Мачты подъемных установок двухсекционные, телескопические с открытой передней гранью изготовлены из трубного проката. В рабочее положение сложенная мачта устанавливается гидравлическими домкратами, выдвижение верхней секции производится вспомогательной лебедкой агрегата через систему тросов. Мачта устанавливается с наклоном 4...6°. Устойчивость мачты обеспечивается двумя силовыми оттяжками, нижние концы которых закреплены на бампере и четырьмя ветровыми оттяжками, закрепленными на якорях, расположенных по углам квадрата со стороной 28 м.
Для уменьшения натяжения каната, наматываемого на барабан лебедки подъемника, которым осуществляются спускоподъемные
-250-
операции при ремонте скважин, применяют талевую систему, представляющую обыкновенный полиспаст. Уменьшение натяжения каната достигается, таким образом, за счет уменьшения скорости спуска или подъема груза.
-251-
Талевая система состоит из неподвижной части - кронблока, устанавливаемого на вышке или мачте, и подвижной части - талевого блока.
|
|
Шкивы кронблока и тальблока попеременно огибает талевый канат, один конец которого направляется к барабану лебедки, на котором его закрепляют, а другой конец, называемый «мертвым», прикрепляют к верхней серьге талевого блока либо рамному брусу вышки или боковой стенке станины лебедки.
Кронблоки эксплуатационные являются неподвижной частью талевой системы.
Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, типа КБ - в умеренном и холодном климате.
Последние изготавливаются двух видов:
- исполнение I - для передвижных подъемных установок и стационарных эксплуатационных мачт;
- исполнение II - с подкронблочной рамой для стационарных эксплуатационных вышек.
В зависимости от грузоподъемности кронблоки выпускаются с различным числом канатных шкивов, устанавливаемых на подшипниках качения. Конструктивно кронблоки всех грузоподъемностей
Рис. 5.2. Кронблок:
1 - траверса; 2 - шкив; 3 - бурт; 4 - ось; 5 - кожух; 6 – рама
-252-
не отличаются друг от друга. Шкивы у всех кронблоков расположены на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закрепленной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.
Во избежание перемещения шкивов вдоль оси кронблока последняя имеет с одной стороны бурт, а с другой - навинченную на резьбу оси круглую гайку со стопорной шайбой.
Смазка к роликоподшипникам поступает через продольное сверление внутри оси, которое связано радиальными сверлениями с полостью подшипников. Выходы продольного канала на концах оси закрываются шестигранными резьбовыми пробками. Шкивы снабжены крышками, предотвращающими вытекание смазки и попадание грязи в подшипники.
|
|
Шкивы кронблоков закрыты быстросъемными ограждением и кожухом. Ограждение кронблока предотвращает соскальзывание талевого каната со шкивов.
Талевые блоки - подвижная часть талевой системы при спуско-подъемных операциях, предназначены для работы в районах с умеренным климатом (тип БТН) и с умеренным
и холодным климатом
Рис. 5.3. Талевый блок:
1 - щека; 2 - боковой кожух; 3 - ось шкивов; 4 - подшипник; 5 - шкив; 6 - серьга
-253-
Талевые блоки всех типоразмеров (конструктивно отличающиеся друг от друга только числом канатных шкивов) представляют собой канатные шкивы, насаженные на роликоподшипниках на ось, неподвижно установленную в двух щеках, закрепленных гайкой. Канатные шкивы на оси отделены друг от друга распорными кольцами.
Подшипники смазываются индивидуально через продольное и радиальное отверстие в оси. На торцах оси выходы продольного канала закрыты пробками. По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки.
К нижней части щек подвешена серьга для соединения с крюком, в верхней части щеки соединены траверсой, служащей для транспортировки талевого блока.
Канатные шкивы закрыты откидными, съемными кожухам и с прорезями и имеют ограничители, предохраняющие от соскаки-вания талевого каната.
Конструкция талевых блоков позволяет использовать их и в крюкоблоках, применяемых на подъемных установках. В этом случае серьга снимается и щеки талевого блока соединяются непосредственно с подвеской крюка.
Крюки подъемные эксплуатационные относятся к подвижной части талевой системы, предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже, демонтаже наземного оборудования.
Крюки КН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, а КР - для умеренного и холодного климата.
Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение а) грузоподъемностью до 20 т и трехрогие (исполнение б) грузоподъемностью 32 т и более.
Крюк состоит из рога, подвески и серьги.
Рог кованый включает сменное седло с защелкой для фиксирования при спускоподъемных операциях. Вогнутая цилиндрическая поверхность седла соответствует размеру сопрягаемого с ним штропа элеватора или серьги вертлюга.
Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из литого стального корпуса, амортизирующей пружины, ствола, установленного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает свободное вращение рога крюка со стволом как под нагрузкой, так и без нагрузки. Амортизационная пружина и упорный подшипник помещены внутри корпуса и закрыты крышкой для предохранения их от атмосферных осадков и загрязнения.
На боковые рога крюка подвешиваются удлиненные штропы для захвата элеватора балочного типа через проушины.
-254-
С помощью серьги крюк подвешивается к талевой системе.
В крюкоблоке удлиненные щеки талевого блока крепятся непосредственно в карманы корпуса крюка с помощью пальцев.
Оснастка талевой системы - это последовательность навивки каната на шкивы кронблока и талевого блока исключающая трение ветвей друг о друга. Оснастка определяется числом шкивов, находящихся в работе (рис. 5.5.).
Если «мертвый» конец каната закрепляется на низ вышки, то поднимаемый груз распределяется на 2 z струн каната, если же «мертвый» конец закрепляется на подвижный блок, то груз распределяется на 2 z + 1 струн, где 2 - число подвижных шкивов талевого блока.
|
|
Расчет талевой системы рассмотрим исходя из рис. 5.5 с подвешенным грузом в состоянии покоя. Примем следующие обозначения: Q - нагрузка на крюк с учетом веса подвижной части талевой системы;
-255-
Рx - натяжение ходового конца каната, набегающего на барабан лебедки; P1, Р2, Р3,...,Рп - натяжения в отдельных струнах талевого каната; Рм - натяжение «мертвого» конца каната; η- КПД канатного
шкива; - коэффициент сопротивления шкива; п - число струн подвижных шкивов.
При подъеме или спуске груза (инструмента) нагрузка распределяется между отдельными струнами неравномерно вследствие трения в системе и жесткости каната. При подъеме максимальное натяжение будет в ходовом конце каната, а минимальное в «мертвом». Усилия в других струнах определятся следующим образом:
(5.1)
Усилие в ходовом конце определится по формуле:
(5.2)
Усилие в «мертвом» конце определится по формуле:
(5.3)
Общий коэффициент полезного действия талевой системы определится по формуле:
(5.4)
При спуске груза натяжения в струнах каната талевой системы перераспределяется в порядке, обратном подъему. При расчетах талевой системы обычно принимают
η = 0,97.
Для оснастки талевой системы применяют стальные канаты диаметром 16,5...22,5 мм с пределом прочности на растяжение 1400...1900 МПа.
Канаты, применяемые при подземном ремонте, свиваются на канатовьющих машинах из светлой или оцинкованной проволоки вы-
-256-
сокой прочности. Проволоки свиваются в пряди, а пряди свивают в канат вокруг органического или металлического сердечника.
Канаты (рис. 5.6) выполняют с линейным касанием проволок в прядях и с проволоками одинакового диаметра, а канаты (рис. 5.7) — с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей; проволоки могут быть одинакового и разного диаметра.
По роду свивки канаты подразделяются на обыкновенные и нераскручивающиеся, по направлению свивки верхнего слоя проволок - на канаты правой и левой свивки, а по виду свивки - на канаты крестовой односторонней и комбинированной свивки. Если пряди в отвесном канате идут слева вверх направо, то они имеют правую свивку, а если идут справа вверх налево - левую свивку.
|
|
Расчет каната ведется на сложное сопротивление, учитывающее совместное действие растяжения и изгиба. При этом вначале выбирают канат, по разрывному усилию исходя из усилия в ходовом конце каната.
(5.5)
где К - коэффициент запаса прочности, который принимается равным 4...5.
Напряжение от растяжения определяют по формуле:
(5.6)
где - диаметр проволоки в канате в м;
i - количество проволок в канате.
Напряжение изгиба можно определить по формуле:
(5.7)
где Е - модуль упругости материала проволоки, равный 2,1 · 1011 Па;
D — диаметр шкива кронблока
-257-
Суммарное напряжение от растяжения и изгиба:
(5.8)
Запас прочности K определяется из соотношения:
(5.9)
где - предел прочности материала проволоки при растяжении в МПа.