УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДЪЕМА-ОПУСКАНИЯ БУРОВОЙ ВЫШКИ ПРИ МОНТАЖЕ-ДЕМОНТАЖЕ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ
DEVICE FOR LIFTING AND LOWERING OF DRILLING DERRICK AT INSTALLATION AND REMOVAL OF DRILLING UNIT

Изобретение относится к буровой технике, а именно устройству для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки.
При монтаже буровой установки буровую вышку, собранную в горизонтальном положении, поднимают в вертикальное положение буровой лебедкой с помощью полиспастной талевой системы, смонтированной на буровой вышке и портале, удерживая ее поддерживающими приспособлениями. Буровая вышка проходит «мертвую точку» - точку равновесия, после чего ее устанавливают в рабочее положение, фиксируя на портале с отклонением в три градуса от вертикального положения. Опускают буровую вышку в обратном порядке.
При подъеме буровой вышки и подходе ее к вертикальному положению необходимо следить одновременно за моментом касания буровой вышки подвижных упоров, установленных на обеих сторонах портала, и тормозить буровую лебедку, отводить подвижные упоры и подтягивать буровую вышку.
Повторяют эту операцию неоднократно до тех пор, пока буровая вышка под собственным весом не наляжет на подвижные упоры. После этого необходимо окончательно затормозить барабан буровой лебедки и опустить буровую вышку синхронно обоими подвижными упорами до совмещения узлов фиксации буровой вышки и портала.
При демонтаже буровой установки перегружают налегание буровой вышки с узлов фиксации на подвижные упоры, выбирают слабину каната полиспастной талевой системы и «берут» буровую вышку на тормоз буровой лебедки. После чего буровую вышку расфиксируют, незначительно ослабляют канат полиспастной талевой системы, неоднократно выбирают слабину каната толканием вышки подвижными упорами до тех пор, пока при ослаблении каната буровая вышка под собственным весом сама не начнет отходить от подвижных упоров. После этого снимают буровую вышку с тормоза буровой лебедки и производят опускание буровой вышки в горизонтальное положение.
Известно устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки, включающее портал, полиспастную талевую систему, смонтированную на буровой вышке и портале с приводом от буровой лебедки, и подвижные упоры, встречающие вышку при подъеме и отталкивающие вышку при ее опускании (см. Вышка УМ 46/320. Устройство для подъема вышки. Руководство по эксплуатации. 46009.25.000-1РЭ, 2010 г., с 49-50, с.51-52).
В известном устройстве подвижные упоры выполнены в виде гидроцилиндров.
Выполнение подвижных упоров в виде гидроцилиндров не обеспечивает им амортизирующих свойств при контакте с поверхностью буровой вышки, а оснащение их дополнительно пневмогидроаккумуляторами усложняет и удорожает устройство для подъема.
Известно устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки, принятое в качестве прототипа, которое включает портал, полиспастную талевую систему, смонтированную на буровой вышке и портале с приводом от буровой лебедки, и подвижные упоры, встречающие буровую вышку при подъеме и отталкивающие буровую вышку при ее опускании, каждый подвижный упор оснащен подпружиненным толкателем, установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения от винта с приводом, а корпус установлен с возможностью перемещения в направляющих, жестко закрепленных на портале (см. Установка буровая БУ4000/250 ЭЧК БМ-2. Вышка. Руководство по эксплуатации. Б492.01.00.000РЭ, 2011 г., 72 с, с.11, 12, 18-21, 58-61, 64).
Подвижные упоры в известном устройстве обладают амортизирующими свойствами, однако оснащены ручным приводом, и у них отсутствует связь с приводом буровой лебедки, а контроль за работой поддерживающих приспособлений операторы осуществляют визуально, а именно по натяжению каната полиспастной талевой системы, что ненадежно.
