Анализ существующих конструкций буровых лебедок. Анализ конструкций буровых лебедок отечественного и зарубежного производства, описание выбранного прототипа. Выбор параметров буровой лебедки: расчеты на прочность, расчет венца цепного колеса и вала.
Аннотация к работе
Лебедка применяется для подтаскивания, и подъема труб, грунтоносок и других грузов, а также при монтаже буровых вышек и оборудования на них. Лебедки монтируют на уровне пола буровой или под полом. При установке под полом буровой значительно уменьшаются высота и масса блочного основания, существенно снижается трудоемкость ее монтажа и демонтажа, что имеет немаловажное значение для сокращения сроков строительства буровых. Лебедки кинематически связаны с коробками скоростей и двигателями привода цепной или карданной передачей. Поэтому лебедки должны иметь достаточно мощный привод и надежную тормозную систему для поглощения энергии спуска колонн.Буровые лебедки различаются по мощности и другим техническим параметрам, а также по кинематическим и конструктивным признакам. В зависимости от используемого привода различают буровые лебедки со ступенчатым, непрерывно-ступенчатым и бесступенчатым изменением скоростей подъема. Ступенчатое изменение скоростей подъема имеется в буровых лебедках с механическими передачами от тепловых двигателей и электрических двигателей переменного тока. В случае использования привода от электродвигателей постоянного тока, скорости подъема лебедки изменяются бесступенчато по кривой постоянства мощности двигателя. Как известно, при спуске бурильных и обсадных труб в соответствии с последовательностью выполняемых операций используются две скорости: тихая - для приподъема колонны труб с целью освобождения клиньев или элеватора и быстрая-для последующего подъема незагруженного элеватора за очередной свечой.Техническая характеристика наиболее распространенных буровых лебедок отечественного производства приведена в таблице 1.Подъемный вал с барабаном 2 приводится непосредственно от коробки передач 1 двумя цепными передачами 3 к 4, которые попеременно включаются с помощью осевых фрикционных муфт. Параллельно через карданный вал 6, трансмиссионный вал 5 и цепную передачу со звездочками z = 25 и z = 28 от коробки передач сообщается подъемному валу независимая повышенная скорость V. Вал 5 находится в постоянном вращении и передает движение через цепную передачу 4со звездочками z =19 и z =35 катушечному валу 3, на котором смонтирована фрикционная катушка 1 с планетарной передачей 2. Лебедка состоит из двух валов: подъемного вала 13 с барабаном и трансмиссионного вала5. Эти же скорости передаются цепной передачей 15 на трансмиссионный вал привода ротора, с которого включением скоростей муфты 11 (ШПМ-500) через цепную передачу 12 движение передается приводному валу ротора.Фирмы США выпускают лебедки, рассчитанные на самую различную глубину бурения (табл. Обычно на лебедках применяют ленточный тормоз, который способен к самозатягиванию и хорошо поддается ручному управлению. Дизельный привод для лебедок выполняется в трех вариантах: передача мощности с помощью цепной трансмиссии, через гидротрансформатор (дизель-гидравлический привод) и через муфтовые передачи (табл.К раме приварены корпуса масляных ванн 3 и 10 цепных передач, соединяющих лебедку с коробкой перемены передач. В отцентрированных отверстиях корпусов масляных ванн установлен подъемный вал с барабаном 7 буровой лебедки. Для устранения утечек масла, используемого для смазки цепных передач, в стыковых разъемах масляных ванн устанавливаются прокладки. На раме со стороны пульта 2 бурильщика смонтированы стойка 8 балансира, тормозной вал 17 и вал 5 рукоятки управления ленточным тормозом. Тахогенератор 9 предназначен для контроля частоты вращения стола ротора и соединяется цепной передачей с валом 11 трансмиссии ротора.К основным параметрам буровых лебедок относятся мощность, скорости подъема, тяговое усилие, длина и диаметр барабана лебедки. Определяем скорость ходовой струны каната на i-ой скорости по известной зависимости Максимальная скорость подъема ограничивается безопасностью управления процессом подъема и предельной скоростью ходовой струны, при которой обеспечивается нормальная навивка каната на барабан лебедки. Минимальная скорость подъема - резервная и используется для технологических целей: при расхаживании колонн бурильных и обсадных труб; при ликвидации осложнений и аварий, связанных с затяжкой и прихватом бурильных труб; при подъеме колонны труб через закрытые превенторы; при подъеме колонны труб в случае отказа одного из двигателей привода лебедки. Итак, определяем промежуточные скорости подъема:-вторая скоростьРасчеты на прочность деталей и узлов лебедки выполняются по тяговому усилию, возникающему при допускаемой нагрузке на крюке, с учетом веса подвижных частей талевого механизма, кратности оснастки и потерь на трение при подъеме. Определяем наибольший крутящий момент Мкр на подъемном валу лебедки: (2. 2.После выбора конструкции и определения основных размеров, барабана необходим его расчет на прочность. При навивке каната в стенках бочки барабана возникают напряжения сжатия, изгиба и кручения.
План
Содержание расчет буровая лебедка
Введение
1. Анализ существующих конструкций буровых лебедок
1.1 Анализ конструкций буровых лебедок отечественного производства
1.2 Анализ конструкций буровых лебедок зарубежного производства