АВТОМАТИЧЕСКИЙ БУРОВОЙ КЛЮЧ

Автоматический буровой ключ АКБ-ЗМ2 предназначен для свин­чивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях. Ключ рассчитан на совместную работу с пнев­матическими клиньями в роторе и при работе на элеваторах. Он входит в комплект механизмов автомата спускоподъемных операций АСП.

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

Блок ключа (рис. 93) — основной механизм, выполняющий операции по свинчиванию и развинчиванию труб. Блок ключа представляет собой корпус, на котором смонтировано трубоза­жимное устройство 14, понизительный редуктор 1, маховик 19, пневмодвигатель 17 типа П2, 5Ф1, цилиндр зажима челюстей 18 и пневмомасленки. Блок ключа имеет направляющие полозья, на которых он передвигается вдоль каретки двумя пневматиче­скими цилиндрами двойного действия.

Трубозажимное устройство состоит из верхнего «плавающе­го» корпуса 8 с зажимным приспособлением 11, нижнего за­жимного приспособления 5, вмонтированного в корпус редук­тора, разрезной шестерни 2 с втулкой 6 и промежуточного дис­ка/с тремя ведущими пальцами. Трубозажимное устройство и корпус ключа в передней части имеют вырезы для прохода трубы.

Верхнее и нижнее устройства состоят из двух сменных челю­стей, вставленных в челюстедержатели 3 и 13, и вкладышей со спиральной поверхностью. Челюстедержатели из своего пер­воначального положения могут поворачиваться на некоторый угол относительно своих корпусов. При этом челюсти, скользя по спиральной поверхности вкладышей, сближаются и зажима­ют замок трубы. Челюсть с замком сцепляется при помощи вставных сухарей 4 и 12. Нижний челюстедержатель поворачи­вается от пневматического цилиндра зажима челюстей 18, шток которого шарнирно связан с поводком челюстедержателя.

Рис. 93. Блок автоматического бурового ключа АКБ-ЗМ2

В вер­хнем челюстедержателе размещены подвижной и неподвижный шарики. Подвижной шарик выдвигается штоком блока ци­линдров в момент зажатия челюстями замка трубы.

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

Для установки и фиксации верхнего челюстедержателя в среднем нейтральном положении при холостом вращении верх­него корпуса относительно трубы челюстедержатель подпира­ется двумя бойками и стопорится шариковым фиксатором 15. Быстрая и точная остановка всех вращающихся частей трубозажимного устройства в нейтральном положении по окончании свинчивания или развинчивания осуществляется специальным стопорным устройством (блоком цилиндров). Шток цилиндра стопора совмещения, выдвигаясь вверх, попадает в углубление разрезной шестерни и останавливает механизм. Для смягчения удара и предохранения деталей от поломок верхняя часть што­ка с двух сторон имеет такие же скосы, как и в гнезде шес­терни.

Верхний корпус трубозажимного устройства удерживается на некотором расстоянии относительно промежуточного диска четырьмя стаканами 10, которые внутри имеют пружины. При свинчивании корпус сжимает пружины стаканов 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, перпендикулярное к 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 9. Для непрерывной передачи вращения раз­резная шестерня соединена с двумя промежуточными шестерня­ми редуктора, закрытыми кожухами 16. На ведущем валу ре­дуктора посажен маховик 19, который служит для увеличения крутящего момента при раскреплении и закреплении резьбового соединения труб, а также для сообщения трубе равномерной скорости вращения.

Колонна ключа с кареткой состоит из каретки, двух пнев­матических цилиндров, колонны, основания и винтового дом­крата.

Каретка свободно вращается в верхней части колонны и по­ложение ее при работе ключа фиксируется чекой. Штоки пневматических цилиндров, служащих для подвода и отвода ключа, соединяются с проушинами блока ключа при помощи подвески. Для установки ключа на разной высоте колонна может пере­мещаться в основании и фиксироваться по отверстиям в колон­не валиком. Бесступенчатая регулировка ключа по высоте осу­ществляется винтовым домкратом.

Пульт управления состоит из корпуса и двух пар кранов. Каждая пара кранов снабжена одной рукояткой. На пульте имеется указание по включению рукояток кранов. Сжатый воз­дух к пульту управления подается от воздухосборника пневма­тической системы буровой установки через кран и коллектор пульта, который соединен с кранами, а от них по гибким шлан­гам к цилиндрам и двигателю.

Конструкция опоры ключа позволяет монтировать его на различные основания. Для монтажа ключа устанавливают спе­циальную плиту размером 650X650 мм и жестко крепят ее к подроторным балкам или к подвышечному основанию.

Опорная плита имеет 13 отверстий, которые позволяют мон­тировать ключ под углом 24 или 40° относительно продольной оси ключа и оси ротора, параллельной цепной передаче на ро­тор. Ключ можно монтировать как между буровой лебедкой и ротором, так и перед ротором с правой стороны (со стороны приемного моста).

При установке ключа между лебедкой и ротором в основ­ном его располагают под углом 24°. В этом варианте опорную плиту колонны монтируют на одном уровне с ротором, что обеспечивает возможность установки ключа на такой же высо­те и работы его с посадкой колонны труб на клинья или эле­ватор. Расстояние от оси скважины до опорной плиты должно быть равно 270 мм. На опорной плите ключ можно монтировать и под углом 40°, однако в этом случае исключается возможность опускать ключ для работы на элеваторе вместо клиньев из-за кожуха цепной передачи на ротор.

При установке ключа перед ротором на опорной плите его располагают под углом 40°. Современные конструкции основа­ний вышечного блока выпускают вместе с опорной плитой клю­ча, которая определяет место его монтажа.

Основание ключа с кареткой к опорной плите крепят семью болтами М36. На каретку при помощи легости устанавливают блок ключа и соединяют с двумя подвесками штоков пневма­тических цилиндров. Пульт управления ключом монтируют око­ло пульта бурильщика или в стороне от него в зависимости от того, кто будет управлять ключом. От пульта до ключа воз­душные 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 цилиндров, пра­вильность подключения шлангов пульта к ключу путем крат­ковременного включения механизмов, параллельность направ­ляющих ключа в выдвинутом положении относительно поверх­ности стола ротора. Допускается отклонение от параллельности не более 25 мм на 1 м. В случае большего отклонения ключ ре­гулируют путем установки прокладок под болты между плитой основания и опорной плитой.