Грузоподъемное устройство

Взамен е иэданног СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 66 А В 6 Ь В 5ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ ре от зо" эоподь уровым ся именно и расши и повышеи ормозвленияи ре озными дъемное фиг.2 -о груэоплане; на г. содержитется ое устроистводе устанавлив2, один конеосредством куащей механизмонной муфтойедь соединенаого тормозаодержит бараб ее ва- чковой кото рая в сво6 электро вая лебед ч 7. Буро ан 8 со гни ка 2 с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ,(53) Ь 21.864 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 9 Ь 8758, кл. В 66 Б 5/10, 1983, (54) ГРУ 30110 ДБЕЮОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к грузо подъемным механизмам, а именно к б ровым лебедкам. Цель изобретения - расширение области применения и по вышение пожарной безопасности. Гру подъемное устройство содержит общу раму 1, где устанавливается бурова,лебедка 2 один конец ее вала соедипосредством кулачковой муфты 4, со Изобретение отнемным механизмам,лебедкам.Цель изобретениобласти примененияжарной безопасностНа фиг.1 показаустройство, вид ввид А на фиг.1; нафиг.1.Грузоподъемнобщую раму 1, гбуровая лебедкала 3 соединен имуфты 4, содержключения, с обг жащей механизм пе ключения с облойной муфтой 5, к орая в своюочередь соединена с валом 6 электромагнитного тормоза.7. Буровая лебедка2 содержит барабан 8 со смонтированными на нем шкивами 9, тормознымилентами 10, балансиром 1, где установлен основной приводной механизм.12, а на раме 1 установлен дополнительный приводной механизм 13, который осуществляет натяжку тормозныхлент 1 О, а рукоятка 14 управленияпредназначена для их настройки ирегулировки. Вал Ь электромагнитноготормоза 7 соединен кулачковой муфтой17, содержащей механизм 18 переключе"ния с валом 19 гидродинамическоготормоза 20. 3 ил. смонтированными на нем шкивами 9,тормозными лентами 10, балансиромгде установлен основной (силовой)приводной механизм 12, а на раме 1устанавливается дополнительный (импульсный) приводной механизм 13, которые осуществляют натяжку т ных лент 10. Рукоятка 14 упрапредназначена для их настройки гулировки. Ленты снабжены торм колодками 15, охватывающими шкивы 9 барабана лебедки 8, на которой каматывается трос 16, один конец которонепосредственно крепится к шкиву 9,а другой конец через талевую систему - крон-блок соединяется с основаннем выщечного блока (мертвый конецгде устанавливается "датчик веса"3 12947 редь вал 6 электромагнитного тормоза 7 соединен кулачковой муфтой 7, содержащей механизм 18 переключения, с валом 19 гидродицамического тормоза 21), С другой стороны на раме 1 кре 5 пятся подшипниковые опоры 21 для установки выносного вала 22 дополнительного ленточного тормоза 23. Причем вал 3 лебедки 2 кинематически связан с выносным валом 22 цепной передачей 24, в свою очередь ее звездочка 25 передает крутящий момент на вал 22 от кулачковой муфты 26, которая содержит механизм 27 переклю чения, Дополнительный ленточный тормоз 23 содержит ленты, тормозные колодки и шкивы. Натяжку лент ца шкивы осуществляет механизм ручного тормоза 28 или с помощью сжатого 20 воздуха от пцевмоцилиндра 29, причем рукоятка механизма ручного тормоза 28 расположена в зоне рабочего места 30 оператора-бурильщика. На вал 3 буровой лебедки 2 устанавливается 25 механизм 31 дестабилизации положения груза. В его сборку входит толкающее устройство 32, снабженное силовым приводом 33 и предохранительным элементом 34 самосохранения30Устройство работает следующим образом.11 ри подъеме инструмента из скважины все тормозные системы должны быть отключены. В буровой лебедке 2 тормозные ленты 1 О не должны удержать шкивы на тормозах от воздействия рукоятки 14 или от основного (силового) 12 40 и дополнительного (импульсного)13 механизмов, т.е. их электродвигатели должны быть выключены, Цепная передача 24 от вала 3, соединяющаядополнительный ленточный тормоз 23, отключена механизмом 27 переключения кулачковой муфты 26. Вспомогательные тормоза (электромагнитный порошковый 7 и гидродицамический 20), посдедователь. но соединенные с валом 3 буровой лебедки 2 посредством кулачковой муфты4 и обгонной муфты 5, также автоматически будут отключены, так как об-гонная муфта передает одностороннееврдщецие на вал 6 ротора тормоза 753Это предупредит преждевременный износ ферропорошка, засыпанного междунеподвижным статором и вращающим ро 1 ором даццог тормоза. 66 4Убедившись, что тормозная системавыключена, подъем инструмента осуществляется следующим образом.