ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ МАЧТА МОБИЛЬНОЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

Заявляемое техническое решение относится к машиностроению, в частности, к буровой технике и предназначено для применения в установках по бурению, освоению, текущему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин.
Известна телескопическая вышка установки для ремонта скважин [1, 2]. В известном устройстве телескопическая вышка содержит верхнюю и нижнюю секции, механизм телескопирования этих секций, выполненный в виде лебедки с тросовой системой.
Известные технические решения обладают рядом эксплуатационных недостатков, которые связаны с недостаточной надежностью и сложностью конструкции.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является телескопическая мачта установки для бурения, освоения и ремонта нефтяных и газовых скважин, содержащая нижнюю и верхнюю секции, причем верхняя секция размещена в нижней секции с возможностью продольного перемещения посредством механизма телескопирования, выполненного в виде длинноходового гидроцилиндра [3].
Недостатком известного технического решения является следующее. Под действием большой продольной нагрузки на шток гидроцилиндра во время подъема верхней секции мачты возникает продольный изгиб, за счет которого происходит потеря устойчивости штока и, как следствие, выход из строя гидроцилиндра телескопирования мачты. Повышение устойчивости к продольному изгибу штока можно избежать путем увеличения поперечного сечения штока гидроцилиндра, но при этом значительно утяжеляется конструкция мачты, что ведет к увеличению требуемой мощности гидравлической системы, обеспечивающей функционирование гидроцилиндра для выдвижения верхней секции мачты.
Целью заявляемого технического решения является устранение указанного противоречия путем достижения технического результата, выражающегося повышением устойчивости к продольному изгибу штока гидроцилиндра за счет исключения (уменьшения в пределах упругой деформации) изгибающего момента, действующего на шток в процессе выдвижения верхней секции мачты.
Поставленная цель достигается тем, что в телескопической мачте мобильной буровой установки, содержащей нижнюю и верхнюю секции, причем верхняя секция размещена в нижней секции с возможностью продольного перемещения посредством механизма телескопирования, выполненном в виде длинноходового гидроцилиндра, согласно полезной модели корпус длинноходового гидроцилиндра закреплен на нижней секции мачты, а шток гидроцилиндра закреплен на верхней секции мачты, верхняя секция мачты снабжена направляющими элементами, охватывающими внутренней поверхностью с зазором наружную поверхность штока длинноходового гидроцилиндра.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид телескопической мачты; на фиг. 2 - разрез Α-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
Телескопическая мачта содержит нижнюю секцию 1 и верхнюю секцию 2. Верхняя секция 2 телескопической мачты размещена в нижней секции 1 с возможностью перемещения относительно друг друга посредством направляющих поверхностей 3 и 4, образованных, например, внешними поверхностями труб квадратного сечения. Корпус 5 длинноходового гидроцилиндра закреплен на нижней секции 1 мачты посредством элементов крепления 6, выполненных, например, в форме кронштейнов с кольцевой обоймой, охватывающей наружную поверхность штока 5. Элементы крепления 6 установлены на нижней секции 1 мачты с шагом, выбираемым конструктивно. Шток 7 гидроцилиндра закреплен на верхней секции 2 мачты в концевой ее части посредством резьбового соединения (условно не показано).
На верхней секции 2 мачты установлены направляющие элементы 8, которые своей внутренней поверхностью 9 охватывают с зазором наружную поверхность штока 7 гидроцилиндра. Направляющие элементы 8, например, могут быть выполнены в виде составного узла, состоящего из двух симметричных деталей, закрепленных на силовых стержневых элементах секции 2 мачты посредством резьбовых соединений. Шаг размещения направляющих элементов 8 на верхней секции 2 мачты выбирается конструктивно.
В процессе продольного перемещения (выдвижения вверх) верхней секции 2 мачты относительно нижней секции 1 направляющие элементы 8 за счет зазора перемещаются вдоль штока 7 гидроцилиндра. Перемещающиеся направляющие элементы 8, жестко закрепленные на верхней секции 2 мачты позволяют ограничить колебания штока в пределах упругой деформации в процессе выдвижения верхней секции мачты, то есть уменьшить (исключить) изгибающий момент на шток 7.
Заявляемое техническое решение позволяет при незначительном увеличении массы конструкции повысить устойчивость к продольному изгибу штока гидроцилиндра и общую надежность устройства в целом.
Библиография
1. Патент РФ №2109913, опубл. 27.04.1998.
2. Патент РФ №2536074, опубл. 20.12.2014.
3. Патент РФ №2446265, опубл. 27.03.2012.