 отбора мощности на ротор связана ШПМ 22 посредством шкива 21, размещенного на второй полой ступице 17. кинематически связанной с В 20, и установлена соосно анутри ступицы 9. Ведомый В 5 коробки передач размещен внутри ступицы 17 и жестко связан с барабанным В 1. 1. з.п.ф-лы, 3 ил, сл с