Вопрос 5.7. Подъемные лебедки

Для обслуживания скважин при спускоподъемных операциях, которые, как уже отмечалось, являются обязательными при подзем­ном и капитальном ремонтах, применяются стационарные и самоход­ные агрегаты.

В настоящее время применяются два вида комплексов для выпол­нения спускоподъемных операций:

- стационарная вышка, оборудованная стационарными мостками для укладки труб и штанг, и передвижная лебедка, смонтированная на тракторе;

- передвижной агрегат, несущий на себе вышку и лебедку, уста­новленные либо на гусеничном тракторе, либо на машине высокой проходимости.

И те и другие агрегаты комплектуются инструментами для свинчивания - развинчивания колонны штанг и труб. Агрегаты, предназ­наченные для капитального ремонта скважин, имеют также и ротор.

Наиболее широко применяют тракторные подъемники ЛПТ - 8, заменивший подъемник АзИНмаш - 43П, и подъемники Л ПР - 110Э и ЛПР - 60 для ремонта скважин на морских основаниях.

Лебедка подъемная ЛПТ - 8. Монтажной базой этого подъемни­ка является гусеничный трактор Т-130.1.Г (рис. 5.32), обеспечиваю­щий ремонт скважин глубиною до 2500 м.

-283

Рис. 5.32. Подъемная лебедка ЛПТ - 8 1 - рама; 2 - топливный бак; 3 - воздушные баллоны;

4 — компрессор; 5 - пульт управления; 6 - лебедка; 7 - карданный вал;

8 - консольная рама; 9 — коробка передач; 10 - безопасная катушка;

11 - механизм привода ротора; 12 - съемная приставная лестница;

13 — откидной винтовой упор

Рис. 5.33. Кинематическая схема подъемной лебедки ЛПТ - 8:

I - компрессор; 2 - двигатель; 3 - лебедочный блок; 4 - карданный вал; 5,7 - шестерни;

6, 8 -шестерни конические; 9 -шестерня 3-й и 4-й скоростей; 10 - муфта;

II - шестерня 1-й и 2-й скоростей; 12, 13, 14 - шестерни промежуточного вала;

15,16 - шестерни обратного вращения барабана; 17 - шестерня 2-й и 4-й скоростей;

18 - муфта переключения скоростей; 19 - шестерня 1-й и 3-й скоростей;

20 - коробка передач; 21- ограничитель подъема талевого блока; 22 - коробка отбора

мощности; 23 - бортовой фрикцион; 24 - карданный вал; 25 - передача ременная;

I - ведущий вал; II - промежуточный вал; III - ведомый вал;

IV - ось шестерни заднего хода; V - вал силовой передачи; VI - вал барабан

Каждая из четырех скоростей коробки достигается одновременным включением обеих

муфт. На свободном конце ведомого вала III установлена коническая шестерня 8 для

передачи конической шестерни 6 трансмиссионного вала V лебедочного блока Универсальный винтовой ограничитель подъема талевого блока 21 приводится от

барабана цепной передачей. Привод навесного оборудования подъемника

осуществляется (рис. 5.33) от тягового двигателя трактора 2 через коробку отбора

мощности 22, установленную на задней по ходу стенке корпуса бортовых фрикционов 23,

карданный вал 4 и коробку передач 20, прикрепленную к станине лебедочного блока 3.

-284-

Основные узлы подъемной лебедки - силовая передача, электро­пневматическая лебедка и пневматическая система управления.

Лебедка однобарабанная. Все узлы и механизмы лебедочного бло­ка - барабанный вал в сборе, вал силовой передачи, тормозная систе­ма, храповое устройство, ограничитель подъема талевого блока, кожу­хи и ограждения - собраны на цельносварной станине коробчатого типа. Барабан включают посредством собранной внутри тормозной шайбы фрикционной муфты. Шайбу крепят к ребордам барабана.

На правом конце барабанного вала по ходу установлена безопас­ная шпилевая катушка, на левом - цепное колесо привода ротора.

Тормозная лента выполнена из пружинной стали с наклеенным на ее внутреннюю поверхность фрикционным материалом. Для дли­тельного удержания колонны труб или штанг на весу в лебедке пре­дусмотрено храповое устройство.

Фрикционная муфта однодисковая, пневматическая. Для вклю­чения барабана лебедки воздух от пневмосистемы подается в верт­люжок, ввернутый в торец вала барабана.

Пневмосистема подъемника предназначена для управления фрик­ционной муфтой привода тормозной системы лебедочного блока при ножном управлении или срабатывании ограничителя подъема тале­вого блока.

Пневмосистемы питаются от двухцилиндрового одноступенчатого компрессора, привод которого осуществляется от двигателя тракто­ра посредством карданного вала и ременной передачи. Сжатый воз­дух из компрессора 4 подается в воздушные баллоны 3, из которых в процессе работы необходимо удалять жидкость. Компрессор и топ­ливный бак 2 расположены спереди трактора на удлиненной части рамы перед радиатором.

Для крепления подъемника в рабочем положении имеются два откидных винтовых упора 13.

У шестискоростной коробки передач КП-100 четыре прямые ско­рости и две обратные.

Такая компоновка создает лучшие условия для обслуживания коробки передач, обеспечивает доступ к прицепному устройству и бортовым фрикционам трактора.

Привод воздушного компрессора 1 осуществляется от ходового дви­гателя трактора с помощью карданного вала 4 и ременной передачи 25.

В корпусе коробки передач на роликовых подшипниках установ­лены ведущий I, промежуточный II, ведомый III валы и ось паразит­ной шестерни заднего хода IV. На бронзовых втулках ведущего вала установлены шестерня 19 первой и третьей скоростей, шестерня 17 второй и четвертой скоростей, между которыми размещена муфта переключения скоростей 18. На ведущем валу также установлена под-

-285-

вижная шестерня 16. На промежуточном валу неподвижно смонтиро­ваны шестерни 14, 13 и 12, на бронзовых втулках ведомого вала - шес­терня 11 первой и второй скоростей и шестерня 9 третьей и четвертой скоростей, между которыми находится муфта переключения 10.

На оси IV коробки передач 20 на двух роликовых подшипниках установлена шестерня 15, при работе которой совместно с подвиж­ной шестерней 16 осуществляется обратное вращение барабана.

Трансмиссионный вал, помещенный в герметичной масляной ван­не станины, передает через шестерни 7 и 5 вращение барабанному валу VI. Барабан включают посредством фрикционной муфты.

Лебедка подъемная ЛПР - 60 предназначена для выполнения спускоподъемных операций с трубами и штангами в процессе ремон­та и освоения нефтяных скважин глубиной до 1500 м, которые рас­положены на морских основаниях и приэстакадных площадках, обо­рудованных стационарными вышками и мачтами. Применяется в макроклиматических районах с умеренным климатом.

Лебедка смонтирована на раме, состоящей из двух частей: ниж­ней - основания и верхней - поворотной, которая с помощью трех

Рис. 5.34. Кинематическая схема ЛПР - 60:

1 и 4 - зубчатые муфты; 2 и 3 - звездочки цепного редуктора; 5. 6. 7, 8, 9, 10, 11, 12

и 13 - шестерни коробки передач; 14 и 15 - шестерни конической передачи;

16 и 17 - шестерни привода вала; 18 и 19 - звездочки цепной передачи механизма

противозатаскивания талевого блока; 20 - ходовой винт противозатаскивателя;

21 - фрикционная муфта лебедки

-286-

катков, размещенных по окружности, может поворачиваться на оси основания и фиксироваться в нужном положении.

Вместе с поворотной частью рамы разворачивается все оборудо­вание, смонтированное на ней: лебедка, коробка передач, цепной ре­дуктор, дизельный двигатель привода лебедки, компрессор с автоном­ным электродвигателем и кабина с управлением.

Основные узлы и механизмы лебедки ЛПР-60 полностью унифи­цированы с аналогичными узлами и механизмами лебедки ЛПТ-8.

Управление лебедкой - электропневматическое, из специальной кабины с вентиляцией и обогревом.

Запуск дизельного двигателя лебедки - электрический от промыс­ловой сети через выпрямительное устройство.

Привод лебедки - от специального дизельного двигателя через цепной редуктор (звездочки 2, 3), коробку передач (шестерни 5... 13), конические шестерни 14, 15 и цилиндрическую пару шестерен 16, 17 на вал барабана.

Привод механизма противозатаскивания - от вала барабана через цепные звездочки 18, 19 на ходовой винт противозатаскивателя 20.

