Вопрос 5.7. Подъемные лебедки

Для обслуживания скважин при спускоподъемных операциях, которые, как уже отмечалось, являются обязательными при подзем­ ном и капитальном ремонтах, применяются стационарные и самоход­ ные агрегаты.

В настоящее время применяются два вида комплексов для выпол­ нения 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, уста­ новленные либо на гусеничном тракторе, либо на машине высокой проходимости.

И те и другие агрегаты комплектуются инструментами для свин­ чивания - развинчивания колонны штанг и труб. Агрегаты, предназ­ наченные для капитального ремонта скважин, имеют также и ротор.

Наиболее широко применяют тракторные подъемники ЛПТ - 8, заменивший подъемник АзИНмаш - 43П, и подъемники ЛПР - 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), обеспечиваю­ щий ремонт скважин глубиною до 2500 м.

- 2 8 3 -

Рис. 5.32. Подъемная лебедка Л П Т - 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 Л П Т - 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 Ш 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-

- 2 8 4 -

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

Лебедка однобарабанная. Все узлы и механизмы лебедочного бло­ ка - барабанный вал в сборе, вал силовой передачи, тормозная систе­ ма, храповое устройство, ограничитель подъема талевого блока, кожу­ хи 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 безопас­ ная шпилевая катушка, на левом - цепное колесо привода ротора.

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

Фрикционная муфта однодисковая, пневматическая. Для вклю­ чения барабана лебедки воздух от пневмосистемы подается в верт­ люжок, ввернутый в торец вала барабана.

Пневмосистема подъемника предназначена для управления фрик­ ционной муфтой привода тормозной системы лебедочного блока при ножном управлении или срабатывании ограничителя подъема тале­ вого блока.

Пневмосистемы питаются от двухцилиндрового одноступенчатого компрессора, привод которого осуществляется от двигателя тракто­ ра посредством карданного вала и ременной передачи. Сжатый воз­ дух из компрессора 4 подается в воздушные баллоны 3, из которых в процессе работы необходимо удалять жидкость. Компрессор и топ­ ливный 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 ско­ рости 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 дви­ гателя трактора с помощью карданного вала 4 и ременной передачи 25.

В корпусе коробки передач на роликовых подшипниках установ­ лены ведущий /, промежуточный II, ведомый III валы и ось паразит­ ной 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-

- 2 8 5 -

вижная шестерня 16. На промежуточном валу неподвижно смонтиро­ ваны шестерни 14, 13 и 12, на бронзовых втулках ведомого вала - шес­ терня 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 подвиж­ ной шестерней 16 осуществляется обратное вращение барабана.

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

Лебедка подъемная ЛПР-60предназначена для выполненияспускоподъемных операций с трубами и штангами в процессе ремон­ та и освоения нефтяных скважин глубиной до 1500 м, которые рас­ положены на морских основаниях и приэстакадных площадках, обо­ рудованных стационарными вышками и мачтами. Применяется в макроклиматических районах с умеренным климатом.

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

Рис. 5.34. Кинематическая схема Л П Р - 60:

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

- 2 8 6 -

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

Вместе с поворотной частью рамы разворачивается все оборудо­ вание, смонтированное на ней: лебедка, коробка передач, цепной ре­ дуктор, дизельный двигатель привода лебедки, компрессор с автоном­ ным электродвигателем и кабина с управлением.

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

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

Запуск дизельного двигателя лебедки - электрический от промыс­ ловой 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-ПОЭпредназначена для спускоподъ-емных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами, а также для привода ротора в процессе освоения, текущего и капи­ тального ремонтов скважин глубиной до 5000 м, оборудованных ста­ ционарными вышками и расположенных на приэстакадных площад­ ках или на отдельных морских основаниях. Применяется в умерен­ ном макроклиматическом районе.

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

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

Привод электрический, включает асинхронный электродвигатель и станцию управления.

Управление лебедкой электро-пневмо-механическое, осуществля­ ется с пульта бурильщика

Коробка перемены передач (рис. 5.35) приводится от электродви­ гателя 1 через зубчатую муфту 2. В корпусе коробки передач на кони­ ческих подшипниках установлены два вала I и II. На бронзовых под­ шипниках качения ведомого вала // установлены две шестерни 3 и 20

- 2 8 7 -

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-лневматические 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. Управ­ ление муфтой пневматическое, с помощью двух пневмоцилиндров.

На валу II консольно размещены звездочки 4 и 19, от которых че­ рез звездочки 6 к 18 цепной передачей передается вращение на вал III силовой передачи, установленный на двух сферических подшипни­ ках. На нем смонтированы звездочки 17 и 7 повышающей и понижа­ ющей 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 ша­ риковых подшипниках установлена звездочка 7 привода ротора, вклю­ чаемая 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.

- 2 8 8 -

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 звез­ дочку 11 промежуточного вала V привода ротора. С этой же стороны вала консольно смонтирована кулачковая полумуфта для присоеди­ нения гидравлического вспомогательного тормоза.

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

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

Пневмосистема лебедки включает компрессор, панели воздухо-приводов, пульта пневмоуправления, тормозных цилиндров и др.

Пневмосистема предназначена для привода следующих исполни­ тельных механизмов: шинно-пневматической муфты барабана лебед­ ки; шинно-пневматической муфты привода ротора; тормозной сис­ темы при ручном управлении или при срабатывании; ограничителя подъема талевого блока; пневмоцилиндров для переключения ско­ ростей коробки перемены передач и кулачковых муфт; пневмораск-репители.