Привод буровой лебедки 2 кинематически связан с валом 3 и сообщаеткрутящий момент на барабан 8, который наматывает на себя трос 17 талевой системы и через крон-блок подни-.,мает колонну буровых труб из скважины,11 ри спуске инструмента в скважинутормозная сис.тема работает следующимобразом.Электромотор привода лебедки 2выключен. Кинематическая связь приво;да с валом 3 разъединена. Спуск инструмента осуществляют тормоза. В зави.симости от глубины бурения скважиныколонна буровых труб может иметь .большую массу и чтобы удержать ееили спустить с заданной скоростью,це превышающей 3 м/с, нужна надежнаятормозная система, предупреждающаяискрение и появление в ней статического электричества в целях противопожарной безопасности. Кроме того,от надежности тормозов при эксплуатации зависит повышение производительности при бурении и безопасность рабочих и в первую очередь бурильщика.1 ри спуске инструмента в скважинучерез крон-блок и талевую систему еетрос 16 повернет барабан 8,который соединен с валом 3 буровой лебедки 2, одинего конец через кулачковую муфту 4 соединен с обгонной муфтой 5,передает вра"щение навал 6 ротора электромагнитногофпорошкового тормоза 7 ч далее черезкулачковую муфту 17 на вал 19 роторагидродинамического тормоза 20.С другой стороны вал 3 соединенцепной передачей 24 с валом 22 дополнительного ленточного тормоза 23 ичерез кулачковую муфту 26 осуществ:ляет ее вращение,Ручное торможение дополнительным тормозом 23 осушествляет оператор- бурильщик со своего рабочего места 30 ручным тормозом 28 или с помощью сжатого воздуха от пневмоцилиндра.29, Сама лебедка 2 снабжена тормозны" ми лентами 10, их натяжку осуществля. - ют приводные механизмы (силовой 12 и импульсный 13), а рукоятка 14 управления предназначена для выбора допустимого зазора между тормозными колодками 15, обхватывающими шкивы 9 барабана 8 лебедки. Кроме того, лебедка5 1294 2 снабжена механизмом дестабилизацииположения груза для вывода колонны из равновесия относительно вспомогательных тормозов, т.е. необходима сила, способная вывести из состояния5 покоя вал 3 лебедки 2, кинематически связанный с валом 6 ротора электромагнитного порошкового тормоза 7, При этом тормоза лебедки 2 и дополнительного ленточного тормоза 23 должны быть выключены. Тогда силовой привод 33 сообщает начальную скорость толкающему устройству 32 и его механизм толчком повернет вал 3 лебедки 5 2. Подвешенная на трос 16 колонна по инерции с ускорением начнет опускаться на забой. Долото внедрится в породу, а вспомогательные тормоза 7 и 20 воспрепятствуют ее бесконтроль ному спуску в грунт. Механизм 31 де" стабилизации снабжен элементом 34 самосохранения, предупреждающим поломку его деталей при перегрузке. Включение силового привода 33 осуществляет 25 оператор-бурильщик.Все тормоза нецелесообразно включать в работу как в буровых установ-. ках, а также в агрегатах по ремонту скважин. В начальный период их работы 30 при бурении или восстановлении сква-: жин, когда масса опускаемого инструмента, невелика, работу по спуску колонны осуществляет буровая лебедка 2 и соответственно, по мере возрастания грузоподъемности от глубины скважины, последовательно включаются вспомогательные тормоза, сначала электромагнитный порошковый 7, а на следующем этапе, чтобы предупредить 40 его перегрузку, включается гидродинамический 20. Дляэтой цели предусмотрены механизм 18 переключения кулачковых муфт 4 и 7. Кинематическая связь дополнительного ленточного тор моза 23 с буровой лебедкой 2 осуществлена посредством механизма пере-: ключения 27 кулачковой муфты 26.В этом случае оператор-бурильщик в любой ситуации может взять управление 50 ручным тормозом 28 на себя, чтобы предупредить аварию или погасить скорость спускаемого инструмента в скважину. Торможение двумя вспомогательными тормозами 7 и 20 совместно с дополнительным ленточным тормозом 23 предупредит или значительно ослабит силу обратной отдачи тормоза 28 за счет снижения скорости вращения вала 76622, а также от перераспределения тормозного момента между вспомогательными и ленточными тормозами.Подачу инструмента с постоянной нагрузкой осуществляют вспомогательные тормоза 7 и 20 и дополнительный ленточный тормоз 23. В этом случае ленточный тормоз лебедки 2 выключен. Подачу инструмента с переменной нагрузкой (дискретный способ бурения) осуществляют ленточный тормоз лебедки 2 от электропривода импульсного механизма 13 и вспомогательные тормоза 7 и 20. Дополнительным тормозом 23 страхуем допустимую нагрузку долота на .забой. Механизм 12 силового привода (при его включении) натянет тормозные ленты 10 лебедки 12, если появилась необходимость прекращения подачи инструмента.При спуске колонны основную нагрузку примут на себя вспомогательные тбрмоза 7 и 20. Один из них - гидро- динамический 20 имеет свойство "ползу- чести" и с нерегулируемым тормозным моментом, а другой электромагнитный порошковый 7 способен удержать колоннус без проскальзывания и имеет регулировку тормозного момента током катушки возбуждения.На тормозе 7 установлен тахогенератор (не показан). Он определяет скорость вращения его вала 6 и обеспе-. чивает ввод напряжения в катушку возбуждения. Если его скорость приближается или равна нулю при бурении или спуске колонны, то ток в катушку поступает от реостата и регулируется оператором. От избыточности тока в катушке колонна зависнет над забоем . на вспомогательных тормозах, а при недостаточности - ее ползучесть Причем тормозной момент зависит от постоянно меняющейся массы спускаемогоинструмента, значит и ток в катушке - величина переменная, необходимо постоянно его регулировать.Когда спускаемая колонна не можетпреодолеть тормозной момент вспомогательных тормозов, включается механизм 31 дестабилизации, который резким толчком выведет колонну из состоянияпокояДля определения грузоподъемности вталевой системе на мертвом конце еетроса 16 устанавливается "датчик веса" (не показан), его индикатор определяет силу нятяжения троса, а пока 1294766зания тахогенератора (не показан) фиксирует прибор, определяющий скорость спуска колонны, его шкаладолжна быть градуирована от О до 9,81 м/с. Ориентируясь на эти показания, оператор регулирует тормозную систему потоку в тормозе 7 и частоте включения электропривода импульсного механизма1310Объективной причиной возникнове-. , ния пожарной опасности на буровой при выделении газа из недр является искрение и разряд статического электричества, образованный от различных15 источников, как в ленточном тормозе . лебедки 2, так и в системе циркуляции промывочной жидкости, и не исключено появление и накопление ее в металлоконструкции от естественных атмосфер20 ных явлений, остальные причины субьективные и устранимы, для этого достаточно соблюдать "Правила безопасности". Обычная защита - заземление не эффективна к этому виду энергии. 25Отсутствие специальных разрядников и приборов, фиксирующих силу заряда, не позволяет предупредить или определить, где и когда произойдет ее разряд образованный от различных источников,30содержащий разность электрических потенциалов или противоположный заряд. Его появление в ленточном тормозе вызвано трением между тормознымиколодками 15, изготовленными из. син"тетических материалов, о металлические шкивы 9 при непрерывном спуске инструмента на тормозах. Для предупреждения появления статическогоэлектричества ленточный тормоз снабжен приводным импульсным механизмом13, который предназначен на короткоевремя надежно удерживать инструмент на тормозах без проскальзывания, а раз нет трения скольжения колодок о шкивы, то и не;будет источника его появления, а также не будет искрения между ними. Дополнительный ленточный тормоз 23 допускает эти явления,но значительно ослабленные за счет снижения скорости вращения шкивов от цепной передачи 24 и уменьшения на них радиальных нагрузок, так как часть нагрузок воспримут йа себя вспомогательные тормоза 7 и 20, Кроме того, искрение в дополнительном тормо эе 23 будет удалено от источника выделения газа (центр скважины) на дополнительное расстояние.Формула изобретенияГрузоподъемное устройство, содержащее лебедку с валом, один конец которого связан посредством муфты с электромагнитным тормозом и на котором установлен барабан со смонтированными на нем шкивами, и тормозные ленты, установленные с возможностью взаимодействия с укаэанными шкивами, балансир, основной и дополнительный приводной механизмы и рукоятку управ ления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения пожарной безопасности, оно снабжено гидравлическим и дополнительным ленточным .тормозами при этом, выносной вал последнего .кинематически свяэанпосредством цепной передачи с другим, концом вала лебедки, а электромагнитный тормоз соединен посредством кулачковой муфты с гидродинамическим тормозом, причем вал лебедки снабжен механизмом дестабилизации положения груза.1147) 6 Составитель Л.ТТехред Л.Олийнык имчук едактор О,фили Корректор Т.К Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород у Г10ьжгород, ул. агарина акаНИИПИ 2 Тираж 625сударственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРскан наб., д. 4/5