Лебедка подъемная ЛПР-110Э предназначена для спускоподъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами, а также для привода ротора в процессе освоения, текущего и капи­тального ремонтов скважин глубиной до 5000 м, оборудованных ста­ционарными вышками и расположенных на приэстакадных площад­ках или на отдельных морских основаниях. Применяется в умерен­ном макроклиматическом районе.

Лебедка смонтирована на раме и состоит из барабанного вала, гид­ромеханического тормоза, силовой передачи и электрооборудования.

В качестве сцепных муфт использованы шинно-пневматические, пневматические дисковые муфты и кулачковая муфта для включе­ния гидродинамического тормоза. Тормозная система лебедки состо­ит из двушкивного ленточного тормоза с колодками от буровых ле­бедок. Шкивы расположены симметрично на ребордах барабанного вала. В силовую передачу лебедки входят двухскоростная коробка передач (в том числе двухскоростная цепная передача и цепная пере­дача на ротор).

Привод электрический, включает асинхронный электродвигатель и станцию управления.

Управление лебедкой электро-пневмо-механическое, осуществля­ется с пульта бурильщика

Коробка перемены передач (рис. 5.35) приводится от электродви­гателя 1 через зубчатую муфту 2. В корпусе коробки передач на кони­ческих подшипниках установлены два вала I и II. На бронзовых под­шипниках качения ведомого вала Я установлены две шестерни Зи20

- 287 –

Рис. 5.35. Кинематическая схема ЛПР - 110Э:

1 - электродвигатель; 2 -зубчатая муфта; 3, 20 - шестерни 1-й и 2-й скоростей; 4, 6.18,19 - звездочки цепной передачи; 5 -зубчатая муфта; 7,17 - звездочки повышающей и понижающей передач; 8, 13 - шинно-пневматические муфты; 9 - блок звездочек барабанного вала; 10 - ведомая звездочка; 11 — звездочка промежуточного вала; 12 - звездочка привода барабанного вала;

14 - звездочка барабанного вала; 15 - звездочка движения винтового ограничителя;

16 - винтовой ограничитель; I - ведущий вал; II - ведомый вал; III - вал силовой

передачи; IV - вал барабана; V - промежуточный вал

(первая и вторая скорость), включаемые зубчатой муфтой 5. Управ­ление муфтой пневматическое, с помощью двух пневмоцилиндров.

На валу II консольно размещены звездочки 4 и 19, от которых че­рез звездочки б и 18 цепной передачей передается вращение на вал III силовой передачи, установленный на двух сферических подшипни­ках. На нем смонтированы звездочки 17 и 7 повышающей и понижа­ющей передач. Звездочки установлены на шариковых подшипниках качения и включаются посредством двух кулачковых муфт. Кулачки звездочки 7 понижающей передачи рассчитаны на прямое и обратное вращение для привода ротора.

На валу силовой передачи консольно с одной стороны жестко крепится звездочка 17 привода барабанного вала, с другой - на ша­риковых подшипниках установлена звездочка 7 привода ротора, вклю­чаемая шинно-пневматической муфтой 8 типа МП-500.

Барабанный вал IV вращается на двух сферических роликовых подшипниках качения. От звездочки 12 привода барабанного вала, установленной на шариковых подшипниках, вращение передается на вал через шинно-пневматическую муфту 13 типа МП-1070.

-288-

Со стороны тормозных шкивов на барабанном валу консольно, на шариковых подшипниках установлен блок 9 из двух звездочек, от ведомой звездочки вращение передается цепной передачей на звез­дочку 11 промежуточного вала V привода ротора. С этой же стороны вала консольно смонтирована кулачковая полумуфта для присоеди­нения гидравлического вспомогательного тормоза.

На промежуточном валу V жестко крепятся две звездочки; от ве­домой звездочки 10 цепной передачей вращение передается на ротор.

От звездочки 14, установленной на левом конце барабанного вала, вращение передается звездочке 15, приводящей в движение винто­вой ограничитель 16 подъема талевого блока.

Пневмосистема лебедки включает компрессор, панели воздухоприводов, пульта пневмоуправления, тормозных цилиндров и др.

Пневмосистема предназначена для привода следующих исполни­тельных механизмов: шинно-пневматической муфты барабана лебед­ки; шинно-пневматической муфты привода ротора; тормозной сис­темы при ручном управлении или при срабатывании; ограничителя подъема талевого блока; пневмоцилиндров для переключения ско­ростей коробки перемены передач и кулачковых муфт; пневмораскрепители.