Устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой

)5 Е 21 В 19/1 ТЕН оборудодля испо с которо ском рму с гидравл Изобретен нию для судов зования на б ведется бурени для добычи неф Наиболее б ройству констр тировки труб ф А/С", содержаь- ых громо лубе, 3 значите одов н нимальную клона не тено для транс предметов (бу ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1472626, кл. Е 21 В 19/14, 1987,Чертежи устройства транспортировкисекций морского стояка 289 - 99,12256 СБ,инв, 1 ч. 455581, переданные для информации на Свердловский завод "Уралмаш".(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯЦИЛИНДРИЧЕСКИХ УДЛИНЕННЫХ ПРЕДМЕТОВ МЕЖДУ МЕСТОМ ХРАНЕНИЯ И БУРОВОЙ ВЫШКОЙ(57) Изобретение относится к бурению скважин, Цель - расширение сферы применения, увеличение произв-сти труда,улучшение условий эксплуатации, безопасности работ и повышение надежности, Устройство содержит направляющий путь 1 стележками 2 и 3, привод б, тяговый орган 4,соединенный с тележкой 3. Тележка 2 выполнена с направляющими 7, на которыхустановлена каретка 9 шарнирного ложеие относится к ви предназначено луровых судах,е скважин на м р дти и газа.лизка к предлагаемому усукция системы для транспоиры "Маритим Хайдролищая выдвижную подьемну.БО 1 б 98416 А 1 мента 10, и ограничителем 11 перемещения каретки 9 для взаимодействия с тележкой 3.Тележка 3 выполнена с направляющими 8, имеющими возможность взаимодействовать с направляющими 7, и опускающимся ложементом 13, Тележки 2 и 3 выполнены со стопорами для фиксации взаимного положения при соприкосновении их. Направляющие 8 выполнены наклонными с консольными участками, а ложементы 13 - с зажимами 14 для цилиндрических удлиненных предметов. Перемещаемые предметы закрепляются зажимами 14 на ложементах 13. Тележка 3 приводом 4 перемещается к буровой вышке. В этом же направлении подтягивается тележка 2. После захвата перемещаемого предмета элеватором от крывают зажим 14 на тележке 3 и продолжают подъем. При соприкосновении тележеки 3 каретка 9 переходитс тележки 2 по, направляющим 7 и 8 на тележку 3, при этом ложемент 13 опускается. После раскрытия зажима 14 тележки 3 элеватор принимает трубу. Спуск происходит в обратной последовательности. 3 з.п; ф-лы, 3 ил,еюеаЪ желобчатой формы феми приводами.Указанная конструкциястационарно закреплена на иет большую площадь, имеетмассу и мощность с гидроприи перемещения.Устройство не предназначпортировки цилиндрическихровых и обсадных труб, инструмента) от мест хранения под буровую вышку и обратно.Кроме того, укладка цилиндрических предметов на желоб устройства не гарантирует безопасность работы с ними в периодкачки судна,Наиболее близким к предлагаемому является устройство транспортировки секций морского стояка фирмы "КОНЗ", содержащее привод, направляющий путь, тяговый орган (канаты), две тележки с ложементами и стопорами, фиксирующими положение тележек на направляющем пути, На тележке более удаленной от буровой вышки и не соединенной с тяговым органом, т, е, толечка неприводная, ложемент установлен шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости подъема морского стояка.Устройство работает следуюшим образом.Морской стояк (цилиндрический удлиненный предмет) подаеся на тележки и ега укладывают на ложементы тележек таким образом, чтобы конец стояка, обращенный к буровой вышке, был выдвинут за пределы тележек на расстояние. достаточное для подачи его пад элеватор буровой вышки, При включении привода устройства в работу приводная тележка, связанная с тяговым органом начинае перемещаться по направляющему пути, одновременно перемещая неприводную тележку., которая связана с ней через уложенный на ложементы тележек морской стояк, При достижении заданнога положения приводную тележку останавливают. Свободный конец морского стояка захватывают элеватором буровой вышки и поднимают вверх до зэданнога уровня, при этом неприводная тележка, нагруженная вторым концом морского стояка, подтягивается элеватором до приводной тележки. Затем элеватор останавливают. При этом морской стояк находится в наклонном положении, при котором его ко; ец, опирающийся на поворотный ложемент неприводнай тележки, находится на значительном расстоянии от вертикальной оси подъема элеватора.Для предотвращения ааскачивания морского стояка на подвеске элеватора при его отделении ат ложемента неприводной тележки морской стояк удерживают специальными оттяжками или манипуляторами элеватора, В случае отсутствия элементов удержания нижний конец трубы, срываясь с ложемента неприводной тележки, стремится занять вертикальное положение пад собственной массой, Появляется ускоренное движение и значительный маховый момент,который может быть опасным для обслуживающего персонала и привести к аварийной ситуации.При обратной последовательности рааот нижний конец опускаемого элеватором морского сояка необходимо оттянуть оттяжками (канатами) или манипулятором отбуровой вышки и установить в поворотный ложемент неприводной ележки, При дальнейшем опускании элеватора морской стояк, воздействуя через поворотный ложемент, со. общает неприводной тележке (не связаннойс тяговым саганом) перемещение в направлении от буровой вышки и укладывает второй конец морского стояка нэ ложемент приводной тележки, после чего элеватор отсоединяют от морского стояка и включают привод на перемещение тележки к месту хранения морского стояка, В дальнейшемработа повторяется.Однако этэ конструкция имеет ряд недостатков,Необходимость остановки элеватора, установка оттяжек или манипулятора, их последующее снятие снижает производительность трудаПри перемещении иэделий малых масссил трения (от собственных масс) недостаточно для перемещения неприводной тележки.Не обеспечены требования безопасности работ при перемещении труб от устройства пад ось элеватора и обратно,Дгя работы оттяжек необходимы дополнительные устройства (лебедки), работа которых должна быть соответствующим образом синхронизирована с работой элеватора буровой вышки и которые не включены в состав устройства прототипа, хотя в состав комплекса механизмов буровой вышки указанные устройства входят как самостоятельные.устройства, То же относится и к манипулятору перегрузочного устройства морского стояка, вь 1 палняющега функционально аналогичную оттяжкам работу,Обслуживание укаэанных устройств усложняет работу, связанную с подъемом и опусканием морского стояка, снижает производительность труда обслуживающего персонала,Наличие дополнительных устройств усложняет и ударажэет конструкцию комплекса устройства буровой вышки.Цель изобретения - расширение сферы применения устройства, т, е, использования устройства для перемещения предМетов различных масс, длин и диаметров, а такжеувеличение производительности труда при улучшении условий эксплуатации и безопасности работ, повышение надежности устройства в работе, 16964165 10 50 55 Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой включает привод, направляющий путь, тяговый орган, взаимодействующий с тележками, имеющими не менее двух ложементов, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, допускает возможность свободного перемещения вдоль тягового органа, а ложемент на ней установлен шарнирно.Кроме того, указанный шарнирный ло-,жемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направляющие для ее перемещения, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, имеет ограничитель перемещения каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости. На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих каретки, а ограничитель перемещения каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.При этом направляющие каретки на тележке, наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажимы цилиндрических предметов,В предлагаемом устройстве шарнирный ложемент установлен на каретке, а тележки имеют взаимодействующие направляющие для ее перемещения, при этом тележка, наиболее удаленная от буровой вышки, имеетограничитель перемещения каретки, а ложементы остальных тележек установлены с возможностью их перемещения в вертикальной плоскости,На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих каретки, а ограничитель перемещения каретки взаимодействует с последующей тележкой при их соприкосновении.При этом направляющие каретки на тележке, наиболее приближенной к буровой вышке, установлены наклонно и имеют консольные участки, а ложементы имеют зажимы цилиндрических предметов Предлагаемому устройству присущи следующие свойства.После захвата элеватором буровой вышки одного из концов поднимаемого цилиндрического удлиненного предмета его второй конец до момента достижения указанным предметом вертикального положения связан шарнирной связью с тележками,а следовательно, через них и с буровой палубой, что исключает возникновение опас 15 20 25 30 35 40 45 ных маховых моментов при подъеме цилин дрических удлиненных предметов (буровых обсадных труб и инструмента), повышает надежность и безопасность работ.Подъем цилиндрических удлиненных предметов происходит непрерывно, так как не требуются остановки элеватора для установки и снятия оттяжек или манипулятора, что повышает производительность труда и улучшает условия эксплуатации устройства и буровой вышки в целом.Исключается необходимость использовать дополнительные устройства для сопровождения второго конца цилиндрического удлиненного предмета под вертикальную ось подъема элеватора, что повышает производительность труда обслуживающего персонала, упрощает конструкцию комплекса устройства буровой вышки.Так как конструкцию предлагаемого устройства исключает необходимость применения тросовых оттяжек для удерживания "свободного" конца цилиндрического удлиненного предмета, например обсадных труб, то повышается безопасность работ.Обеспечена надежная связь транспортируемых цилиндрических удлиненных предметов с ложементами устройства, что повышает надежность и безопасность работ при транспортировке и подъеме указанных предметов,Перемещение каретки шарнирного ложемента ограничено до соприкосновения направляющих каретки на тележках, что обеспечивает передачу тягового усилия на неприводную тележку и исключает и реждевременный сход каретки с ее направляющих (в данном случае с направляющих наиболее удаленной от буровой вышки тележки), что повышает безопасность и надежность работ,Опускаются ложементы прочих тележек после снятия с них цилиндрических удлиненных предметов, освобождая тем самым путь каретки шарнирного ложемента,Обеспечивается фиксация положения соприкасающихся тележек при определенном положении их направляющих относительно друг друга,Ускоряется скорость перемещения каретки шарнирного ложемента при ее приближении к вертикальной оси подъема элеватора,В предлагаемомустройстве шарнирный ложемент установлен на каретке, Для ее перемещения вместе с закрепленным на ней концом цилиндрического удлиненного предмета, который поднимается элеватором, на тележкахимеются взаимодействующие направляющие, концы которых входят под захватное устройствоэлеватора буровой вышки, при этом связьмежду шарнирным ложементом и концомлежащего на нем цилиндрического удлиненного предмета осуществляется через силы трения или через специальные зажимыложемента,Для удержания каретки шарнирного ложемента от преждевременного схода с наиболее удаленной от буровой вышки тележкии для передачи на указанную тележку тянущего усилия от приводной тележки, связанной с тяговым органом, на наиболееудаленной от буровой вышки тележки имеется ограничитель перемещения каоетки,срабатывающий при взаимодействии,соприкосновении) с последующей тележкой.Для освобождения пути каретки ложементы прочих тележек опускаются,На тележках имеются стопоры, фиксирующие их взаимное положение при соприкосновении направляющих, при этомнаправляющие тележки наиболее приближенной к буровой вышке установлены наклонно и имеют консольные участки,которые подходят под захватное устройствоэлеватора.Наклонно установленные участки направляющих каретки снижают скоро:ть еегоризонтального перемещения,На фиг, 1 изображено устройство дляперемещения цилиндрических удлиненнь,хпредметов от места хранения до буровойвышки, вид сбоку (транспортное положение); на фиг. 2 - то же, вид сбоку, положениеподъема цилиндрического удлиненногопредмета элеваторов буровой вышки); нзфиг. 3 - разрез А - А на фиг. 1,Устройство для перемещения цилиндрических удле редео между местом хранения и буровой вышкой содержитнаправляющий путь 1, на котором установлены тележки 2 и 3, одна из которых, наиболее приближенная к буровой вышке,приводная тележка 3 связана с тяговым органом 4, выполненным в виде каната, концыкоторого закреплены на барабане 5 привода б, направление вращения которого задает приводной тележке 3 перемещение внаправлении к буровой вышке или от нее.Наиболее удаленная от буровой вышкинеприводная тележка 2 допускает возможность ее свободного перемещения вдоль тягового органа 4,На тележках 2 и 3 имеются направляющие 7 и 8 для перемещения каретки 9 шарнирного ложемента 10 вместе сзакрепленным на ее ложементе 10 концомцилиндрического удлиненного предмета,поднимаемого за второй конец элеваторомбуровой вышки,Для удержания каретки 9 от преждевременного схода с направляющей 7 тележки 2 и для передачи на указанную тележку тянущего усилия от приводной тележки 3 на тележкс 2 имеется ограничитель 11 перемещения каретки, срабатывающий при соприкосновении торцов направляющих 7 и 8, взаимное положение которых фиксируется стопорами 12, имеющихся на тележке 3 и взаимодействующих с ответными элементами на тележке 2,На тележке 3 установлен ложемент 13, который опускается, освобождая путь каоетки 9, после того как элеватор буровой вышки снимает с ложемента 13 лежащий на нем конец цилиндрическсго удлиненного и редмета.Ложементы 10 и 13 имеют зажимы 14 цилиндрических удлиненных предметов, обеспечивающие жесткую связь указанных предметов с ложементами 10, 13 и тележка- ми 2 иЗ.На тележке 3 направляющие 8 установлены наклонно и имеют консольные участки, которые подходят под захватное устройство элеватора.Для управления работой привода б, подачи команды на перемещение тележек 2, 3 к буровой вышке или от нее в составе устройства предусмотрены консольные посты 15 и конеччые выключатели 16.Рааота устройства при и ремещении удлиненных цилиндрических предметов ,дальнейшем по тексту предметов) от места хранения на буровую вышку осущестеляется следующим образом.Перемещаемый предмет судовым грузоподъемным или другим средством укладывают на ложементы 10, 13 тележек 2, 3 так, чтобы конец его со стороны буровой вышки выступал за пределы направляющих 8 поиводной тележки 3 на величину, обеспечивающую захват его элеватором буровой вышки,Предмет на ложементах 10, 13 закрепляют зажимами 14 и с кнопочного поста 15 задают требуемое направление вращения барабану 5 приводом б, посредством которого тяговое усилие через канатный тяговый орган 4 передается на приводную тележку 3 и далее через ложементы 10, 13 и лежащий на них предмет на неприводную тележку 2, вследствие чего происходит совместное перемещение тележек 2, 3 и лежащего на них предмета в заданном направлении, например в направлении буровой вышки, После того как конец предмета окажется под захватом элеватора буровой вышки привод б отключают и тележки 2 и 3 останавливаются.Во время соединения захвата элеватора с концом предмета откидывают зажим 14на приводной тележке 3, освобождая геремещаемый предмет, Включают элеватор буровой вышки на подъем и одновременновключают приводную тележку 3, которая доходит до конечного положения и, воздействуя на конечный выключатель 15,останавливается после отключения привода, Второй конец предмета закреплен зажимом 14 на шарнирном ложементе 10,подвижном в плоскости подъема элеватора,каретка 9 которого сблокирована ограничителем 11 ее перемещения с тележкой 2, допускающей воэможность ее свободногоперемещения вдоль тягового органа 4.При подъеме элеватора второй конецпредмета вместе с неприводной тележкой 2перемещается в сторону буровой вышки.В момент соприкосновения направляющих 7 и 8, тележек 2 и 3 срабатывают стопоры 12, фиксирующие взаимное положениенаправляющих 7 и 8, а следовательно, итележек 2 и 3. При этом ограничитель 11перемещения каретки, взаимодействуя стележкой 3, срабатывает,. освобождая путьдвижения каретки 9, одновременна с этимложемент 13 приводной тележки 3 опускается. пропуская каретку 9, с закрепленнымна ее шарнирном ложементе 10 концом цилиндрического удлиненного предмета, поднимаемого за второй конец элеваторомбуровой вышки,В момент приближения предмета к осиподъема (в частном случае к вертикальномуположению) отдается зажим 14, крепящийпредмет на шарнирном ложементе 10, Приэтом предмет, освобождаясь от зажима 14,занимает вертикальное полокение, не создавая опасного махового момента.