АВТОМАТИЧЕСКИЙ БУРОВОЙ КЛЮЧ

Автоматический буровой ключ АКБ-ЗМ2 предназначен для свин­чивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях. Ключ рассчитан на совместную работу с пнев­матическими клиньями в роторе и при работе на элеваторах. Он входит в комплект механизмов автомата спускоподъемных операций АСП.

Автоматический буровой ключ состоит из трех узлов: блока ключа, колонны с кареткой и пульта управления.

Блок ключа (рис. 93) — основной механизм, выполняющий операции по свинчиванию и развинчиванию труб. Блок ключа представляет собой корпус, на котором смонтировано трубоза­жимное устройство 14, понизительный редуктор 1, маховик 19, пневмодвигатель 17 типа П2, 5Ф1, цилиндр зажима челюстей 18 и пневмомасленки. Блок ключа имеет направляющие полозья, на которых он передвигается вдоль каретки двумя пневматиче­скими цилиндрами двойного действия.

Трубозажимное устройство состоит из верхнего «плавающе­го» корпуса 8 с зажимным приспособлением 11, нижнего за­жимного приспособления 5, вмонтированного в корпус редук­тора, разрезной шестерни 2 с втулкой 6 и промежуточного дис­ка/с тремя ведущими пальцами. Трубозажимное устройство и корпус ключа в передней части имеют вырезы для прохода трубы.

Верхнее и нижнее устройства состоят из двух сменных челю­стей, вставленных в челюстедержатели 3 и 13, и вкладышей со спиральной поверхностью. Челюстедержатели из своего пер­воначального положения могут поворачиваться на некоторый угол относительно своих корпусов. При этом челюсти, скользя по спиральной поверхности вкладышей, сближаются и зажима­ют замок трубы. Челюсть с замком сцепляется при помощи вставных сухарей 4 и 12. Нижний челюстедержатель поворачи­вается от пневматического цилиндра зажима челюстей 18, шток которого шарнирно связан с поводком челюстедержателя.

Рис. 93. Блок автоматического бурового ключа АКБ-ЗМ2

В вер­хнем челюстедержателе размещены подвижной и неподвижный шарики. Подвижной шарик выдвигается штоком блока ци­линдров в момент зажатия челюстями замка трубы.

При вращении разрезной шестерни в момент упора непо­движного шарика в подвижной шарик, выдвинутый штоком ци­линдра, происходит кратковременная остановка втулки и свя­занного с ней верхнего челюстедержателя. В результате даль­нейшего вращения верхнего корпуса относительно неподвижно­го челюстедержателя замок зажимается.

Для установки и фиксации верхнего челюстедержателя в среднем нейтральном положении при холостом вращении верх­него корпуса относительно трубы челюстедержатель подпира­ется двумя бойками и стопорится шариковым фиксатором 15. Быстрая и точная остановка всех вращающихся частей трубозажимного устройства в нейтральном положении по окончании свинчивания или развинчивания осуществляется специальным стопорным устройством (блоком цилиндров). Шток цилиндра стопора совмещения, выдвигаясь вверх, попадает в углубление разрезной шестерни и останавливает механизм. Для смягчения удара и предохранения деталей от поломок верхняя часть што­ка с двух сторон имеет такие же скосы, как и в гнезде шес­терни.

Верхний корпус трубозажимного устройства удерживается на некотором расстоянии относительно промежуточного диска четырьмя стаканами 10, которые внутри имеют пружины. При свинчивании корпус сжимает пружины стаканов и опускается вниз, а при развинчивании поднимается вверх, удерживаясь на замке трубы за счет сжатия трубы челюстями.

Кроме вертикального перемещения верхний корпус имеет два горизонтальных перемещения относительно разрезной шес­терни. Одно перемещение осуществляется за счет зазоров меж­ду ведущими пальцами и овальными окнами корпуса, а другое, перпендикулярное к первому, — за счет зазоров между двумя пальцами разрезной шестерни и окнами промежуточного диска.

