Подъемные лебедки

Для обслуживания скважин при спуско-подъемных 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 спуско-подъемных 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 применяются тракторные подъемники J И11-8, заменившие подъемник АзИНмаш-43П. и подъемники J11 LP-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. 5.33.), обеспечивающий ремонт скважин глубиной до 2500 м.

Основные узлы подъемной лебедки - силовая передача, электропневматическая лебедка и пневматическая система управления. Лебедка однобарабанная. Все узлы и механизмы лебедочного блока - бараб^шный вал в сборе, вал силовой передачи, тормозная система, храповое устройство, ограничитель подъема талевого блока, кожухи и ограждения - собраны на цельносварной станине коробчатого типа. Барабан включается посредством собранной внутри тормозной шайбы фрикционной муфты. Шайба крепится 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.

Рис. 5.33. Подъемная лебедка ЛПТ-8: 1 -рама; 2 - топливный бак; 3 - воздушные баллоны; 4 - компрессор; 5 - пульт управления; б - 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

Фрикционная муфта одно дисковая, 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. Пневмосистема питается 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.

Универсальный винтовой ограничитель подъема талевого блока 21 приводится от барабана цепной передачей (рис. 5.34.). Привод навесного оборудования подъемника осуществляется от тягового двигателя трактора 2 через коробку отбора мощности 22, установленную на задней по ходу стенке корпуса бортовых фрик ционов 23, карданный вал 4 и коробку передач 20, прикрепленную к станине лебедочного блока 3.

У шестискоростной коробки передач КП-100 четыре прямые скорости и две обратные. Такая компоновка создает лучшие условия для ее обслуживания, обеспечивает доступ к прицепному устройству и бортовым фрикционам трактора.

Привод воздушного компрессора / 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 TV. 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 подвижная шестерня 16. На промежуточном валу неподвижно смонтированы шестерни 14, 13 и 12, на бронзовых втулках ведомого вала - шестерня11 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

Рис. 5.34. Кинематическая схема подъемной лебедки ЛПТ-8: 1 - 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; 11 - 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; И- промежуточный вал; III - ведомый вал; IV- ось шестерни заднего хода; V- вал силовой передачи; VI- вал барабана

Каждая из четырех скоростей коробки достигается одновременным включением обеих муфт. На свободном конце ведомого вала III установлена коническая шестерня 8 для передачи конической шестерне 6 трансмиссионного вала V лебедочного блока.

Трансмиссионный вал, помещенный в герметичной масляной ванне станины, передает через шестерни 7 и 5 вращение барабанному валу 14. Барабан включается посредством фрикционной муфты.

Лебедка подъемная ЛПР-60 предназначена для выполнения спуско-подъемных 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 (рис. 5.35.).

Рис. 5.35. Кинематическая схема ЛПР-60: 1,4- зубчатые муфты; 2, 3 - звездочки цепного редуктора; 5, б, 7, 8, 9, 10, 11, 12. 13 - шестерни коробки передач; 14, 15 - шестерни конической передачи; 16, 17- шестерни привода вала; 18, 19 — звездочки цепной передачи механизма противозатаскивателя талевого блока; 20 - ходовой винт противоза-таскивателя; 21 — фрикционная муфта лебедки

Лебедка смонтирована на раме, состоящей из двух частей: нижней - основания и верхней - поворотной, которая с помощью трех 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 спуско-подъемных 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 призе-такадньгх 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 двухшкивного ленточного тормоза с колодками от буровых лебедок. Шкивы расположены симметрично на ребордах барабанного вала. В силовую передачу лебедки входит 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. 5.36.) приводится от электродвигателя I через зубчатую муфту 2.

В корпусе коробки передач на конических подшипниках установлены два вала I яП. На бронзовых подшипниках качения ведомого вала II установлены две шестерни 3 и 20 (первая и вторая скорости), включаемые зубчатой муфтой 5. Управление муфтой пневматическое, с помощью двух пневмоцилиндров.

На валу II консольно размещены звездочки 4 и 19, от которых через звездочки 6 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.

Рис. 5.36. 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

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.

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 в себя компрессор, воздухопроводы, пульт пневмоуправления, тормозные цилиндры и др. Пневмосистема предназначена для привода следующих исполнительных механизмов: шинно-пневматической муфты барабана лебедки; пшнно-пневматической муфты ротора; тормозной системы при ручном управлении или при срабатывании; ограничителя подъема талевого блока; пневмоцилиндров для переключения скоростей коробки перемены передач и кулачковых муфт; пнев-мораскрепителей.