Подъемное устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюз Советских Социалистических Республик(в 1) Дополиительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01,12,78 (21) 2691905/22-03 с присоединением заявки Но -(51)М, Кл,з Е 21 В 15/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 230581(54) ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к технике бурения, освоения и ремонта разведочных и эксплуатационных скважин и предназначено для использования в составе соответствуквих мобильных установок, например самоходных буровых установок.Известно подъемное устройство буровой устанбвки, включакщее мачту и подъемный узел, переводящий ее из транспортного положения в рабочее ЧОднако малая степень свободы мачтыне позволяет использовать подъемные средства мачты в качестве грузоподъемного крана.наиболее близким к предлагаемому является подъемное устройство, содержащее платформу, мачту с шарнирным узлом поворота и талевой системы, механизм подъема мачты, лебедку, выносные опоры, силовую установку и гидропривод 2 .Недостатком подъемного устройства мобильных установок является низкий уровень механизации работ при выполнении спуско-подъемных и вспомогательных операций. При зачаливании, например бурильных труб, не удается с помощью штатных средств подать крюковую подвеску талевой системю кместам складирования труб. Вследствиеэтого приходится использовать подРучные сРедства, при этом ряд операций выполняется вручную В практикебурения иногда используют дополнительные грузоподъемные средства, ноэто повышает стоимость работ и увеличивает количество обслуживакщего.персонала, При выполнении этих опе.- раций оборудование установки, какправило, простаивает. Между тем,именно спуско-подъемные и вспомога"тельные работы сдерживают рост повышения производительности трудапри бурении, освоении и ремонтескважин и являются основной причиноймедленого внедрения перспективныхмобильных установок,2 О Цель изобретения - повиаенивуровня механизации спуско-подъемныхи вспомогатвльных операций.Указанная цель достигается тем,что устройство снабжено основаниемтшарнирно связанным с платформой, инаправляющим блоком талевой системз, установленным на шарнирном узле поворота мачты, мачта установлена на основании посредством шарнир-,ЗО .ного узла поворота который выполнен9с двумя степенями свободы, причеммеханизм подъема мачты выполнен ввиде двух пар силовых цилиндров,одна из которых связывает мачту соснованием, соответственно черезшаровую опору и шарниры с двумястепенями свободы, а другая связы-,вает основание с платформой.Кроме того, шаровая опора выполнена в виде оси, размещеннойв стен ках пустотелого шара, который зак-лючен в обойму с цапфами, причем осьсвязывает между собой силовые цилиндры, а обойма связана с мачтойцапфами.На фиг. 1 показана,схематическиустановка с подъемным устройствомв.походнам положении, общий вид; наФиг. 2 - то же, в рабочем положении;на фиг. 3 - вид А на Фиг. 2) нафиг. 4 - сечение Б-Б на фиг2, наФиг. 5 - сечение В-В на Фиг. 2; наФиг. б - сечение Г-Г на фиг, 2, нафиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. б, наФиг, 8 - выносной элемент 1 на фиг. б.;на Фиг. 9 - сечение . Е-Е на фиг. 2.Подъемное устройство установки, монтируется, например на автомобильном шасси (иг. 1 и 2) . Шасси заканчивается платформой 1, на которойскомпонованы осноВные элементы устройства, в частности буровая мачта 2,Для подъема последней предусмотренодва силовых цилиндра 3 и 4 (фиг.1-3),Эти цилиндры расположены под угломдруготносительно друга, одни концы цилиндров с помощью шарнирных узлов 5с двумя степенями свободы (Фиг.4)смонтированы на основании б (Фиг,1и 2), Основание шарнирно закрепленона кронштейнах опорной балки посредством опор 7 (Фиг.б). Противоположные концы (штоки) силовых цилиндров3 и 4 соединены между собой осью 8,помещенной в стенках пустотелогошара 9 (Фиг.5). Последний заключенв обойму 10 с цапфами, соединеннымис мачтой. Для поворота основания бпредусмотрено два силовых цилиндра11 (Фиг. 1-3),Буровая мачта соединена с основанием посредством опорных шарниров 12. с двумя степенями свободы (фиг.б) . На одной оси с мачтой посажен и ролик 13 талевой системы. Подъемное устройства включает в себя также крюковую подвеску 14 (фиг. 1 и 2) лебедку 15 и остальные элементы талевой системы. В состав буровой установки входит электрический или гидравлический привод лебедки, гидропривод силовых цилиндров (на чертеже не показаны), Платформа снабжена выносными опорами 1 б,Ролики талевой системы 13, 17,18 и 19 смонтированы наосях .(Фиг, 3) посредством сферических . самоустанавливающихся подшипников 21, Верхние60 б 5 любом порядке работы силовых цилиндров 3 и 4 изменяется угол между ними.В этом случае штоки цилиндров поворачиваются друг относительно друга наоси 8. При развороте буровой мачтыв горизонтальнойплоскости и совменаправляющие блоки 22 и 23 (Фиг.2)смонтированы на осях 24 (фиг.9) нацилиндрических подшипниках, напримерна подшипниках 25 скольжения.