Такая конструкция позволяет верхнему корпусу самоустанав­ливаться по замку трубы и прижиматься к нему при помощи двух толкателей 9. Для непрерывной передачи вращения раз­резная шестерня соединена с двумя промежуточными шестерня­ми редуктора, закрытыми кожухами 16. На ведущем валу ре­дуктора посажен маховик 19, который служит для увеличения крутящего момента при раскреплении и закреплении резьбового соединения труб, а также для сообщения трубе равномерной скорости вращения.

Колонна ключа с кареткой состоит из каретки, двух пнев­матических цилиндров, колонны, основания и винтового дом­крата.

Каретка свободно вращается в верхней части колонны и по­ложение ее при работе ключа фиксируется чекой. Штоки пневматических цилиндров, служащих для подвода и отвода ключа, соединяются с проушинами блока ключа при помощи подвески. Для установки ключа на разной высоте колонна может пере­мещаться в основании и фиксироваться по отверстиям в колон­не валиком. Бесступенчатая регулировка ключа по высоте осу­ществляется винтовым домкратом.

Пульт управления состоит из корпуса и двух пар кранов. Каждая пара кранов снабжена одной рукояткой. На пульте имеется указание по включению рукояток кранов. Сжатый воз­дух к пульту управления подается от воздухосборника пневма­тической системы буровой установки через кран и коллектор пульта, который соединен с кранами, а от них по гибким шлан­гам к цилиндрам и двигателю.

Конструкция опоры ключа позволяет монтировать его на различные основания. Для монтажа ключа устанавливают спе­циальную плиту размером 650X650 мм и жестко крепят ее к подроторным балкам или к подвышечному основанию.

Опорная плита имеет 13 отверстий, которые позволяют мон­тировать ключ под углом 24 или 40° относительно продольной оси ключа и оси ротора, параллельной цепной передаче на ро­тор. Ключ можно монтировать как между буровой лебедкой и ротором, так и перед ротором с правой стороны (со стороны приемного моста).

При установке ключа между лебедкой и ротором в основ­ном его располагают под углом 24°. В этом варианте опорную плиту колонны монтируют на одном уровне с ротором, что обеспечивает возможность установки ключа на такой же высо­те и работы его с посадкой колонны труб на клинья или эле­ватор. Расстояние от оси скважины до опорной плиты должно быть равно 270 мм. На опорной плите ключ можно монтировать и под углом 40°, однако в этом случае исключается возможность опускать ключ для работы на элеваторе вместо клиньев из-за кожуха цепной передачи на ротор.

При установке ключа перед ротором на опорной плите его располагают под углом 40°. Современные конструкции основа­ний вышечного блока выпускают вместе с опорной плитой клю­ча, которая определяет место его монтажа.

Основание ключа с кареткой к опорной плите крепят семью болтами М36. На каретку при помощи легости устанавливают блок ключа и соединяют с двумя подвесками штоков пневма­тических цилиндров. Пульт управления ключом монтируют око­ло пульта бурильщика или в стороне от него в зависимости от того, кто будет управлять ключом. От пульта до ключа воз­душные шланги прокладывают по полу буровой и накрывают кожухами.

Для уменьшения шума шланг от двигателя пропускают в от­верстие под пол буровой.

После окончания монтажа проверяют надежность крепления колонны ключа и блока ключа со штоками цилиндров, пра­вильность подключения шлангов пульта к ключу путем крат­ковременного включения механизмов, параллельность направ­ляющих ключа в выдвинутом положении относительно поверх­ности стола ротора. Допускается отклонение от параллельности не более 25 мм на 1 м. В случае большего отклонения ключ ре­гулируют путем установки прокладок под болты между плитой основания и опорной плитой.

МЕХАНИЗМ МСП-2А

Механизм МСП-2А служит для перемещения нижних концов бурильных свечей на подсвечник. Для механизации спускоподъемных операций механизм МСП может работать в комплекте с автоматическим буровым ключом, пневматическими клиньями в роторе и передвижной люлькой второго помощника бурильщи­ка. Механизм монтируют на вышках башенного типа.

В комплект механизма МСП-2А входит нижний захват, слу­жащий для захвата нижних концов свечей и перемещения в сто­рону подсвечника во время подъема инструмента, и подсвечник АУС-3 для автоматической установки свечей.

Нижний захват (рис. 94) состоит из неподвижного основа­ния 10, на котором смонтирован пневматический цилиндр 12, и выдвижной стрелы 2. Движение от цилиндра к стреле пере­дается через шестерню 13, вращающуюся вместе с цепным ко­лесом 6, и цепью 1. Пневматический цилиндр диаметром 200 мм и максимальным ходом 650 мм имеет неподвижный пустотелый шток 5 с поршнем. Концы штока укреплены в кронштейнах 3 и соединены гибкими шлангами с воздухопроводом, а полости штока — с цилиндром. Направление движения цилиндра по што­ку зависит от того, к какому концу штока подается сжатый воздух. При перемещении цилиндра закрепленная на нем рей­ка 14 вращает шестерню и посаженное на одном валу цепное колесо, которое при вращении перемещает цепь, соединенную с концами выдвижной стрелы. Для предотвращенич односто­роннего износа манжет поршня штока, вызванного массой ци­линдра, цилиндр смонтирован на тележке 11 и соединен с ней при помощи поддерживающих пружин 7. На конце выдвижной стрелы помещено захватное устройство 15 для захвата буриль­ной трубы в центре скважины. Захват 16 открывается от уда­ра курка 9 об упор 8 в тот момент, когда нижний конец свечи пройдет центральную створку АУС-3. Ход стрелы регулируют длиной хода пневматического цилиндра путем' набора втулок 4, закрепленных шпильками к кронштейнам крепления штока. Максимальная длина хода стрелы 3,4 м, а минимальная — 2,75.

Подсвечник АУС-3 (рис. 95) состоит из металлического под свечника 6 с перегородками 5, разделяющими его на десять секций. В середине подсвечника имеется направляющий же­лоб 9, по которому стрелой захвата передвигается нижний ко­нец свечи. Для направления свечи в сторону секций подсвеч­ника в конце желоба установлена центральная створка 8, за­крывающаяся под действием груза 3. Груз закреплен к цент­ральной створке тросом 2 через направляющий ролик 1. Все секции подсвечника, кроме двух крайних, закрываются створ­ками 7. Подсвечник установлен на металлическом основании 4 высотой 1,3 м.

Свечи устанавливают в следующем порядке. Отвинченная и подвешенная на элеваторе свеча нижним захватом подается к центральной створке и открывает ее. После прохождения свечи створка закрывается. Курок нижнего захвата ударяется об упор, открывает захват, который освобождает свечу. Свеча в это время имеет наклонное положение и под собственной мас­сой, стремясь занять вертикальное положение, скользит по за­крытым створкам до открытой секции подсвечника и занимает свое место в ряду. При заполнении одной секции подсвечника открывают створку следующей секции, а при заполнении всех пяти секций одной стороны подсвечника переставляют цент­ральную створку на заполненную сторону и заполняется вто­рая сторона подсвечника.

Рис. 95. Подсвечник АУС-3

Нижний захват на трубных, вышках монтируют на втором поясе с правой стороны по частям: вначале неподвижную часть, а затем подвижную стрелу. Для установки неподвижной части снимают втулочно-роликовую цепь и вытаскивают стрелу. Непо­движную часть поднимают с наружной стороны вышки при по­мощи троса, перекинутого через вспомогательный ролик крюкоблока, и крепят к поясу вышки двумя хомутами. Этим же тро­сом неподвижную часть захвата выравнивают в горизонтальном положении, а заднюю его часть подвешивают двумя тягами к третьему поясу вышки и такими же тягами соединяют с ниж­ним поясом.

После монтажа неподвижной части захвата при помощи тро­са поднимают стрелу внутри вышки в горизонтальном положе­нии и вставляют в корпус неподвижной части.

Втулочно-роликовую цепь устанавливают так, чтобы в край­нем заднем положении стрелы курок доходил до упора и от­крывал захватное устройство. Цилиндр при этом должен на­ходиться в крайнем переднем положении.