Отсутствие достоверной информации о положении подпружиненных штоков и ручной привод ходовых винтов для изменения положения подвижных корпусов подвижных упоров предполагает нахождение операторов на правой и левой ноге портала во время подъема и опускания буровой вышки и третьего оператора - на буровой лебедке, что увеличивает трудоемкость и время выполнения работ при монтаже-демонтаже буровой вышки, а также увеличивает опасность работ.
Техническая задача предлагаемого устройства заключается в обеспечении безопасности работ, снижении трудоемкости, уменьшении времени монтажа-демонтажа буровой вышки и сокращении количества обслуживающего персонала.
Техническая задача решается тем, что устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки включает портал, полиспастную талевую систему, смонтированную на буровой вышке и портале с приводом от буровой лебедки, и подвижные упоры, встречающие буровую вышку при подъеме и отталкивающие буровую вышку при ее опускании, каждый подвижный упор оснащен подпружиненным толкателем, установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения от винта с приводом, а корпус установлен с возможностью перемещения в направляющих, жестко закрепленных на портале, при этом оно имеет пульт управления, привод ходового винта выполнен электромеханическим, а для обеспечения связи привода ходового винта и привода лебедки с пультом управления установлены датчики положения подпружиненного толкателя, один из которых предназначен для фиксирования момента касания толкателем вышки и подачи сигнала на пульт управления для прекращения подъема буровой вышки и торможения барабана буровой лебедки, а другой - для фиксирования полного сжатия пружины и подачи сигнала для включения буровой лебедки для подтягивания буровой вышки к подвижным упорам при подъеме буровой вышки, а также подачи сигнала для перемещения корпуса с толкателем в сторону портала при подъеме буровой вышки и для перемещения корпуса с толкателем в противоположном направлении при опускании буровой вышки. Датчики положения подпружиненного толкателя выполнены электрическими. Привод ходового винта выполнен в виде мотор-редуктора. Пульт управления выполнен с возможностью включения-выключения электромеханического привода как раздельно, так и одновременно.
Наличие датчиков на поддерживающих приспособлениях позволяет обеспечить связь между приводом ходового винта и приводом лебедки через пульт управления, что упрощает работу оператора по контролю за работой подвижных упоров, а именно фиксированию момента касания толкателей вышки и момента сжатия пружины и подачу сигнала на включение и выключение привода лебедки.
Наличие пульта управления обеспечивает подъем-опускание буровой вышки в двух режимах - ручном и автоматическом, что значительно сокращает время на подъем буровой вышки, облегчая работу операторов и упрощая процесс подъема-опускания буровой вышки.
Устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки иллюстрирован чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - место крепления поддерживающих приспособлений на портале; на фиг.3 - продольный разрез поддерживающего приспособления.
Устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки состоит из портала 1, образованного двумя ногами 2 и 3 левой и правой, соединенными балками 4, и полиспастной талевой системы, смонтированной на буровой вышке и портале с приводом от буровой лебедки (полиспастная талевая система и привод буровой лебедки на чертеже условно не показаны). В верхних частях ног 2 и 3 расположены подвижные упоры 5, встречающие буровую вышку 6 при подъеме и отталкивающие при опускании, и элементы 7 для фиксации буровой вышки 6 на портале 1.
Каждый подвижный упор 5 состоит из подвижного корпуса 8, установленного с возможностью перемещения в направляющих 9, жестко закрепленных на ногах 2 и 3 портала. В корпусе 8 размещены толкатель 10, подпружиненный пружиной 11, гайка 12, неподвижно установленная в опорах 13, и ходовой винт 14 с подшипниковой опорой 15, закрепленной между щек ног 2 и 3 (щеки на чертеже условно не показаны).
