Устройство для испытания буровых вышек

)5 Е 21 В 15/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К А СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 7 б77(71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения Научно-производственного объединения "Геотехника"(56) Авторское свидетельство СССР Ф 354110, кл. Е 21 В 15/00, 1972,Лемберанский Ф.Д, и др, Методы отбраковки и испытания эксплуатационных вышек и мачт, - Азербайджанское нефтяное хозяйство, Баку, 1980,ч. 7, с.70-73, рис.1.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ БВЫХ ВЫШЕК(57) Изобретение относится к испытаниям буровых вышек. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности испытаний вышек за счет возможности плавного изменения нагрузки. Устройство содержит нагрузочный механизм 1, связанный с закрепленной талевой системой вышки, Последняя связана с нагруэочным механизмом 1, а с ногами вышки связана заякоривающая система 3, Нагрузочный механизм 1 выполнен в виде корпуса(К) 5 и маятника(М) 6. Последний установлен внутри К 5 с воз1640344 можностью вертикального перемещения и эа палец 27 подвешен к талевой системе, В верхней части К 5 смонтированы две винтовые пары с винтами 11 и гайками 7, связанные с гидромоторами 8 на К 5. Один иэ винтов 11 имеет конечный выключатель 22, взаимодействующий с упорами 25 и 26 на другом винте, Винты 11 установлены с возможностью осевого перемещения вдоль К 5. В верхней части М 6 шарнирно установлены два .ухаря 15, которые имеют возможность периодического контакта со стенками К 5 и винтами 11. В нижней части М 6 шарнирно установлен двухштоковый гидроцилиндр (ГЦ) 17 и фиксирующей пружиной 18 и конечным выключателем 21 с толкателями 23. Штоки ГЦ 17 и толкатели 23 размещены с Изобретение относится к бурению, а именно к устройствам для испытаний буровых вышек. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности испытаний вышек засчет воэможности плавного изменения нагрузки,Ча фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 - нагруэочный механизм;на фиг,З - разрез А-А на фиг.2.Предлагаемое устройство включает нагрузочный механизм 1, связанный с закрепленной талевой системой 2 буровойустановки, и заякоривающую систему 3,связанную с ногами вышки 4.Нагруэочный механизм 1 выполнен ввиде корпуса 5 и маятника б, установленного внутри корпуса 5 с возможностью вертикального перемещения, В верхней частикорпуса 3 смонтированы две винтовые пары, включающие гайки 7, установленные врасточках корпуса 5 и связанные с гидромоторами 8 посредством шестерен 9 и 10, ивинты 11, на каждом из которых закрепленапланка 12 с пазом, контактирующим с направляющей 13, закрепленной на торцекорпуса 5,В верхней части маятника б на осях 14шарнирно установлены два сухаря 15, каждый с возможностью контакта с торцом соответствующего винта 11 и с соответствующей боковой стенкой корпуса 5. В нижней части маятника 6 на пальцах 16 шарнирно установлен двухштоковый гидроцилиндр17, положение которого фиксируешься пружиной 18, закрепленной на маятни к б.Штоки 19 и 20 гидроцилиндра 17 ус тавял 5 10 15 20 25 ЗО возможностью периодического контактирования со стенками К 5, При включении ГЦ 17 один из его штоков упирается в стенку К 5, При этом ГЦ 17 с нижней частью М 6 перемещается от этой стенки, Между одним сухарем 15 и винтом 11 образуется зазор, Срабатывает выключатель 21, и ГЦ 17 откл ючается. В ключа ются гидромоторы 8. Один из них опускает один из винтов 11 до упора в сухарь 15. Другой гидромотор 8 работает вхолостую, т,к. другой винт 11 упирается в сухарь 15, Выключателем 22 гидромоторы 8 отключаются. Включается ГЦ 1, и М б аналогично поворачивается в другую сторону. Затем вниз перемещается другой винт 11 и так до полного натяжения заякоривающей и талевой систем, 3 ил,ны с возможностью контакта с боковыми стенками корпуса 5,Нагрузочный механизм 1 оснащен двумя конечными выключателями 21 и 22, причем выключатель 21 установлен на гидро- цилиндре 17 и имеет два толкателя 23 и 24, а выключатель 22 установлен на планке 12 одного иэ винтов 11 с возможностью контакта с упорами 25 и 26, установленными на планке 12 другого винта 11.В верхней части маятника б закреплен палец 27; за который нагрузочн ый механизм 1 подвешен к крюку талевой системы 2 посредством штропов 28,В нижней части корпуса 5 на пальце 29 установлен крюк ЗО, через который переброшена петля заякоривающей системы 3, соединяющая устройство с ногами вышки 4.Устройство оснащено гидросистемой и системой электроуправления, установленными на нагрузочном механизме 1, и выносным пультом управления (не показаны).Конечный выключатель 21 при срабатывании дает сигнал в систему электроуправления от контактов толкателей 23 и 24 с торцовыми стенками корпуса 5 в крайних положениях гидроцилиндра 17. Конечный выключатель 22 при срабатывании дает сигнал в систему управления от контактов с упорами 25 и 26, Эти контакты происходят, когда разность в положении винтов 11 по высоте почти равна (немного меньше) разности в положении сухарей 15 при крайних положенияхидроцилиндра 17.Для монтажа устройства на вышке 4 затаскивают нгн рузочный механизм 1 на роторную площадку и подвешивают его к крюку таловой системы 2 за палец 27 по 1640344средством штропов 28. Затем поднимаютнагрузочный механизм 1 и набрасывают накрюк 30 петлю заякоривающей системы 3,соединяя ее с ногами вышки 4.Для выборалюфтов в устройстве предварительное натяжение создают талевой системой 2 буровойустановки.Устройство работает следующим образом,В исходном положении винты 11 находятся в верхнем положении и, опираясь своими торцами на сухари 15 маятника 6,поддержи ва ют корпус 5.