После установки стрелы захват окончательно регулируют по выдвижению стрелы на центр скважины. Для обслуживания за­хвата около него делают площадку с перилами и соединяют с маршевой лестницей вышки.

На уголковых вышках нижний захват монтируют на уровне четвертого пояса на специальной трубе, расположенной на 600 мм от пояса к центру скважины. Трубу устанавливают на двух кронштейнах, закрепленных к ногам вышки хомутами.

К цилиндру захвата присоединяют гибкие шланги для под­вода сжатого воздуха и устанавливают кран управления стре­лой.

Подсвечник АУС-3 монтируют на подвышенном основании на расстоянии 1,5 м от центра скважины и крепят хомутами. Ось направляющего желоба подсвечника должна совпадать с осью ротора. Для автоматического закрытия центральной створ­ки на обшивке вышки устанавливают направляющий ролик, че­рез который на канате к створке подвешивают груз.

ПЕРЕДВИЖНАЯ ЛЮЛЬКА

Передвижная люлька (люлька-лифт) предназначена для рабо­ты второго помощника бурильщика при спускоподъемных опе­рациях и перемещения его по высоте в случае применения све­чей разной сверх допустимого размера длины.

Люлька (рис. 96) состоит из направляющих 4, люльки 5 и электролебедки 3. Направляющие состоят из двух половин — верхней и нижней. По направляющим люлька перемещается на роликах 7 двумя подъемными канатами 2, перекинутыми через поворотные ролики 1 и наматываемыми на барабан лебедки. Равномерное натяжение подъемных канатов осуществляют стяжкой 10. Цельнометаллическая люлька имеет дверь с блоки­ровкой 8, деревянный пол и козырек 11 для защиты рабочего от атмосферных осадков. Козырек имеет конусообразную фор­му для предохранения люльки от ударов талевым блоком. В нижней части люлька имеет отбойник 6 для предохранения ее от зацепления элементами талевой системы. Ход люльки ограничивается конечным выключателем 9, укрепленным на задней ее стенке.

Электролебедка люльки состоит из электродвигателя, ре­дуктора и двух канатных барабанов на одном валу. Червячная пара редуктора электролебедки самотормозящаяся, поэтому люльку можно останавливать на нужной высоте без каких-либо тормозных устройств. Управляют движением люльки вверх и вниз контакторным переключателем, установленным на люльке. Перед монтажом люльки проверяют наличие и исправность всех деталей. В раме, основании, перилах и роликах не долж­но быть трещин, вмятин, дверь должна свободно открываться. Основание и перила люльки должны быть укреплены снаружи стальными канатами или хомутами. Рама не должна иметь пе­рекосов. Ролики должны свободно вращаться на осях, а рас­стояние между ребордами верхней пары роликов должно быть равно этому же расстоянию у нижней пары роликов, отклоне­ние допускается не более 1 мм. Проверяют также центрирова­ние валов электродвигателя и редуктора и правильность за­цепления малой шестерни редуктора с большой шестерней, си­дящей на валу барабанов. При исправности лебедки ведущий вал ее легко приводится во вращение от руки в обе стороны.

Передвижную люльку собирают в горизонтальном положе­нии на приемном мосту буровой. Верхние половины направляю­щих при помощи болтов соединяют с нижними. Направляющие должны быть прямолинейными, а стык с внутренней стороны ровным, без выступов и заусенцев. Расстояние между центрами хомутов на направляющих должно соответствовать расстоянию между центрами поясов буровой вышки и равняться для 41-метровой вышки — 4027 мм, а для 53-метровой — 4355 мм.

Направляющие укладывают на приемный мост кронштейна­ми вниз так, чтобы верхние концы их находились у площадки буровой. Направляющие соединяют нижней траверсой без за­тяжки болтов, а на кронштейны устанавливают стяжные бол­ты. На каждый болт навинчивают по две гайки: одну с внут­ренней стороны, а другую — снаружи. Это необходимо для ре­гулирования и фиксирования расстояния между направляю­щими.

