Двухбарабанная лебедка Советский патент 1980 года по МПК B66D1/26 B66D1/60 

1

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно, к лебедктм, и может быть использовано в качестве буровой лебедки.

Известные конструкции двухбарабанных лебедок предусматривают укладку каната иг канатоведущем и канато приемном барабанах в один слой 1. Однако эти лебедки, нельзя применять в качестве одноконцьвых лебедок при больших длине.х наматываемого каната.

Наиболее бтизким техническим решением кпредлагаемому является двухбарабанная лебедка, содержащая кёнатоведущий барабан, на ребордах которого в подшипниковых узл.ах равномерно по окружности расположены цилиндрические поворотные наделки с нарезкой для укладки каната,огибаемые витками трения, соединенный с канатоведущим барабаном посредством устроЙства регулирования длины каната канатоприемный барабан для многослойной навивки каната и привод с тормозом 2 .

Однако для обеспечения качественной намотки каната на канатоприемном барабане б°з применения канатоуклсщчика нер(:ходимо, чтобы допустимые углы набегания каната на бара-

бан (углы девиации) не превышали это обуславливает необходимость увеличения межосевых расстояний между канатоприемным барабаном и отклоняющим блоком или же между канатоприемным и канатоведущим барабанами, если отклоняющий блок отсутствует. Это является серьезным препятствием на пути обеспечения

0 компактности лебёдки.

Во-вторых для регулирования длины каната между канатоведущим барабаном, .имеющим практически постоянный диаметр навивки, и канатоприемным барабаном для многослойной навивки

5 в известной конструкции применено сложное дорогостоящее устройство специальный дополнительный двигатель, выполняющий роль электромагнитного тормоза.

0

Целью изобретения является упрощение конструкции и повыш.ение компактности лебедки.

Цель достигается тем, JTO канатоведущий и канатоприе.мный барабаны связаны между собой цепной передачей, устройство регулирования длины каната содержит|неподвижный блок, подвижный блок, натяжное устройство и вспомога.тельный канат, запасованt.

ный на неподвижный блок и взаимосвя занный одним концом с подвижным блоком, а другим- с натяжным устррйст-. вом,. при этом отрезок каната между канатоведущим и канатоприемннм барабанами расположен в петли, огибающей подвижный блок.

На фиг,1 представлена конструкция двухбарабанной лебедки с талевой системой буровой лебедки, общий вид нафиг.2 - вид А фиг.1.

Двухбарабанная лебедка состоит из канатоведущего 1 и канатоприемного 2 барабанов, связанных между собо цепной передачей, состоящей из цепей 3 и звездочек 4 и 5. Канатоведущий барабан 1 связан с -приводом 6, оборудованным тормозом 7. В ребордах канатоведущего барабана 1 равноме Й1НО по окружности установлены цилиндрические поворотные наделки 8 ,с винтовой нарезкой,ох ваченные витками трения каната 9. Размещенные на концах 1|адел6к 8 шестерни 10 связаны с неподвижными центральными солнечными шестернями 11. Участок каната 9 между канатоведущим 1 и канатоприемным 2 барабанами имеет форму пели, оттягиваемой с помощью подвижного направляющего блока 12 и натяжного устройства, выполненного в виде груза 13, который прикреплен к последнему вспомогательным канатом 14 и скобой 15. Вспомогательный канат 14 охватывает отклоняющий блоКи 16 и 17, благодаря чему груз 13 вынесен за габариты лебедки. Канат 9 перед канатоведущим барабаном охватывает блоки 18 и 19 полиспастной системы, о 1 оторой связан грузовой крюк 20, Неподвижный конец каната 9 закреплен на барабане 21. Петля, каната 9, оттягиваемая с помощью подвижного направляющего блока 12,ВЫполняёт несколько функций.

Во-первых, канатовёдущим 6а;рабаном 1, Имеющий постоянный диаметр навивки, и канатоприемным барабаном 2 для многослойной навивки, имеющем переменный диаметр йавивки. Регулировка длиЬн каната осуществляется следующим образом. При много.слойнрй навивке каната на канатоприемный барабан 2, одновременное вращение которого вместе с канатовёду1цйм6 арабаном 1 обеспечивает цепной передачей 3, диаметр навивки изменяется. При этом в случае подъема колонны бурильных труб (крюк 20 движется вверх) за каждый оборот с канатоведущего барабана 1 сматывается меньшая длина каната 9, чем должна наматываться на канатоприемный барабан 2, так как диаметр навивки канатоприемного барабана 2 (с наметкой нескольких слоев каната) ркадывается больше диаметра навивки канатоведущего барабана 1,.При опускании колонны бурильных fpy6 ХКРЮК 20 движется вниз) по той же причине

с кан атоведущегб барабана 1 будет сматываться большая длина каната, чем может намотаться на канатоприем,ный барабан 2.

Таким образом, в первом случае в процессе работы канатоприемному 5 барабану 1 необходимо добавлять недостающую длину наматываемого каната 9, во втором случае наоборот, убирать излишнюю длину сматываемого каната 9. Участок каната 9 между О канатоведущим 1 и канатоприемным 2 барабанами, имеющий форму петли, играет роль аккумулятора длины каната; при подъеме, когда необходимо добавлять длину наматываемого кана15 fa канатолриемному барабану, петля каната уменьшается, вследствие чего блок 12 опускается вниз, а груз 13. поднимается на соответствующую величину вверх; при спуске, когда2Q необходимо убирать излишнюю длину сматываемого и канатоприемного барабана каната; величина петли увеличивается, в.следствие чего блок 12 поднимается/вверх, а груз 13 опускается. .вниз. .

2 .Во-вторых, оттянутый в виде, петли участок каната позволяет приблизить канатоведущг й и канатоприемный барабаны практически вплотную друг к другу, так как необходимые углы

0 девиации (2-6° ) обеспечиваются величиной петли, а расстояние между барабанами в этом случае принципиального значения не имеет. Это позволяет повысить компактность лебедки.

5 В-третьих, оттягиваемая с определенным усилием петля каната 9 посредством груза 13 обеспечивает:

соответствующую, тяговую способность канатоведущего барабана 1, так как для нормальной работы витков трения каната 9 с ненагруженной стороны должно быть обеспечено определённое минимальное усилие каната, определяемое по формуле Эйлера в зависимости от максимальной техноло5 гическойнагрузки на канат, суммарного обхвата наделок каната и коэффициента трения между канатом и наделкаг/ш;

нормальную укла;дку каната на кана0 топриемйом барабане, так как канат должен наматываться на барабан не свободно, а с определенным усилием, . величина которого зависит от изгибной жесткости каната.

f При подъеме колонны бурильных труб с помощью грузового крюка 20 и полиспастной системы, включающей .блоки 18 и 19, канат 9 набегает на канатоведущий барабан 1, который передает тяговое усилие благодаря

0 виткс1М трения, которыми канат 9 охватывает цилиндрические поворотные наделки 8, располагаясь в винтовой нарезке последних. Постоянство положения витков трения обеспечи5 ваетсз автоматически путем вращения наделок 8 с винтовой нарезкой (при оббегании размещенных на их концах шестерен 10 вокруг неподвижных солнечных шестерен 11) с числом оборотов ра.вным, а направлением вра щения противоположным вращению бара бана 1, поскольку число зубьев у всех шестерен одинаково. Для передачи тягового усилия может быть применен и канатоведущий барабан с наделками, имеющими не. винтовую, а цилиндрическую нарезку для размещения в ней витков трения каната 9. Сбегая с канатоведущего барабана 1, канат 9 прежде, чем попасть на канатрприемный барабан 2, огибает блок 12, оттягиваемый грузом 13,при крепленным к последнему вспомогательным канатом 14 искобой 15, в р зультате чего участок каната 9 межд барабанами Г и 2 образует петлю. Величина этой петли изменяется: уме шается при подъеме (кр1ок 20 движетс вверх) и увеличиваетсяпри спУске (крюк 20 движется вниз). Одновремен ное вращение канатоведущего и канат приемного барабанов 1 и 2 обеспечивается двухсторонней цепной передачей. При этом одна пара звездочек 4 закреплена на валу канатоведущего барабана 1, вращение которому neper дается от привода 6, а другая пара звездочек 5 находится на валу канат приемного барабана 2, передача вра щения которому осуществляется посредством цепей 3. ToJ5мoжeниe лебед ки осуществляется .ормозом 7. На канатоведущий барабан 1 канат 9 наматывается вокруг наделок 8 в один слой с большим усилием, соответствующим технологической нагрузке, на канатоприемный барабан 2 канат наматывается в несколько слоев, но с небольшой нагрузкой, определяемой величиной груза 13, В двухбарабанной лебедке многослойная навивка каната на канатоприемный барабан ocvшecтвляeтcя с небольшим усилием (и,1-0,15 т независимо от типоразмера лебедки), что позволяет избежать действия больш,их контактных напряжений, которые возникают между проволоками отдельных слоев наматываемого каната. Это позволит существенно повысить срок службы буровыхканатов . Для уменьшения величины контактных напряжений при контакте с дискретной поверхностью навивки канатоведущего барабана 1, образованной установленными в ребордах барабана 1 цилиндрическими наделками 8, последние могут выполняться футерованными мягкой пластичной футеровкой (например алюминием). Уменьшению величины контактных напряжений будет спосЬбствовать также увеличение количества витков трения каната и числа наделок. . Формула изобретения Двухбараб.анная лебедка, содержащая канатоведущий барабан, на ребордах которого в подшипниковых узлах равномерно по окружности расположены цилиндрические поворотные наделки, с нарезкой для укладки каната, огибаемые витками трения, соединенный с канатоведущим -барабаном посредством устройства регулирования длины каната канатоприемный барабан для многослойной навивки каната и. привод с тормозом, отличаюЩ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повьзшения компактности лебедки, канатоведущий и канатоприемный барабаны связаны между собой цепной передачей, устройство регулирования длины каната содержит неподвижный блок, подвижный блок, натяжное устройство и вспомогательный канат, запасованный на неподвижный блок и взаимосвязанный одним концом с подвижным блоком, а другим - с натяжным устройством, при этом отрезок кацата между канатоведущим и канатоприемным барабанами расположен в виде петли, огибающей подвижный блок, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №470484, кл. В 66 D-1/60, 1971. 2.Александров М.П. Подъемнотранспортные машины,Высшая школа , М., 1972, рис. 4, с,17.

f

иг.1