Устройство работает следующимобразом.При переводе буровой установкииз походного положеиия в рабочееоткидывают выносные опоры 16. Спомощью силовых цилиндров 11 сообщают вращение основанию б, которое,поворачиваясь в опорах 7, толкает силовые цилиндры 3 и 4 и система, образов.",.нная основанием б, цилиндрами13 и 4 и буровой мачтой 2, разворачивается как единое целое. Такимобразом, мачту устанавливают в вертикальное (рабочее)положение (фиг.2),Спуска-подъемные операции и бурениеосуществляют обычным способом. Дляэтого задействуют.талевую систему, 2 О в том числе лебедку 15, обводнойролик 13, крюковую подвеску 14.При подъеме-"затаскивании" подкрюковую подвеску буровых и обсадных труб, с целью исключения ручных 25 операций и подручных средств, буровую мачту наклоняют дальше - запределы платформы 1 (фиг.2), Дляэтого подачей рабочей жидкости одновременно в оба силовых цилиндра 3 и4 приводятся в движение штоки и буровую мачту переводят в наклонноеположение. В этом случае крюковаяподвеска 14, отходя на канатахот мачты, "достает" груз за пределами буровой установки - в ее продольной плоскости. Если груз-трубыи т.п., находится в стороне от установки, включают в работу один изсиловых цилиндров 3 или 4, чтовызывает разворот буровой мачты в 40. горизонтальной плоскости - влево иливправо фиг.3) и крюковая подвескаоказывается в стороне от продольнойоси установки, Маневрируя работойсиловых цилиндров 3, 4 и .11, буровую мачту выводят в нужное место вопределенном пространстве для совмещения крюковой подвески с грузом.Работая лебедкой 15 посредством талевой системы, крюковой подвеской14 поднимают груз, далее с помощьюсиловых цилиндров 3, 4 и 11 мачту2 устанавливают в исходное - вертикальное полажение.При эволюциях буровой мачты впространстве силовые цилиндры 3 и 4проворачиваются относительно основания б в своих шарнирах 5 в двух взаимно перпендикулярных направлениях,Аналогичным образом перемещается вшарнире 12 конец буровой мачты. При/б щенном подъеме и повороте мачты происходит сложное движение силовых. цилиндров 3 и 4 относительно мачты.Необходимые степени свободы обеспечиваются за счет поворота оси 8вместе с шаровой опорой 9 относитель.но обоймы 10 и проворота обоймы нацапфах относительно мачты,При пространственном движениимачты обводные ролики 13, 17,18, и19 проворачиваются на осях 20 и "покачиваются", самоустанавливаясь насферических подшипниках 21, Этимпредотвращается возможность сходаканата с этих роликов, Верхние направляющие блоки 22 и 23 практическине испытывают этих возмущений.Аналогичным образом подъемноеустройство используется в составе самоходных агрегатов для освоения иремонта скважин,Таким образом, предлагаемое устройствоиспользуется как по прямомуназначению - для подъема мачты, перемещения крюковой подвески и производства буровых технологическихи ремонтных работ, так и для расширения возможности мобильнойустановки за счет придания ей функций грузоподъемного крана с подъемно-поворотной стрелкой. Вследствиеэтого появляется возможность существенно повысить уровень механизацииспуско-подъемных операций и вспомогательных работ, а также эффективность работы установки в целом. 1. Подъемное устройство. мобильных установок для бурения скважин средней глубины, содержащее платформу, мачту с шарнирным узлом поворота и талевой .системой, механиэмподъема мачты, лебедку, выносныеопоры, силовую установку и гидропривод, отличающееся тем,что, с целью повышения уровня механизации спуско-подъемных и вспомогательных операций, устройство снабжено основанием,.шарнирно связаннымс платформой, и направлякщим блокомталевой системы, установленным нашарнирном узле поворота мачты, мачта установлена на основании посредством шарнирного узла поворота, который выполнен с двумя степенями сво боды, причем механизм подъема мачтывыполнен в виде двух пар силовыхцилиндров, одна из которых связывает мачту с основанием, соответст-енвенно через шаровую опору и шарниры 20 с двумя степенями свободы, а другаясвязывает основание с платформой.2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что шароваяопора выполнена в виде оси,размещенной в стенках пустотелого шара,который заключен в обойму с цапфами, причем ось связывает между собой силовые цилиндры, а обойма связана с мачтой цапфами. ЗО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР35 9 578423, кл. Е 21 В 15/00, 1974. 2. Воздвиженский Б.И. и др. Современные способы бурения скважин.М., "Недра", 1978, с. 44, рис.19.832027 Г Г Вр га Составитель А.Сергачев,Рогулич Темред И., Табакович, Корректор Е.Рсшк е 5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редакто Заказ .3 23/77 Тираж 627ВНИИПИ Государственнопо делам изобретен 113035,Москва, З,Раую. Псдпи комитета СССР и . открытий кая наб.,д.4/