|
|
Автоматические буровые ключи.ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ№6 Тема.Изучение бурового технологического инструмента для выполнения спуско-подъемных операций (СПО) Механизмы и инструменты для спуско-подъемных операций Автоматические буровые ключи. Автоматические стационарные буровые ключи предназначены для механизации и автоматизации процессов свинчивания и развинчивания бурильных, обсадных труб при спуско-подъемных операциях на буровых установках глубокого эксплуатационного и разведочного бурения всех классов. Ключи рассчитаны на совместную работу с пневматическими клиньями на буровых с ручной расстановкой свеч, а также на автоматизированных буровых установках. Ключи изготавливаются трех разновидностей по роду привода: АКБ-ЗМ2 — с пневмоприводом; АКБ-ЗМ2Э2 — с электроприводом; КГБ-2 — с гидроприводом, технические характеристики которых приводятся в таблице 1. Автоматический стационарный буровой ключ АКБ-ЗМ2 состоит из трех основных узлов: блока ключа 1, колонны ключа с кареткой 2 и пульта управления 3 (рис. 1). Блок ключа (рис. 2, 3) является основным механизмом, выполняющим операции свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб. Блок ключа представляет собой корпус, на котором смонтировано трубозажимное устройство I, понизительный редуктор II, двигатель III, маховик IV, пневмомасленка V, блок цилиндров VI, цилиндр зажима челюстей VII. Блок ключа внизу имеет направляющие полозья, на которых он перемещается вдоль каретки под действием двух пневматических цилиндров двойного действия. Благодаря такому устройству блок ключа может приводиться или отводиться от бурильной трубы (центра скважины).
Рис.1.Автоматический ключ буровой АКБ-ЗМ2. Общий вид. Трубозажимное устройство, в основном, состоит из верхнего «плавающего» корпуса 9 с зажимным приспособлением 14, нижнего зажимного приспособления 39, вмонтированного в корпус редуктора, разрезной шестерни 5 с втулкой 7 и промежуточного диска с тремя ведущими пальцами 6.
Рис.2.Блок ключа АКБ-3М2.
Рис.3. Блок ключа АКБ-3М2 (вид сверху).
Трубозажимное устройство и корпус ключа в передней части имеют вырез для прохода бурильной трубы. Верхние и нижние зажимные приспособления состоят из пары сменных челюстей 7, 13, которые вставляются в челюстедержатели 4 и 11 и удерживаются в них дугообразными пружинами 37, 15 и болтами 36, 12, вкладышей со спиральной поверхностью 11°, а в верхний корпус трубозажимного устройства устанавливается пара вкладышей 7° на завинчивание и пара вкладышей 9° на развинчивание. Челюстедержатели 4 и 11 из своего первоначального положения могут поворачиваться на некоторый угол относительно своих корпусов, при этом челюсти 7, 13, скользя по спиральной поверхности вкладышей сближаются и сжимают в замок (трубу). Для надежного сцепления челюстей с замком (трубой) челюсти имеют вставные сухари с насечкой 16. При изменении диаметра бурильного инструмента производится замена рабочих элементов ключа — челюстей 7, 13 и упоров 35, 17 на соответствующие размеры. Проворот нижнего челюстедержателя осуществляется от пневматического цилиндра двойного действия VII, шток которого шарнирно связан с поводком нижнего челюстедержателя. Проворот верхнего челюстедержателя осуществляется с помощью храпового устройства, представляющего собой пару шариков 41 и 42, установленных во втулке 7 и нижнем челюстедержателе 4. Шарик 42 является неподвижным, а шарик 41 выдвигается штоком пневматического цилиндра 47 (блока цилиндров) в момент зажатия челюстями бурильного замка. Верхний челюстедержатель имеет хвостовик 38, свободно входящий в паз втулки 7. При вращении разрезной шестерни в момент упора неподвижного шарика храпового устройства в шарик, выдвинутый штоком 47 пневматического цилиндра, происходит кратковременная остановка втулки и связанного с ней верхнего челюстедержателя. В результате дальнейшего вращения верхнего корпуса относительно неподвижного челюстедержателя происходит зажатие замка. 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 19. Быстрая и точная остановка вращающихся частей трубозажимного устройства в нейтральном положении по окончании свинчивания или развинчивания для последующего отвода ключа от трубы осуществляется специальным устройством. Это устройство состоит из штока 30, который под действием поршня пневматического цилиндра (блока цилиндров VI) выдвигается вверх и, вскакивая в гнездо разрезной шестерни производит остановку. Для смягчения удара и предохранения деталей от поломок верхняя часть штока с двух сторон имеет скосы. Такие же скосы имеются и в гнезде шестерни. Включение штока 30 может происходить только при вращении шестерни на малых оборотах, что предусмотрено конструкцией пульта управления. Для совмещения разрезной шестерни включение пневмодвигателя производится в сторону освобождения челюстей. Подробная конструкция блока цилиндров для стопорного и храпового устройства показана на рис. 2. Блок цилиндров имеет два поршня, из которых один соединен с нижней частью храпового устройства включения верхних челюстей 40, а другой соединен со стопором-штоком 30. Поршни обоих цилиндров, при выключении цилиндров из работы, опускаются под действием собственного веса и пружин. Для спуска конденсата каждый цилиндр имеет спускную пробку. Для устранения компрессии в верхней полости цилиндров над поршнями имеются отводные трубки 28. Подвод и отвод сжатого воздуха осуществляется по трубкам 26. Верхний корпус трубозажимного устройства 9 удерживается на некотором расстоянии относительно промежуточного диска четырьмя стаканчиками 8. При свинчивании верхний корпус сжимает пружины стаканчиков и опускается вниз. При развинчивании верхний корпус поднимается вверх, удерживаясь на замке (трубе) за счет сжатия трубы челюстями. Верхний корпус 9 может также перемещаться в горизонтальной плоскости в двух направлениях 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. Благодаря такой конструкции верхний корпус самоустанавливается по бурильному замку (трубе). В передней части верхнего корпуса вмонтировано два толкателя с пружинами 8, 12, с помощью которых верхний корпус прижимается к бурильному замку (трубе) упором 17, центрируя верхний корпус относительно бурильного замка (грубы). В передней части зева ключа на нижнем и верхнем корпусах устанавливаются четыре накладки 9 для работы с замками размером 146-155 мм и специальной накладки для работы с замками размером 108-118 мм. При работе с замками размером более 155 мм эти накладки снимаются. Для непрерывной работы передачи вращения разрезная шестерня центрируется десятью роликами 33 и опирается на пять конических подпоров, вмонтированных в корпус редуктора (в ключе АКБ-ЗМ — пятнадцать роликов и без подпоров). Все остальные шестерни редуктора вращаются на роликоподшипниках. Наружные шестерни закрыты защитным кожухом 19. На ведущем валу редуктора посажен маховик IV. Маховик введен в конструкцию с целью увеличения крутящего момента, обеспечивающего раскрепление и закрепление ведущего резьбового соединения труб (замков), а также для сообщения трубе более равномерной скорости вращения. Вращение трубы при свинчивании и развинчивании осуществляется за счет работы пневмодвигателя III (П11-16), мощностью 11 кВт. Соединение коленчатого вала двигателя с ведущим валом осуществляется через маховик и шлицевой валик 24. Пульт управления (рис. 4,5) состоит из корпуса 3, двух кранов 5, входного крана 8, кожуха 2, двух верхних рукояток 1, 4, нижней съемной рукоятки красного цвета 7, ограждения 10 и рукавов с накидными гайками и угольниками.
Рис. 4. Пульт управления.
Рис. 5. Включения рукояток ключа. Машинные ключи Машинный ключ типа КМБО Машинный ключ типа КМБО (рис. 6) предназначен для докрепления и раскрепления резьбовых соединений бурильных, утяжеленных бурильных и обсадных груб при спуско-подъемных операциях.
Рис. 6. Машинный ключ типа КМБО Составные части ключа следующие: 1 — большая челюсть; 2 — малая челюсть; 3 — сменная большая челюсть; 4 — сменная малая челюсть; 5 — зубчатая челюсть; 6 — защелка; 7 — соединительная челюсть; 8 — плашки; 9 — рычаг; 10 — серьги; 11 — подвеска. Техническая характеристика: 1.Максимальный крутящий момент, кН м (кгс м)……………………………………….. 88,3 (9000) 2.Условные диаметры свинчиваемых труб (замковых соединений), мм: ¾ бурильных и УБТ………………………………………………………………………………………….. 90-299; — Обсадных………………………………………………………………………………………. 324-351; 426-451 3.Допустимое усилие на конце рычага, кН (тс)…………………………………………..………80,3 (8) 4. Габаритные размеры, мм, не более ………………………………………......... 1500 х 525 х 1110 5. Масса (для диаметра 212 мм), кг, не более. ………………………………………………………………195 Элеватор-спайдер ЭОК 178-351 Элеватор-спайдер ЭОК 178-351 с клиньевым захватом (рис. 7) предназначен для удержания за наружную поверхность колонны обсадных труб при креплении скважин. Составные части следующие: 1 — предохранительный хомут; 2 — предохранительные кронштейны; 3 — рукоятка замка; 4 — предохранитель штропа; 5 — корпус; 6 — направляющая воронка; 7 — подвеска клиньев; 8 — рычаг подъема клиньев. Техническая характеристика: 1.Грузоподъемность, кН (тс), не более …………………………..3200 (320) 2. Условные диаметры захватываемых труб, мм…………………...178-351 3. Габаритные размеры, мм……………………………….1110 х 1075 х 920 4. Масса, кг, не более: полного комплекта (без плиты) ………………………………………2332; варианта сборки с воронкой без плиты (рабочее состояние) . . ……1110 |
|
