Файл: Денисов П.Г. Сооружение буровых учеб. пособие.pdf

и подъем бурильного инструмента, спуск обсадных колонн, а также различные погрузочно-разгрузочные работы на мостках буровой.

Современные буровые установки снабжаются различными ком­ плексами механизмов, обеспечивающими механизацию и частичную автоматизацию трудоемких работ. К ним относятся: пневматические клинья, автоматические буровые ключи, передвижные люльки верхового рабочего, поворотные краны, а также механизмы для производства спуско-подъемных операций.

Пневматические клинья ПКР-У7

Пневматические клинья в роторе (рис. 98) состоят из корпуса 1 с внутренним диаметром 400 мм, направляющих планок 2, которые установлены в вертикальных пазах с наружной стороны корпуса, и кольца 3, соединяющего направляющие планки. В корпусе нахо­ дятся вкладыши 4 с центратором, являющимся гнездом для клиньев 5. Клинья шарнирно связаны державками 6, укрепленными на верхних

шей, по которым клинья перемещаются при захвате или освобожде­ нии трубы. В пазы клиньев вставлены плашки с зубчатой насечкой, обеспечивающие надежный захват и удержание трубы.

Цилиндр управления 7 укреплен на роторе при помощи крон­ штейна 8. На кронштейне смонтирован рычаг 9, длинный конец которого роликами соединен с кольцом, а короткий — осью соединен со штоком цилиндра. При помощи цилиндра управления и рычага производится подъем или опускание кольца с направляющими и клиньями. Для управления цилиндром его соединяют воздухо­ проводами с педальным краном 10, воздухосборником 11. Между краном и воздухосборником помещают фильтр 12.

Для монтажа клиньев ротор устанавливают так, чтобы расстояние между нижней его плоскостью и желобом 13 было не менее 700 мм. Расстояние от центра ротора до верхней оси кронштейна должно быть 810 мм, а до плоскости стола ротора — 245 мм.

При помощи легости в ротор вставляют корпус клиньев в сборе с направляющими и кольцом. Корпус запирают специальными за­ мками, а на направляющие наносят смазку. Кронштейн цилиндра управления вместе с рычагом поворачиваются вокруг верхней оси, которая соединяет его с кронштейном ротора, а ролики рычага заводят в паз кольца. После этого кронштейны цилиндра управления и ротора соединяют нижней осью. Среднее положение роликов рычага

191

относительно кольца обеспечивается установкой прокладочных шайб на нижней оси.

У поста бурильщика на полу крепится педальный кран управле­ ния с кожухом, к которому подводится воздухопровод от ресивера через фильтр, соединяющий кран с цилиндром управления. Пневмати­ ческие шланги прокладывают под полом буровой в безопасных местах и крепят к штуцерам крана и пневмоцилиндра хомутиками. В отвер­ стие корпуса устанавливают вкладыши и запирают замками. Вну­ треннюю поверхность вкладышей смазывают графитной смазкой.

Нажатием на левую педаль в цилиндр управления подается воздух, направляющие поднимаются в верхнее положение, и на них устанавливаются клинья. При этом выступы державок заводятся в пазы направляющих и запираются пальцами с цепочкой. Среднее положение роликов рычага относительно кольца регулируется што­ ком цилиндра управления.

После установки клиньев производят их пробный подъем и опу­ скание. При этом проверяют перемещение клиньев в пазах вклады­ шей и шарнирах державок. Перемещение должно быть свободным, без заеданий.

Автоматический буровой ключ АКБ-ЗМ

Автоматический буровой ключ предназначен для свинчивания и развинчивания бурильных труб при спуско-подъемных операциях, а также для свинчивания обсадных труб при их спуске.

Ключ рассчитан на совместную работу с пневматическими клиньями в роторе, при работе на элеваторах. Он входит в комплект механизмов автомата спуско-подъемных операций АСП.

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

Блок ключа (рис. 99) является основным механизмом, выпол­ няющим операции по свинчиванию или развинчиванию труб. В кор­ пусе блока смонтированы трубозажимное устройство 1, понизитель­ ный редуктор 2, маховик 3, пневмодвигатель 4 марки ДР-13, цилиндр зажима челюстей 5, блок цилиндров для остановки вращающихся частей трубозажимного устройства и пневмомасленка для смазки роликовой опоры разрезной шестерни. Блок ключа имеет напра­ вляющие полозья, на которых он передвигается вдоль каретки двумя пневматическими цилиндрами двойного действия.

Трубозажимное устройство состоит из верхнего корпуса 6 с за­ жимным приспособлением 7, нижнего зажимного приспособления 8, вмонтированного в корпус редуктора, разрезной шестерни 9 с втул­ кой 10 и промежуточного диска 11 с тремя ведущими пальцами. Трубозажимное устройство и корпус ключа в передней части имеют вырезы для прохода трубы.