Люльку заводят в направляющие со стороны верхней тра­версы, устанавливают верхнюю траверсу и затягивают болты на нижней траверсе. Расстояние между направляющими регу­лируют так, чтобы односторонний зазор между ребордами ро­ликов и направляющими по всей длине хода люльки был в пре­делах 2—3 мм. Это обеспечивает свободное перемещение люль­ки в направляющих.

Рис. 96. Передвижная люлька

На люльку устанавливают винтовую стяжку для подъемно­го каната и электропереключатель. На конец валика переклю­чателя, выходящего на наружную сторону люльки, устанавли­вают рычаг блокировки. Когда рукоятка переключателя нахо­дится в положении «стоп», рычаг блокировки располагается перпендикулярно к направляющей люльки.

Электроблокировку хода люльки проверяют следующим об­разом. Ставят рукоятку переключателя в положение «вверх» с одновременным поворотом рычага блокировки в сторону дви­жения люльки. Люльку передвигают в направляющих до верх­него блокировочного упора. Конец рычага блокировки должен касаться средней части блокировочного упора и выступать за него на 8—10 мм. Установив рукоятку переключателя в поло­жение «вниз», тем же способом проверяют блокировку нижне­го хода люльки. Этим заканчивают сборку люльки на мосту буровой и приступают к подготовке ее к подъему на вышку.

Затягивают и шплинтуют все болты, снимают рычаг блоки­ровки (или переключатель), сдвигают люльку в крайнее ниж­нее положение, до захода роликов в скошенную часть направ­ляющих в этом положении люльку закрепляют веревкой.

К углам верхней траверсы направляющих крепят строп из каната диаметром не менее 10 мм и длиной не менее 6 м. В средней части стропа делают петлю для надевания ее на крюк при подъеме люльки. Поднимают люльку талевой систе­мой или легостью с таким расчетом, чтобы хомуты кронштей­нов на направляющих находились соответственно против поясов вышки. При подъеме люльки кронштейны не должны цеплять­ся за настил приемного моста и пола буровой. Люльку монти­руют на середине той грани вышки, у которой размещается под­свечник для установки свечей. С этой целью на вышке ВБ-53-320 предусмотрены специальные трубные пояса, закреп­ляемые на ногах вышки в процессе сборки соответствующих секций. Для установки висящей люльки низ направляющих подтягивают к поясу вышки и прихватывают их кронштейны скобами или хомутами к этому поясу. Затем подтягивают верх направляющих и закрепляют все кронштейны к поясам вышки, Проверяют вертикальность направляющих и окончательно за­тягивают гайки на скобах.

После монтажа люльки с направляющими поднимают при помощи легости электролебедку и устанавливают ее на специ­альные кронштейны с таким расчетом, чтобы расстояния от ка­натных барабанов до направляющих были одинаковыми.

По средней линии канатных барабанов на поясе вышки уста­навливают поворотные ролики, а затем оснащают люльку подъ­емными канатами. Для этого одни концы канатов укрепляют на барабанах лебедки и наматывают на них по два витка. Другие концы пропускают через поворотные ролики и крепят к люль­ке. Один из канатов при помощи вилки крепят непосредствен­но к верхнему угольнику люльки, а другой — к винтовой стяж­ке. Люльку отвязывают от направляющих, приподнимают ее на незначительную высоту вращением от руки соединительной муф­ты электродвигателя и регулируют натяжение канатов винто­вой стяжкой. При этом первый виток канатов должен приле­гать к наружным ребордам канатных барабанов, к которым были прикреплены канаты.

При монтаже электрооборудования внизу на площадке око­ло поста бурильщика и на балконе устанавливают ящики с ру­бильниками. От нижнего рубильника к верхнему и к магнитно­му пускателю прокладывают кабель. Гибкий шланговый кабель прокладывают также от электропереключателя, установленного в люльке, до магнитного пускателя. Этот кабель пропускают сквозь пол люльки и крепят к зажиму, установленному на стяжке направляющих. Длину шлангового кабеля подбирают с учетом предотвращения его обрыва при передвижении люльки и излишнего провисания.

После монтажа проверяют работу люльки, блокировку край­них положений хода люльки, натяжение подъемных канатов и всех болтовых соединений.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: