RU210569U1 - Drawworks - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к грузоподъемным механизмам, в частности к буровым лебедкам.Техническим результатом заявленной полезной модели является создание буровой лебедки простой конструкции, обеспечивающей функциональные возможности в полном объеме современных требований для осуществления спускоподъемных операций во время бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.Технический результат достигается тем, что в буровой лебедке, содержащей барабан, вал барабана, редуктор привода лебедки, редуктор тихого и редуктор быстрого хода, каждый из которых снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой, согласно полезной модели, редуктор тихого и редуктор быстрого хода объединены в единую конструкцию, выполненную в корпусе редуктора, в котором размещен приводной вал лебедки, соединенный с редуктором привода, приводной вал со звездочками цепной передачи редуктора размещен параллельно валу барабана и снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой быстрого хода, на валу барабана, концевая часть которого размещена в корпусе редуктора, установлены звездочки цепной передачи редуктора и дисковая пневматическая фрикционная муфта тихого хода. 3 ил.The utility model relates to hoisting mechanisms, in particular to drawworks. The technical result of the claimed utility model is the creation of a drawworks of a simple design that provides functionality in full modern requirements for tripping operations during drilling and repair of oil and gas wells. The technical result is achieved the fact that in a drawworks containing a drum, a drum shaft, a winch drive gearbox, a quiet gearbox and a high speed gearbox, each of which is equipped with a disk pneumatic friction clutch, according to the utility model, the quiet gearbox and the high speed gearbox are combined into a single structure made in gearbox housing, which houses the winch drive shaft connected to the drive gearbox, the drive shaft with gear chain sprockets is placed parallel to the drum shaft and is equipped with a high-speed pneumatic disc friction clutch, on the drum shaft, end part which is located in the gearbox housing, chain gear sprockets of the gearbox and a disc pneumatic friction clutch of quiet running are installed. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к грузоподъемным механизмам, в частности, к буровым лебедкам, и может быть использована при осуществлении спускоподъемных операций во время бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.The utility model relates to hoisting mechanisms, in particular to drawworks, and can be used in tripping operations during drilling and repair of oil and gas wells.

Из уровня техники известна буровая лебедка, содержащая установленные на раме подъемный вал с барабаном, редукторный механизм с суммирующим зубчатым колесом, установленным на одном из концов подъемного вала, два электродвигателя регулируемого привода буровой лебедки, обеспечивающие двигательный и тормозной режимы при подъеме и спуске груза, выходной вал каждого электродвигателя связан с ведущим валом редукторного механизма через соответствующее средство для передачи крутящего момента, при этом механический тормоз соединен с концом подъемного вала, редукторный механизм выполнен с двумя ведущими валами, расположенными на противолежащих относительно оси подъемного вала сторонах редукторного механизма, суммирующее зубчатое колесо установлено на конце подъемного вала со стороны механического тормоза и с этой же стороны расположены электродвигатели с соответствующими средствами для передачи крутящего момента, причем механический тормоз установлен на поверхности корпуса редукторного механизма или на раме (патент RU 89093 U1, опубликовано 27.11.2009).A drawworks is known from the prior art, comprising a lifting shaft with a drum mounted on a frame, a gear mechanism with a summing gear mounted at one end of the lifting shaft, two electric motors of an adjustable drawworks drive that provide motor and brake modes when lifting and lowering the load, output the shaft of each electric motor is connected to the drive shaft of the gear mechanism through the appropriate means for transmitting torque, while the mechanical brake is connected to the end of the lift shaft, the gear mechanism is made with two drive shafts located on the sides of the gear mechanism opposite to the axis of the lift shaft, the summing gear is installed at the end of the lifting shaft on the side of the mechanical brake and on the same side there are electric motors with appropriate means for transmitting torque, and the mechanical brake is installed on the surface of the housing of the gear mechanism or on a frame (patent RU 89093 U1, published 11/27/2009).

Известна также буровая лебедка, содержащая установленный на подъемном валу барабан, основной и дополнительный электроприводы, тормозное устройство, механизмы основного и дополнительного приводов выполнены независимыми друг от друга, редуктор основного привода соединен с подъемным валом барабана через зубчатую и цепную передачи, а электродвигатель дополнительного привода - через цепную передачу и механическую муфту сцепления, при этом редукторы приводов соединены между собой в единый несущий корпус посредством силового кожуха, а тормозное устройство состоит из трех независимых между собой тормозов, два из которых установлены с возможностью воздействия на барабан подъемного вала, а третий - на вал электродвигателя основного привода (патент RU 123058 U1, опубликовано 20.12.2012).A drawworks is also known, containing a drum mounted on a lifting shaft, a main and additional electric drives, a braking device, the mechanisms of the main and additional drives are made independent of each other, the main drive gearbox is connected to the lifting shaft of the drum through a gear and chain transmission, and the electric motor of the additional drive is through a chain drive and a mechanical clutch, while the drive gears are interconnected into a single bearing housing by means of a power casing, and the braking device consists of three brakes independent of each other, two of which are installed with the ability to act on the lifting shaft drum, and the third - on shaft of the electric motor of the main drive (patent RU 123058 U1, published 12/20/2012).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является буровая лебедка, содержащая барабан, вал барабана, редуктор привода лебедки, соединительные муфты, лебедка дополнительно снабжена двумя редукторами тихого и быстрого хода, на корпуса которых опирается вал барабана, связанный шпоночным соединением с барабаном, имеющим жесткую сварную конструкцию с тормозными ободами на торцах, связанных с барабаном разъемным соединением, на концах которого установлены дисковые пневматические фрикционные муфты (патент RU 65037 U1, опубликовано 27.07.2007).The closest to the claimed technical solution is a drawworks containing a drum, a drum shaft, a winch drive gearbox, couplings, the winch is additionally equipped with two quiet and high speed gearboxes, on the bodies of which the drum shaft rests, connected by a keyed connection with a drum having a rigid welded structure with brake rims at the ends connected to the drum by a detachable connection, at the ends of which disk pneumatic friction clutches are installed (patent RU 65037 U1, published on 27.07.2007).

Недостатком известного устройства является повышенная металлоемкость за счет двух редукторов тихого и быстрого хода и увеличенные габаритные размеры, обусловленные сложностью конструкции.The disadvantage of the known device is the increased intensity due to the two gearboxes of quiet and high speed and increased overall dimensions due to the complexity of the design.

Техническим результатом заявленной полезной модели является создание буровой лебедки простой конструкции, обеспечивающей функциональные возможности в полном объеме современных требований для осуществления спускоподъемных операций во время бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.The technical result of the claimed utility model is the creation of a drawworks of a simple design that provides functionality in full scope of modern requirements for tripping operations during drilling and workover of oil and gas wells.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровой лебедке, содержащей барабан, вал барабана, редуктор привода лебедки, редуктор тихого и редуктор быстрого хода, каждый из которых снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой, согласно полезной модели, редуктор тихого и редуктор быстрого хода объединены в единую конструкцию, выполненную в корпусе редуктора, в котором размещен приводной вал лебедки, соединенный с редуктором привода, приводной вал со звездочками цепной передачи редуктора размещен параллельно валу барабана и снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой быстрого хода, на валу барабана, концевая часть которого размещена в корпусе редуктора, установлены звездочки цепной передачи редуктора и дисковая пневматическая фрикционная муфта тихого хода.The specified technical result is achieved by the fact that in a drawworks containing a drum, a drum shaft, a winch drive gearbox, a quiet gearbox and a high speed gearbox, each of which is equipped with a disk pneumatic friction clutch, according to the utility model, the quiet gearbox and the high speed gearbox are combined into a single a structure made in the gearbox housing, in which the winch drive shaft is located, connected to the drive gearbox, the drive shaft with the chain gear sprockets of the gearbox is placed parallel to the drum shaft and equipped with a high-speed pneumatic disc friction clutch, on the drum shaft, the end part of which is located in the gearbox housing , reducer chain sprockets and a low-speed disc pneumatic friction clutch are installed.

Предложенная буровая лебедка по сравнению с прототипом имеет меньшую массу и более проста по конструкции, а также более приспособлена для оптимальной компоновки на мобильных агрегатах бурения и обслуживания нефтяных и газовых скважин.The proposed drawworks in comparison with the prototype has a smaller mass and is simpler in design, and is also more suitable for optimal layout on mobile units for drilling and servicing oil and gas wells.

Полезная модель поясняется чертежами.The utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 изображен общий вид буровой лебедки, вид сверху.Figure 1 shows a General view of the drawworks, top view.

На фиг.2 изображен разрез А-А на фиг.1.Figure 2 shows a section A-A in figure 1.

На фиг.3 изображен разрез Б-Б на фиг.1.Figure 3 shows a section B-B in figure 1.

Буровая лебедка содержит барабан 1, выполненный в виде сварной конструкции, установленный на валу 2 посредством шпоночных соединений (условно не показано). Вал 2 барабана 1 установлен на подшипниках 3, размещенных в корпусе 4 лебедки. Концевая часть 5 вала 2 размещена за пределами корпуса 4 лебедки - в корпусе 6 редуктора быстрого и тихого хода. На концевой части 5 вала 2 установлены Звездочки 7 и 8 (тихого и быстрого хода соответственно) цепной передачи редуктора. Звездочка 7 установлена на валу 2 посредством подшипника (условно не показано), а звездочка 8 установлена с помощью шлицевого соединения. На торце концевой части 5 вала 2 установлена посредством шлицевого соединения дисковая пневматическая фрикционная муфта 9 тихого хода. В корпусе 6 редуктора быстрого и тихого хода на подшипниках 10 установлен приводной вал 11 лебедки. С помощью фланца 12 приводной вал 11 соединяется с редуктором привода лебедки (условно не показано), который, в свою очередь, может быть соединен с электродвигателем или коробкой отбора мощности от силовой установки мобильного агрегата. На приводном валу 11 посредством шлицевого соединения установлена дисковая пневматическая фрикционная муфта 13 быстрого хода. На приводном валу 11 установлены также звездочки 14 и 15 (быстрого и тихого хода соответственно) цепной передачи редуктора. Звездочка 14 установлена на валу 11 посредством подшипника 16, а звездочка 15 - посредством шлицевого соединения. Цепи тихого хода (условно не показано) соединяют звездочки 8 и 14, а цепи быстрого хода (условно не показано) - звездочки 7 и 15.The drawworks contains a drum 1, made in the form of a welded structure, mounted on the shaft 2 by means of keyed connections (not shown conventionally). The shaft 2 of the drum 1 is mounted on bearings 3 placed in the housing 4 of the winch. The end part 5 of the shaft 2 is located outside the housing 4 of the winch - in the housing 6 of the gearbox for fast and quiet running. On the end part 5 of the shaft 2, sprockets 7 and 8 (quiet and fast, respectively) of the chain transmission of the gearbox are installed. The sprocket 7 is mounted on the shaft 2 by means of a bearing (conditionally not shown), and the sprocket 8 is mounted using a spline connection. At the end of the end part 5 of the shaft 2, a disc pneumatic friction clutch 9 of quiet running is installed by means of a spline connection. The drive shaft 11 of the winch is mounted on bearings 10 in the housing 6 of the gearbox for fast and quiet running. Using the flange 12, the drive shaft 11 is connected to the winch drive gearbox (conditionally not shown), which, in turn, can be connected to the electric motor or power take-off from the power plant of the mobile unit. On the drive shaft 11 by means of a spline connection is installed disk pneumatic friction clutch 13 high speed. On the drive shaft 11 there are also sprockets 14 and 15 (fast and quiet running, respectively) of the chain transmission of the gearbox. The sprocket 14 is mounted on the shaft 11 by means of a bearing 16, and the sprocket 15 is mounted by means of a spline connection. Quiet running chains (not shown) connect sprockets 8 and 14, and high speed chains (not shown) connect sprockets 7 and 15.

Управление скоростями лебедки осуществляется следующим образом.The winch speed control is carried out as follows.

При вращении приводного вала 11 (от приводного редуктора) и отключенной дисковой пневматической фрикционной муфте 13 крутящий момент от звездочки 15 быстрого хода посредством цепей передается на звездочку 7 быстрого хода, которая жестко соединяется с концевой частью 5 вала 2 через включенную дисковую пневматическую фрикционную муфту 9. В этом случае барабан 1 лебедки вращается с высокой скоростью. При этом крутящий момент от вала 2 через звездочку 8 тихого хода передается на звездочку 14 тихого хода, которая свободно вращается на подшипнике 16, не создавая каких-либо помех вращению приводного вала 11. При включении дисковой пневматической фрикционной муфты 13 и одновременном отключении дисковой пневматической фрикционной муфты 9 происходит жесткое соединение звездочки 14 тихого хода с валом 11. При этом вращающий момент от звездочки 14 тихого хода передается посредством цепей на звездочку 8 тихого хода вала 2. В этом случае барабан 1 лебедки вращается с малой скоростью. Крутящий момент от вала 11 через звездочку 15 быстрого хода передается на звездочку 7 быстрого хода, которая свободно вращается на подшипнике (условно не показано), установленном на концевой части 5, не создавая каких-либо помех вращению вала 2.When the drive shaft 11 rotates (from the drive gearbox) and the disk pneumatic friction clutch 13 is turned off, the torque from the high-speed sprocket 15 is transmitted by means of chains to the high-speed sprocket 7, which is rigidly connected to the end part 5 of the shaft 2 through the included disk pneumatic friction clutch 9. In this case, the winch drum 1 rotates at a high speed. In this case, the torque from shaft 2 through the sprocket 8 of quiet running is transmitted to the sprocket 14 of quiet running, which rotates freely on the bearing 16 without creating any interference with the rotation of the drive shaft 11. When the disk pneumatic friction clutch 13 is turned on and the disk pneumatic friction clutch 9 is a rigid connection of the sprocket 14 quiet running with the shaft 11. In this case, the torque from the sprocket 14 quiet running is transmitted through chains to the sprocket 8 quiet running shaft 2. In this case, the winch drum 1 rotates at low speed. The torque from the shaft 11 through the high-speed sprocket 15 is transmitted to the high-speed sprocket 7, which rotates freely on a bearing (not shown conventionally) mounted on the end part 5, without creating any interference with the rotation of the shaft 2.

Таким образом, предложена новая простая конструкция буровой лебедки, обеспечивающей функциональные возможности в полном объеме современных требований для осуществления спускоподъемных операций во время бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.Thus, a new simple design of a drawworks is proposed, which provides functionality in full scope of modern requirements for tripping operations during drilling and workover of oil and gas wells.

Claims (1)

Буровая лебедка, содержащая барабан, вал барабана, редуктор привода лебедки, редуктор тихого и редуктор быстрого хода, каждый из которых снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой, отличающаяся тем, что редуктор тихого и редуктор быстрого хода объединены в единую конструкцию, выполненную в едином корпусе редуктора, в котором размещен приводной вал лебедки, соединенный с редуктором привода, приводной вал со звездочками цепной передачи редуктора размещен параллельно валу барабана и снабжен дисковой пневматической фрикционной муфтой быстрого хода, на валу барабана, концевая часть которого размещена в корпусе редуктора, установлены звездочки цепной передачи редуктора и дисковая пневматическая фрикционная муфта тихого хода.Drawworks containing a drum, a drum shaft, a winch drive gearbox, a quiet gearbox and a high speed gearbox, each of which is equipped with a disk pneumatic friction clutch, characterized in that the quiet gearbox and the high speed gearbox are combined into a single structure made in a single gearbox housing, in which the drive shaft of the winch is located, connected to the drive gearbox, the drive shaft with the sprockets of the chain transmission of the gearbox is placed parallel to the drum shaft and is equipped with a high-speed pneumatic friction clutch, on the drum shaft, the end part of which is located in the gearbox housing, the chain gear sprockets of the gearbox are installed and low-speed disc pneumatic friction clutch.

Images