Глава IV БУРОВЫЕ ЛЕБЕДКИ

 

  Главная      Учебники - Разные     Буровые машины и механизмы (Лесецкий В.А.) - 1980 год

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     25      26      27      28     ..

 

 

 

 

Глава IV БУРОВЫЕ ЛЕБЕДКИ

 

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ, УСТРОЙСТВО И КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ



Лебедка является основным механизмом буровой установки и предназначена для производства следующих операций: спуска и подъема бурильных и обсадных труб; удержания колонны труб на весу в процессе бурения ил» промывки скважины;

передачи вращения ротору; свинчивания и развинчивания труб;

производства вспомогательных работ по подтаскиванию в буровую инструмента, оборудования, труб и др.;

для подъема собранной вышки в вертикальное положение. Буровая лебедка состоит из сварной рамы, на которой установлены подъемный и трансмиссионный валы, коробка перемены передач (КПП), тормозная система, состоящая из основного (ленточного) и вспомогательного (регулирующего) тормозов, пульт управления. Все механизмы закрыты предохранительными щитами.

 Подъемный вал лебедки, получая вращение от КПП, преобразовывает вращательное движение силового привода в поступательное движение талевого каната, ходовой конец которого закреплен на барабане подъемного вала. Подъем нагруженного крюка производится с затратой мощности, зависящей от силы тяжести поднимаемых труб, а спуск — под действием собственного веса труб, спускаемых в скважину, или ненагруженных талевого блока, крюка и элеватора, когда элеватор опускается вниз за очередной свечой.

Для этого лебедки снабжаются устройствами для подвода мощности при подъеме и тормозными устройствами. Для повышения к. п. д. во время подъема крюка с ненагруженным элеватором или колонной переменного веса лебедки или их приводы выполняют многоскоростными. Переключение с высшей скорости на низшую и обратно осуществляется фрикционными оперативными муфтами, обеспечивающими плавное включение и минимальную затрату времени на эти операции. Переключение скорости в коробках передач во время подъема колонн различного веса осуществляется периодически. Оперативного управления скоростями коробки не требуется.

Рис. IV.1. Общий вид лебедки ЛБУ-1100:
1 — рама; 2 — трансмиссия; 3 — барабан; 4 — тормоз; 5 - фрикционная муфта; 6 — вспомогательный тормоз; 7 — привод ротора



В зависимости от скорости спуска или подъема крюка и числа ветвей в талевой оснастке канат на барабан лебедки навивается и свивается с различными скоростями. Скорость крюка при подъеме колонн наибольшего веса составляет 0,3— 0,5 м/с, а скорость подъема ненагруженного элеватора — 1,5 — 2,0 м/с. Более высокие скорости подъема ухудшают условия намотки каната на барабан и не дают существенного выигрыша во времени.

Скорости спуска колонн определяются их весом, длиной  и технологическими условиями скважины. Наибольшая скорость спуска, обычно не превышает 3 м/с, наименьшая при спуске обсадных колонн — 0,2 м/с.

В процессе бурения с помощью лебедки осуществляется подача бурильной колонны со скоростью до 1,5 м/мин.

В процессе подъема колонны канат навивается на барабан лебедки под действием силы тяжести всей колонны, а. свивается при спуске ненагруженного элеватора при небольшом натяжении. В процессе спуска колонн, наоборот, канат навивается при небольшом натяжении и большей скорости во время подъема ненагруженого элеватора, а свивается при действии силы тяжести всей колонны. Это создает тяжелые условия работы каната, и он быстро изнашивается, особенно при многослойной навивке на барабан.

Мощность, передаваемая на лебедку, характеризует основные эксплуатационно-технические ее свойства и является классификационным (главным) ее параметром.

Присоединительными размерами буровой лебедки являются: диаметр талевого каната; расстояния от середины барабана до центра звездочки, установленной на валу ротора.

 

 

 

Рис. IV.2. Принципиальная схема трехвальной лебедки:
1 — главный барабан; 2 — механический тормоз (главный); 3 — фрикционная муфта медленного вращения; 4 — вертлюжок для подвода воды и воздуха; 5 — шпилевая катушка; 6 - передача медленного вращения; 7 — трансмиссионный вал; 8 — передача привода катушечного вала; 9 — муфта включения катушечного вала; 10 — передача привода быстрого вращения; 11 — катушка для раскрепления замков; 12 — фрикционная муфта включения быстрого вращения; 15—муфта включения вспомогательного тормоза; 14 — вспомогательный тормоз; 15 — вертлюжок для подачи воздуха н отвода воды; 16 — передача привода ротора; 17 — балансир механического тормоза; 18 — коленчатый вал тормоза; 19 — тормозная лента; 20 — рычаг тормоза; 21 — цилиндр пневматического торможения

 

 

Диаметр каната должен соответствовать размерам канавок на наружной поверхности барабана лебедки и размерам канавок шкивов талевой системы. В случае несоответствия канат будет быстро изнашиваться.

Нарушение базового расстояния от середины барабана до центра роторной звездочки вызовет быстрый выход из строя цепи привода ротора и практически сделает невозможным нормальное бурение скважины роторным способом.

Современные отечественные буровые лебедки в основном выполняются по двум компоновочным схемам: лебедка со всеми компонующими ее узлами монтируется на одной общей раме и представляет собой один агрегат (У2-5-4, У2-2-11, ЛБ-750 и др.);

лебедка, состоящая из двух отдельно транспортируемых агрегатов (подъемный и коробка перемены передач), которые соединяются между собой при помощи стяжек (лебедки ЛБУ-1100, ЛБУ-1400, У2-5-5). У лебедки У2-5-5 подъемный агрегат соединен с КПП двумя мощными карданными валами со стороны, противоположной пульту бурильщика.

На рис. IV. 1 показан общий вид одновальной лебедки, а на рис. IV.2 приведена принципиальная схема трехвальной буровой лебедки.

В табл. IV. 1 приведена техническая характеристика буровых лебедок, серийно выпускаемых отечественной промышленностью.

В последних типах буровых установок основная лебедка расположена ниже пола буровой, а для выполнения вспомогательных операций (раскрепления бурильных труб при их подъеме из скважины, подтаскивания в буровую мелких грузов, свинчивания обсадных труб) используются вспомогательные лебедки. При этом конструкция основной лебедки упрощается, и масса ее уменьшается.

Таблица IV. 1

 

 

Параметры

 

 

Тип лебедки

 

Б У-80

У2-2-11

У2-5-5

ЛБУ-1100

ЛБУ-1400

Мощность на барабане, кВт

550

630

820

820

1030

Максимальное натяжение та­

 

 

 

 

3,41

левого каната, МН

2,0

2,0

2,45

2,64

Диаметр талевого каната, мм

28

28

32

32

35

Число скоростейна подъем­

 

 

 

 

 

ном валу

3

3

5

6

6

Число скоростей на приводе

 

 

 

 

 

ротора

3

3

4

3

3

Размер барабана, м:

 

 

 

 

0,835

диаметр

0,7

0,65

0,8

0,75

длина

1,2

8,4

1.0

1,35

1,445

Размер тормозных шкивов,

м:

диаметр

 

 

 

 

 

1,18

1,18

1,45

1,45

1,45

ширина

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

Число колодок

20

18

27

27

27

Тип вспомогательного тор­

 

 

 

 

Гидро­

тормоз

1450

моза

Гидротормоз

Гидро­тормоз

Электро­

тормоз ЭТМ-4500

 

12

00

 

1450

 

 

Габаритные размеры, м:

 

 

7,23

7,09

7,34

длина

5,17

5,97

ширина

2,65

3,19

3,53

4,59

2,76

высота

2,38

2,27

2,78

2,43

2,50

Масса, т

13

21,5

26,2

33

31,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание      ..     25      26      27      28     ..