Работа устройства при перемещенииудлиненных цилиндрических предметов отбуровой вышки к месту хранения осуществляется следующим образом.Тележки 2 и 3 находятся рядом одна сдругой в крайнем положении у буровой вышки. Каретка 9 находится в положении приема предмета, Элеватором буровой вышки.предмет опускают на шарнирный ложемент10 каретки 9 до упора в специальный упорна ложементе 10,Под действием собственной массыпредмета, а также внешнего воздействия напредмет со стороны опускающегося элеватора каретка 9 с предметом перемещаетсяпо направляющим 8 в направлении от буровой вышки. При этом каретка 9 с приводнойтележки 3 переходит на неприводную тележку 2 и упирается в упоры на направляющих 7 неприводной тележки 2 и размыкает 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 стопоры 12, связывающие тележки 2. 3 пх направляюоре 7 и 8 вместе в одно целое При разъединежи тележек ограничитель 11 перемещения каретки взводится, замыкая собою сход каретки с направляющих 7 наприводной тележки 2, По мере опускания элеватора вниз угол наклона предмета уменьшается до горизонтального положения. Перед укладкой предмета на приводную тележку 3 ложемент 13 занимает рабочее положение, после чего элеватор рпускает предмет на ложемент 13, который воспринимает и передает на тележку 3 часть массы предмета, Далее захват элеватора отсоединяется от предмета и накладывается зажим 14, который связывает предмет ложементом 13 и ележкой 3,С кнопочного поста 15 включают привод 6 и тележки 2 и 3 с уложенным на них предметом перемещаются к месту хранения,При повторении процесса последовательность операций сохраняется.Технико-экономический эффект предполагаемого изобретения в сравнении с прототипом заключается в том, что повышается производительность труда при подъеме опускании) цилиндрических удлиненных предметов и их транспортировке к месту хранения или обоатно за счет того, что не требуется устанавливать или снимать оттяжки манипулятор), а подъем предметов гроисходит непрерывно без остановки элеватора ддя выполнения операций по установке и сня-гию оттяжек; исключается необходимость применять дополнительные устройства для работы от;яжными канатами, что упрощает комплекс устройства буровой вышки, снимает ее стоимость и трудоемкость обслуживания; повышается безопасность обслуживаюгцего персонала за счет того, что при подъеме предметов не возникают опасные маховь.е моменты из-за того, что используются оттяжки, изготавливаемые из канатов; крол;е того, обеспечена надежная связь транспортируемых предметов с ложе- ментами тележек, что особенно важно в условиях волнения моря; повышается надежность технологического процесса подачи на буровую вышку и от нее в хранилище цилиндрических удлиненных предметов,Формула изобретения 1. устройство для перемещения цилиндрических удлиненных предметов между местом хранения и буровой вышкой, включающее привод, направляющий путь с установленными на нем с возможностью перемещения тележками с ложементами, ближняя из которых соединена с тяговым органом, а ложемент, наиболее удлиненный от буровой вышки тележки, выполнен шар1698416 уяцнброцескоа уйанеиныи прВЬф(РМф) нирным, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения области применения, увеличения производительности труда, улучшения условий эксплуатации, безопасности работ и повышения надежности, шар нирный ложемент выполнен с кареткой, тележки выполнены с направляющими для перемещения каретки, причем направляюцие выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом, тележка наиболее 10 удаленная от буровой вышки, выполнена с Ограничителем перемещения каретки для взаимодействия с последующей тележкой, а ложемент ближней тележки установлен с возможностью перемещения в вертикальнои ПЛОСКОСти,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что тележки выполнены со стопорами для фиксации взаимного положения при соприкосновении направляющих,3. Устройство поп.1, отл ич а ю щеес я тем, что направляющие ближней тележки выполнены наклонными с консольными участками.4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ложементы выполнены с зажимами для цилиндрических предметов.СоставительТехред М,Моргентал Корректор Э.Лончако Тираж ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5