Верхнее и нижнее зажимные устройства состоят из двух сменных челюстей, вставленных в челюстедержатели 12, 13, и вкла­ дышей со спиральной поверхностью. Челюстедержатели из своего

первоначального положения могут поворачиваться на некоторый угол относительно своих корпусов. При этом челюсти, скользя по спи­ ральной поверхности вкладышей, сближаются и сжимают замок трубы. Челюсть с замком сцепляется при помощи вставных суха­ рей 14, 15. Нижний челюстедержатель поворачивается от пневмати­ ческого цилиндра зажима челюстей 5, шток которого шарнирно свя­ зан с поводком челюстедержателя. В верхнем челюстедержателе

Рис. 99. Блок автоматического бурового ключа АКБ-ЗМ.

размещены подвижной и неподвижной шарики. Подвижной шарик выдвигается штоком блока цилиндров в момент зажатия челюстями замка трубы.

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

Для установки и фиксации верхнего челюстедержателя в среднем нейтральном положении при холостом вращении верхнего корпуса

194

относительно трубы челюстедержатель подпирается двумя бойками и стопорится шариковым фиксатором 16.

Быстрая остановка всех вращающихся частей трубозажимного устройства в нейтральном положении по окончании свинчивания или развинчивания осуществляется специальным стопорным устрой­ ством (блоком цилиндров). Шток цилиндра, выдвигаясь вверх, попа­ дает в углубление разрезной шестерни и останавливает механизм.

Для смягчения удара и предохранения деталей от поломок верх­ няя часть штока с двух сторон имеет такие же скосы, как и в гнезде шестерни.

Рис. 100. Колонна автоматического бурового ключа с кареткой.

Верхний корпус трубозажимного устройства удерживается на некотором расстоянии относительно промежуточного диска четырьмя стаканчиками 17, которые внутри имеют пружины. При свинчивании корпус сжимает пружины стаканчиков 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, перпендикуляр­ ное 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 18. Для непре­ рывной передачи вращения разрезной шестерни она соединена с двумя промежуточными шестернями редуктора, закрытыми кожухом 19. На ведущем валу редуктора посажен маховик, который служит

для увеличения крутящего момента при раскреплении и закреплении резьбового соединения трубы, а также для сообщения трубе равно­ мерной скорости вращения.

Колонна ключа с кареткой (рис. 100) состоит из каретки 1, двух пневматических цилиндров 2, колонны 3, основания 4 и винтового домкрата 5. Каретка свободно вращается в верхней части колонны, и ее положение при работе ключа фиксируется чекой. Штоки пневма­ тических цилиндров, служащих для подвода и отвода ключа, соеди­ няются с проушинами блока ключа при помощи подвески 6. Для установки ключа на разной высоте колонна может перемещаться

• -отверстие дляустановки ключа наді Zb” 'p-omßepcmu.e для установки ключа подl вО°

Рис. 101. Опорная плита.

в основании и фиксироваться по отверстиям в колонне валиком 7. Бесступенчатая регулировка ключа по высоте осуществляется вин­ товым домкратом.

Пульт управления состоит из корпуса и двух пар четырехходовых кранов. Каждая пара кранов снабжена одной рукояткой. На пульте имеется указание по включению рукояток кранов. Сжатый воздух к пульту управления подается через кран и коллектор, который соединен с кранами пульта, а от них по шлангам и цилиндрам и двигателю. Конструкция опоры ключа позволяет монтировать его на различные буровые основания и использовать с различным обо­ рудованием.

Для монтажа ключа предварительно укладывают специальную плиту (рис. 101), которую жестко связывают с подроторными бал­ ками; ключ можно устанавливать как между буровой лебедкой и ротором, так и перед ротором с правой стороны.

При установке ключа между лебедкой и ротором в основном его располагают под углом 24° относительно осевой линии ключа и оси ротора, параллельной роторному щиту.

196

При этом варианте опорную плиту колонны укладывают на одном уровне с ротором, что обеспечивает возможность установки ключа на такой же высоте и работы его при посадке колонны труб на клинья любого типа или на элеватор. При монтаже ключа между лебедкой и ротором расстояние от центра скважины до опорной плиты должно равняться 270 мм. При такой установке опорной плиты ключ может быть смонтирован под углом 40°, однако в этом случае исключается возможность перестановки ключа для работы на элеваторах, так как мешает кожух роторной цепи.

Плита имеет отверстия, которые позволяют монтировать ключ как под углом 24°, так и под углом 40°. Если ключ расположен спе­ реди ротора под углом 40°, то опорную плиту монтируют с правой стороны. Современные конструкции вышечных оснований выпускают вместе с опорной плитой ключа, которая определяет место его мон­ тажа.

На опорной плите при помощи легости монтируют основание колонны ключа с кареткой и крепят семью болтами М-36. На каретку устанавливают блок ключа и соединяют с двумя подвесками штоков пневматических цилиндров. Блок ключа поднимают при помощи тросов, пропускаемых в отверстия хвостовой части корпуса и в го­ ловной части — между корпусом и направляющими.

Пульт управления монтируют около поста бурильщика или в стороне от него в зависимости от того, кто будет управлять ключом. Воздухопровод подводят к крану пульта управления, шланги кото­ рого соединяют с пневматическими цилиндрами и пневмодвигате­ лем ключа. Для удобства монтажа накидные гайки на концах шлангов пульта имеют нумерацию, соответствующую нумерации мест присоединения к ключу.

От пульта до ключа 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 пневматических цилинд­ ров, правильность подключения шлангов пульта к ключу путем кратковременного включения механизмов, параллельность полозьев ключа в выдвинутом положении относительно поверхности стола ротора. Допускается отклонение от параллельности не более 25 мм на 1 м.

В случае несоблюдения этого условия необходимо отрегулиро­ вать ключ установкой прокладок под болты между плитой основа­ ния и монтажной плитой.

Механизм МСП-2А

Механизмом МСП-2А перемещают и заводят нижние концы бу­ рильных свечей в подсвечник. Для механизации спуско-подъемных операций механизм МСП-2А может работать в комплекте с передвиж­ ной люлькой верхового рабочего, автоматическим буровым ключом

197

II пневматическими клиньями в роторе. Механизм МСП-2А монти­ руют на вышках башенного типа.

В механизм МСП-2А входит нижний захват свечей, служащий для перемещения нижних кондов свечей в сторону подсвечника,

иподсвечник АУС-3 для автоматической установки свечей. Нижний захват (рис. 102) состоит из неподвижного основания 10,

на котором смонтирован пневматический цилиндр 12, и выдвижной стрелы 2. Движение от цилиндра к стреле передается шестерней 13, вращающейся вместе с шестерней звездочки 6 и цепи 1. Пневмати­ ческий цилиндр диаметром 200 мм и максимальным ходом 650 мм имеет неподвижный пустотелый шток 5 с поршнем. Концы штока укре­ плены в кронштейнах 3 и соединены гибкими шлангами с воздухо­ проводом, а полости штока с цилиндром. Направление движения цилиндра зависит от того, к какому концу штока подается сжатый воздух. При перемещении цилиндра закрепленная на нем рейка вращает шестерню и посаженную на одном с ней валу звездочку. Звездочка при вращении перемещает цепь, концы которой соединены с концами выдвижной стрелы.

Для предотвращения одностороннего износа манжет поршня штока, вызванного весом цилиндра, цилиндр смонтирован на те­ лежке 11 и соединен с ней при помощи поддерживающих пружин 7.

На конце выдвижной стрелы находится автоматически схваты­ вающее на центре скважины бурильные трубы захватное устрой­ ство 14, которое открывается от удара курка 9 об упор 8. Открытие захватного устройства происходит в тот момент, когда нижний конец свечи пройдет центральную створку АУС-3.

Ход стрелы регулируется длиной хода пневматического цилиндра путем набора втулок 4, закрепленных четырьмя шпильками к крон­ штейнам крепления штока. Максимальная длина хода стрелы 3,4 м, а минимальная — 2,75 м.

Подсвечник АУС-3 (рис. 103) состоит из металлического под­ свечника 6 с перегородками 5, разделяющими его на десять секций. В середине подсвечника находится направляющий желоб 9, по кото­ рому захватом передвигается нижний конец свечи. Для направле­ ния свечи в сторону подсвечника в конце желоба установлена центральная створка 8, закрывающаяся под действием груза 3, подве­ шенного на тросе 2 через направляющий ролик 1. Все секции под­ свечника, кроме двух крайних, закрываются створками 7. Подсвеч­ ник установлен на металлическом основании 4 высотой 1,3 м.

Свечи устанавливают в следующем порядке. Отвинченная и под­ вешенная на элеваторе свеча нижним захватом подается к централь­ ной створке и открывает ее. После прохождения свечи створка закрывается. Курок нижнего захвата ударяется об упор, открывает захватное устройство и освобождает свечу. Свеча в это время имеет наклонное положение и под собственным весом, стремясь занять вертикальное положение, скользит по закрытым створкам до откры­ той секции подсвечника и занимает свое место в ряду. При заполне­ нии одной секции открывается створка следующей секции, а после

199