Для начала работы включают с пультауправления через систему электроуправления гидросистему, Рабочая жидкость попадает в одну из полостей гидроцилиндра 17(например, в правую полость), при этомшток 19 упирается в левую стенку корпуса 5и гидроцилиндр 17 вместе с нижней частью 20маятника 6 перемещается вправо. Междулевым сухарем 15 и левым винтом 11 образуется зазор. В конце хода гидроцилиндра17 (поворота маятника 6) вправо толкатель24 упирается в стенку корпуса 5 и конечный 25выключатель 21 срабатывает. По его сигналу запираются полости гидроцилиндра 17, ипоток рабочей жидкости направляется вгидромоторы 8, при этом левый гидромотор8, вращая через шестерни 9 и 10 левую гайку 307, опускает левый винт 11 до срабатыванияконечного выключателя 22 от его контакта супором 25, а правый гидромотор 8 не работает, так как правый винт 11 зажат сухарем15, Таким образом осуществлен первый шаг 35работы устройства, при котором поворотмаятника 6 дал дополнительное натяжениеталевой системе 2 и вышке 4.Затем происходит второй шаг работы -поворот маятника 6 вокруг левой оси 14. 40При срабатывании конечного выключателя22 от упора 25 прекращается подача рабочей жидкости в гидромоторы 8 и ее потокнаправляется в левую полость гидроцилиндра 17, в результате чего шток 20 упирается 45в правую стенку корпуса 5 и маятник 6 поворачивается вокруг левой оси 14, при этоммежду правым винтом 11 и сухарем 15 образуется зазор, В конце поворота срабатывает конечный выключатель 21, по его сигналу 50запираются полости гидроцилиндра 17, апоток рабочей жидкости направляется вгидромоторы 8, при этом работает правыйгидромотор 8, опуская правый винт 11 досрабатывания конечного выключателя 22, а 55левый гидромотор 8 не работает, так каклевый винт 11 зажат сухарем 15. Так осуществлен второй шаг работы устройства, т.е,полный цикл его работы, при этом натяжение талевой системы 2 и вышки 4 увеличилось, так как маятник 6 дополнительно опустился внутри корпуса 5. Качание маятника 6 и его опускание будет продолжаться до остановки нагрузочного механизма 1, которая произойдет при нагрузке на вышку заданной программой испытаний, так как максимальное давление в гидросистеме настроено на величину, при которой эта нагрузка уравновешена усилием гидроцилиндра 17.После остановки нагрузочного механизма 1 вышку 4 выдерживают по нагрузкой (обычно 10 мин) и подготавливают устройство к возврату в исходное положение, для чего с пульта управления перестраивают систему электроуправления так, чтобы гидро- моторы 8 вращались в другую сторону, а винты 11, соответственно, не опускались, а поднимались,Затем также с пульта управления соединяют со сливом полость гирроцилиндра 17, находящуюся в этот момент под давлением (например, правую полость), а в противоположную полость подают давление, в результате чего маятник 6 качнется влево вокруг правой оси 14 до срабатывания конечного выключателя 21, при этом левый сухарь 15 снова станет на упор в торец левого винта 11, а между правым сухарем 15 и винтом 11 образуется небольшой зазор. По сигналу конечного выключателя 21 включаются гидро- моторы 8 и правый винт 11 поднимается вверх (левый винт 11 перемещаться не может - он зажат сухарем 15) до срабатывания конечного выключателя 22, по сигналу которого прекратится подача рабочей жидкости в гидроцилиндры 8, ее поток направится в правую полость гидроцилиндра 17, а левая полость соединится со сливом - маятник 6 качнется вправо, ослабив нагрузку на вышку 4. Так продолжается качание маятника до возврата устройства в исходное положение. С пульта управления выключают систему электроуправления и гидросистему и производят демонтаж устройства, для этого талевой системой 2 буровой установки опускают нагрузочный механизм 1 до роторной площадки, снимают с его крюка 30 заякоривающую систему и снимают нагруэочный механизм со штропов 28 талевой системы 2.По сравнению с конструкцией натяжного механизма в виде гидроцилиндра предлагаемое устройство позволяет повысить надежность и безопасность испытаний, так как нагрузку на вышку при данном нагруэочном механизме можно изменять плавно и без рывков,Формула изобретения Устройство для испытания буровых вышек, содержащее нагрузочный механизм сгидроцилиндром для связи и с талевой системой вышки и с эаякоривающей системой, соединенной с ногами вышки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и безопасности испытаний эа счет возможности плавного изменения нагрузки, нагруэочный механизм выполнен в виде закрепленных на корпусе гидромоторов, двух винтовых пар. гайки которых связаны с гидромоторами, и размещенного внутри корпуса с возможностью вертикального перемещения маятника, при этом последний имеет в верхней части два шарнирно установленных с возможностью периодического взаимодействия со стенками корпуса сухаря, а винты пар установлены с воэможностью перемещения вдоль корпуса и взаимодействия с сухарями, причем один из винтов имеет конечный выключатель, а д 5А"Угоиупоры. установленные с возможностью взаимодействия с конечным выключателем винта, при этом гидроцилиндр шарнирно установлен в нижней части маятника, выполнен двухштоковым и имеет фиксирую 1 пО щую пружину и конечный выключатель столкателями, а штоки гидроцилиндра и толкатели размещены с возможностью периодического взаимодействия со стенками корпуса.151640344 28 27 г.З Составитель Т.Никитенко актор Н.Тупица Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай каз 1005 Тираж 360 ПОдписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарин