Подъемное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополиительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01.12.78 (21) 2691905/22-03 (51) M Kit.

Е 21 В 15/00 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19 (53) V 622.242 3 (088. 8) Дата опубликования описания 230581 (72) Автор изобретения (71) заявитель

1 (54) ПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к технике ! бурения, освоения и ремонта разведочных и эксплуатационных скважин и предназначено для использования в составе соответствуктаих мобильных установок, например самоходных буровых установок. Известно подъемное устройство буровой установки, включаксцее мачту и подъемный узел, переводящий ее из транспортного положения в рабочее

rq.

Однако малая степень свободы мачты не 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 P2) .

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 системы к местам складирования труб. Вследствие этого приходится использовать подРучные средства, при этом ряд операций выполняется вручную.. В практике бурения иногда используют дополнительные грузоподъемные средства, но это повышает стоимость работ и увеличивает количество обслуживакщего .персонала. При выполнении этих опе.раций оборудование установки, как правило, простаивает. Между тем, именно спуско-подъемные и вспомога" тельные работы сдерживают рост повышения производительности труда при бурении, освоении и ремонте скважин и являются основной причиной медленого внедрения перспективных мобильных установок.

2О Цель изобретения — повьааенйе уровня механизации спуско-подъемных и вспомогательных операций.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено основаниемт шарнирно связанным с платформой, и направляющим блоком талевой систеma, установленным на шарнирном узле поворота мачты, мачта установлена на основании посредством шарнир-.

30 .ного узла поворота который выполнен

832027 с двумя степенями свободы, причем механизм подъема мачты выполнен в виде двух пар силовых цилиндров, одна из которых связывает мачту с основанием, соответственно через шаровую опору и шарниры с двумя степенями свободы, а другая связы-, вает основание с платформой.

Кроме того, шаровая опора выполнена в виде оси, размещенной в стен-1 ках пустотелого шара, который зак- лючен в обойму с цапфами, причем ось связывает между собой силовые ци линдры, а обойма связана с мачтой цапфами.

На фиг. 1 показана, схематически установка с подъемным устройством в.походнам положении, общий вид; на фиг. 2 — то же, в рабочем положении; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2) на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2, на фиг. 5 — сечение B-B на фиг. 2; на фиг. б — сечение Г-Г на фиг. 2, на фиг. 7 — сечение Д-Д на фиг. 6, на фиг. 8 — выносной элемент 1 на фиг.б.; на фиг. 9 — сечение . Е-Е на фиг. 2.

Подъемное устройство установки, монтируется, например на автомобильном шасси (фиг. 1 и 2) . Шасси заканчивается платформой 1, на которой скомпонованы осноВные элементы устрой ства, в частности буровая мачта 2.

Для подъема последней предусмотрено два силовых цилиндра 3 и 4 (фиг.1-3).

Эти цилиндры расположены под угломдруг относительно друга, одни концы цилиндров с помощью шарнирных узлов 5 с двумя степенями свободы (фиг. 4) смонтированы на основании б (фиг.1 и 2) . Основание шарнирно закреплено на кронштейнах опорной балки посредсТВоМ опор 7 (фиг.б). Противоположные концы (штоки) силовых цилиндров

3 и 4 соединены между собой осью 8, помещенной в стенках пустотелого шара 9 (фиг.5). Последний заключен в обойму 10 с цапфами, соединенными с мачтой. Для поворота основания б предусмотрено два силовых цилиндра

11 (фиг. 1-3).

Буровая мачта соединена с основанием посредством опорных шарниров 12. с двумя степенями свободы (фиг.6-7) .

На одной оси с мачтой посажен и ролик 13 талевой системы. Подъемное устройствб 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, гидропривяд силовых цилиндров (на чертеже не показаны) . Платформа снабжена выносными опорами 16.

Ролики талевой системы 13, 17,18 и 19 смонтированы на осях .(фиг. 3) посредством сферических самоустанавливающихся подшипников 21, Верхние

d0 б5 любом порядке работы силовых цилиндров 3 и 4 изменяется угол между ними.

В этом случае штоки цилиндров поворачиваются друг относительно друга на оси 8. При развороте буровой мачты в горизонтальной плоскости и совменаправляющие блоки 22 и 23 (фиг. 2) смонтированы на осях 24 (фиг. 9) на цилиндрических подшипниках, например на подшипниках 25 скольжения.

