Предлагаемое к внедрению изобретение

Изобретение относится к оборудованию для бурения нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в лебедках различного назначения.

Известен ленточный тормоз буровой лебедки, имеющий тормозной рычаг с кривошипным валом, тормозные ленты с фрикционными колодками и тормозной пневмоцилиндр. Недостатком такого тормоза является многозвенность рычажной системы.

Известны также ленточные тормоза буровых лебедок, изготовленных Уральским заводом тяжелого машиностроения. За прототип выбран ленточный тормоз буровой лебедки У2-2-5.

Ленточный тормоз участвует в большом объеме спускоподъемных операций, выполняемых буровой лебедкой в процессе проводки нефтяных и газовых скважин. Он состоит из тормозного рычага, расположенного на коленчатом валу, тормозных лент с фрикционными колодками и тормозного пневмоцилиндра. Пневмоцилиндр включается в работу, когда максимальное усилие бурильщика на тормозном рычаге составляет 250Н и более. Работа по торможению буровой лебедки выполняется бурильщиком из положения стоя со значительными затратами физических усилий и утомляет его.

Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки предназначен для устранения отмеченных недостатков и повышения на этой основе эффективности и безопасности работы спускоподъемного агрегата.

Ленточный тормоз буровой лебедки состоит из коленчатого вала 1 с рычагом 2, тормозных лент 3 с балансиром 4, тормозного пневмоцилиндра 5, крана машиниста 6, откидного сидения 7, рукоятки 8, пружинного фиксатора 9, предохранительного шплинта 10, обоймы 11, конических пар 12 и 14 и тросовых блоков 13 и 15 для включения крана машиниста, а также кулачковой или зубчатой муфты 16, приводимой в действие зубчатой парой 17, кинематические связанной с муфтой 16 рычажной системой 18.

Предлагаемый ленточный тормоз буровой лебедки работает следующим образом. Перед началом работы стормознымпневмоцилиндром 5 рычаг 2 с помощью пружинного фиксатора 9, соединенного с коленчатым валом 1, переводится в нейтральное положение, устанавливается вертикально на предохранительный шплинт 10 и не передает крутящего момента на коленчатый вал. Кран машиниста 6, управляемый при обычной схеме торможения вращением обоймы 11, конической пары 12 и блоков тросовой трансмиссии 13, также не может быть включен, т.е. тормозной рычаг 2 отключается и становится резервным.

Торможение барабана предлагаемым ленточным тормозом производится с помощью пневмоцилинра 5, приводимого в действие сжатым воздухом через кран машиниста 6, включаемый бурильщиком с откидного сидения 7 путем вращения рукояткой 8 конической пары 14 и блоков тросовой трансмиссии 15 с предварительным переводом кулачковой или зубчатой муфты 16 из положения " а" в положение " б" (в положении " а" муфта 16 включает трансмиссию 13 для работы с рычагом 2 по обычной схеме). Муфта 16 включается автоматически зубчатой парой 17 откидного сидения 7 и рычажной системой 18. При отказе тормозной системы, работающий с пневмоцилиндром 5, бурильщик встает с сидения 7 (оно при этом за счет пружины переводится в вертикальное положение и переключает муфту 16 из положения " б" в положение " а", т.е. включает в работу трансмиссию тросовых блоков 13 для управления краном машиниста 6), поворачивает рычаг 2, предохранительный шплинт 10 выдергивается из проушины, фиксатор 9 за счет пружины устанавливается в одно из сверлений коленчатого вала 1 и ленточный тормоз работает по обычной схеме.

1-коленчатый вал; 2-рычаг; 3-тормозные ленты; 4-балансир; 5-пневмоцилиндр; 6-кран машиниста; 7-откидное сидение; 8-рукоять; 9-пружинный фиксатор; 10-предохранительный шплинт; 11-обойма; 12, 14-коническая пара; 13, 15-тросовый блок; 16-зубчатая муфта; 17-зубчатая пара; 18-рычажная система

Рисунок 2.5 - Кинематическая схема

Предлагаемый ленточный тормоз позволяет резко уменьшить затраты физических усилий бурильщика и его утомляемость, а также обеспечить удобство управления тормозом. Все это способствует повышению эффективности и безопасности буровых процессов и операций.

Ленточный тормоз буровой лебедки, содержащий рычаг на коленчатом валу, тормозные ленты с колодками, кран машиниста, рабочее место бурильщика, отличающийся тем, что он имеет пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом, кулачковую муфту, связанную кинематической связью с рабочим местом бурильщика, выполненным в виде откидного сидения, рукоятку, кинематически связанную с краном машиниста посредством конической передачи и пары тросовых блоков, при этом откидное сидение выполненос возможностью включения в работу трансмиссии пары тросовых блоков для управления краном машиниста за счет переключения муфты при переводе откидного сидения в вертикальное положение, а пружинный фиксатор с предохранительным шплинтом связан с рычагом на коленчатом валу.

Минимальная скорость подъема - резервная и используется для технологических целей: при расхаживании колонн бурильных и обсадных труб; при ликвидации осложнений и аварий, связанных с затяжкой и прихватом бурильных труб; при подъеме колонны труб через закрытые превенторы; при подъеме колонны труб в случае отказа одного из двигателей привода лебедки. Величина минимальной скорости подъема принимается в установленных практикой бурения пределах: v_min=0, 2 м/с. Буровые лебедки с независимой схемой скоростей позволяют поднимать незагруженный элеватор на быстрой скорости независимо от тихой скорости, используемой для приподъема. При зависимой схеме незагруженный элеватор поднимают на разных скоростях, равных либо пропорциональных скорости, используемой для приподъема колонны труб.