На корпусе 8 установлены электрические датчики 16 и 17 положения толкателя 10, соединенные с пультом управления (пульт управления на чертеже условно не показан). Датчик 16 предназначен для фиксирования момента касания толкателем 10 буровой вышки 6 (начала сжатия пружины 11) и подачи сигнала на пульт управления для прекращения подъема буровой вышки 6 и торможения барабана буровой лебедки. Датчик 17 предназначен для фиксирования момента полного сжатия пружины 11 и подачи сигнала для включения буровой лебедки для подтягивания буровой вышки 6 к подвижным упорам 5 при подъеме буровой вышки 6, а также для подачи сигнала на перемещение корпуса 8 с толкателем 10 в сторону портала 1 при подъеме буровой вышки 6 и для перемещения корпуса 8 с толкателем 10 в противоположном направлении при опускании буровой вышки 6.
Ходовой винт 14 через муфту 18 подсоединен к выходному валу электромеханического привода 19, например мотор-редуктора.
Для компенсации деформации буровой вышки 6 по время подъема и неточности ее изготовления пульт управления выполнен с возможностью включения (и выключения) электромеханического привода поддерживающих приспособлений 5 как раздельно, так и одновременно.
На буровой вышке 6 установлены ответные фиксирующие элементы 20 для взаимодействия с фиксирующими элементами 7.
Устройство для подъема-опускания буровой вышки при монтаже-демонтаже буровой установки работает следующим образом.
Перед началом подъема буровой вышки 6 включением электродвигателя электромеханического привода 19 выдвигают в сторону буровой вышки 6 на максимальный ход подвижный корпус 8 с подпружиненным толкателем 10.
При подъеме буровой вышки 6 и подходе ее к вертикальному положению происходит касание толкателем 10 поверхности буровой вышки 6 и срабатывание датчика 16, который подает сигнал на пульт управления, после чего оператор прекращает подъем буровой вышки 6 и тормозит барабан буровой лебедки.
Кратковременным включением электродвигателя электромеханического привода 19 на 3-4 с отводят толкатели 10 от поверхности буровой вышки 6 в момент выключения датчика 16 (и соответствующего сигнала на пульте управления), включением буровой лебедки с помощью талевой системы подтягивают буровую вышку 6 к толкателям 10 до включения датчика 16 (и соответствующего сигнала на пульте управления).
Эту операцию повторяют до тех пор, пока буровая вышка 6 под собственным весом не ляжет на толкатели 10, а датчики 17 не включатся при полном сжатии пружины 11, подав сигнал на пульт управления на прекращение подъема буровой вышки 6 и торможение барабана буровой лебедки.
Затем включением электродвигателя электромеханического привода 19 опускают буровую вышку 6 синхронно обоими подвижными упорами 5 до совмещения элементов 7 фиксации портала и элементов 20 фиксации буровой вышки 6 правой и левой ног 2 и 3 портала 1. После фиксации буровой вышки 6 на портале 1 включением электромеханического привода 19 отводят корпуса 8 поддерживающих приспособлений 5 в исходное положение, тем самым разгружая пружину 11.
Демонтаж буровой вышки 6 осуществляют в обратном порядке, предварительно произведя расфиксирование буровой вышки 6. Для этого кратковременными включениями электродвигателя электрического привода 19 подводят толкатели 10 к поверхности буровой вышки 6, перегрузив налегание буровой вышки 6 с узлов фиксации, образованных элементами фиксации 7 и 20, на толкатели 10.
После срабатывания датчиков 16 и соответствующего сигнала на пульте управления включением буровой лебедки с помощью талевой системы выбирают слабину подъемного каната, тормозят барабан лебедки и расфиксируют буровую вышку 6. Ослабляют незначительно подъемный канат талевой системы кратковременным включением буровой лебедки.
Эту операцию повторяют до тех пор, пока при ослаблении подъемного каната буровая вышка 6 под собственным весом не начнет отклоняться от толкателей 10, при этом датчик 16 выключается и подает соответствующий сигнал на пульт управления.
После этого буровую вышку 6 буровой лебедкой с помощью талевой системы опускают в горизонтальное положение, а корпуса 8 подвижных упоров 5 приводят в исходное положение.