Устройство работает следующим образом.

При переводе буровой установки из походного положеиия в рабочее откидывают выносные опоры 16. С помощью силовых цилиндров 11 сообщают вращение основанию б, которое, поворачиваясь в опорах 7, толкает силовые цилиндры 3 и 4 и система, образов.",.нная основанием б, цилиндрами

3 и 4 и буровой мачтой 2, разворачивается как единое целое. Таким образом, мачту устанавливают в вертикальное (рабочее)положение (фиг.2), Спуска-подъемные операции и бурение осуществляют обычным способом. Для этого задействуют.талевую систему, 2О в том числе лебедку 15, обводной ролик 13, крюковую подвеску 14.

При подъеме-"затаскивании" под крюковую подвеску буровых и обсадных труб, с целью исключения ручных

25 операций и подручных средств, буровую мачту наклоняют дальше — за пределы платформы 1 (фиг.2) . Для этого подачей рабочей жидкости одновременно в оба силовых цилиндра 3 и

4 приводятся в движение штоки и буровую мачту переводят в наклонное положение. В этом случае крюковая подвеска 14, отходя на канатах от мачты, "достает" груз за преде35 лами буровой установки — в ее продольной плоскости. Если груз-трубы и т.п., находится в стороне от установки, включают в работу один из силовых цилиндров 3 или 4, что вызывает разворот буровой мачты в

40, горизонтальной плоскости — влево или вправо (фиг.3) и крюковая подвеска оказывается в стороне от продольной оси установки. Маневрируя работой силовых цилиндров 3, 4 и 11, буровую мачту выводят в нужное место в определенном пространстве для совмещения крюковой подвески с грузом.

Работая лебедкой 15 посредством талевой системы, крюковой подвеской

14 поднимают груз, далее с помощью силовых цилиндров 3-, 4 и 11 мачту

2 устанавливают в исходное — вертикальное полажение.

При эволюциях буровой мачты в пространстве силовые цилиндры 3 и 4 проворачиваются относительно основания б в своих шарнирах 5 в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Аналогичным образом перемещается в шарнире 12 конец буровой мачты. При

832027

Формула изобретения

/б щенном подъеме и повороте мачты происходит сложное движение силовых . цилиндров 3 и 4 относительно мачты.

Необходимые степени свободы обеспечиваются за счет поворота оси 8 вместе с шаровой опорой 9 относительно обоймы 10 и проворота обоймы на цапфах относительно мачты.

При пространственном движении мачты обводные ролики 13, 17,18, и

19 проворачиваются на осях 20 и "покачиваются", самоустанавливаясь на сферических подшипниках 21. Этим предотвращается возможность схода каната с этих роликов. Верхние направляющие блоки 22 и 23 практически не испытывают этих возмущений.

Аналогичным образом подъемное устройство используется в составе самоходных агрегатов для освоения и ремонта скважин.

Таким образом, предлагаемое устройство используется как по прямому назначению — для подъема мачты, перемещения крюковой подвески и производства буровых технологических и ремонтных работ, так и для расширения возможности мобильной установки за счет придания ей функций грузоподьемного крана с подъемно-поворотной стрелкой. Вследствие этого появляется возможность существенно повысить уровень механизации спуско-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, механиэм подъема мачты, лебедку, выносные опоры, силовую установку и гидропривод, отличающее с я тем, что, с целью повышения уровня механизации спуско-подъемных и вспомогательных операций, устройство снабжено основанием,.шарнирно связанным с платформой, и направлякщим блоком талевой системы, установленным на шарнирном узле поворота мачты, мачта установлена на основании посредством шарнирного узла поворота, который выполнен с двумя степенями сво15 боды, причем механизм подъема мачты выполнен в виде двух пар силовых цилиндров, одна из которых связывает мачту с основанием, соответст-ен венно через. шаровую опору и шарниры

Щ с двумя степенями свободы, а другая связывает основание с платформой.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шаровая опора 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.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

3S 9 578423, кл. E 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 @ 4„

f "Å

Составитель А.Сергачев, Редактор Н.Рогулич Темред И.. Табакович, Корректор Е.Рокко

Заказ .3823/77 Тираж 627 ПОдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

113035,Москва, E-35,Рау аская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4