Спуско-подъемный агрегат с гидроприводом СПА 7000

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, в частности к устройствам для проведения спуско-подъемных операций при геофизических исследованиях в скважинах на нефть и газ глубиной до 7000 м.
Известен каротажный подъемник, содержащий гидронасос, барабан лебедки с намотанным на него кабелем, скважинные приборы, привод с устройством регулирования скорости вращения барабана лебедки и пульт управления, при этом он снабжен вторым гидронасосом. Привод выполнен в виде серводвигателя и соединенного с ним управляемого дроссельного устройства, а устройство регулирования скорости вращения барабана выполнено в виде двух планетарных механизмов, входные центральные шестерни которых соединены между собой зубчатой передачей, соединенной с ведущим валом, а выходные центральные шестерни через зубчатые колеса соединены с ведомым валом и звездочкой цепной передачи, передающей вращение на барабан лебедки, причем, водила сателлитов каждого планетарного механизма соединены с гидронасосами, входные отверстия которых соединяются с внутренним объемом заполненного маслом корпуса устройства регулирования скорости вращения барабана лебедки, а выходные отверстия - с управляемым дифференциальным дроссельным устройством, выход которого также соединен с внутренним объемом корпуса устройства регулирования скорости движения (пат. №2179636, МКИ Е21В 47/01, приор. 24.01.2001, опубл. 20.02.2002).
Недостатком известного технического решения является недостаточная надежность и долговечность из-за непредвиденных остановок, рывков и резкости торможения подъемника, так как у барабана лебедки отсутствует система плавного торможения.
Известен агрегат спуско-подъемный (СПА), содержащий раму, размещенный на ней барабан с наматываемым на него кабелем, редуктор, цепную передачу, отличающийся тем, что он имеет редуктор конический с двухзвенной цепной передачей, кабелеукладчик, а также набор регулирующих пластин, укладываемых под концевой выключатель, аккумуляторы, рычажную систему и тормозные ленты, установленные на ободах барабана для плавного торможения и полного останова барабана (пат РФ №95023, Е21В 23/14, приор. 30.11.2009, опубл. 10.06.2010, выбран в качестве прототипа к заявляемому техническому предложению).
Недостаток известного СПА заключается в том, что механический привод барабана лебедки обладает недостаточным диапазоном бесступенчатого регулирования скорости вращения барабана, что негативно влияет на плавность спуска и подъема геофизических приборов, подверженных аварийному воздействию внезапных рывков торможения или ускорения движения. Кроме того, снижается долговечность и увеличивается износ кинематических узлов привода.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является увеличение диапазона бесступенчатого регулирования скорости вращения барабана, обеспечение безаварийности спуско-подъемных работ и повышение долговечности СПА.
Техническая задача решается тем, что агрегат спуско-подъемный с гидроприводом СПА 7000, монтируемый на раме в лебедочном отсеке на основании съемного изотермического кузова, устанавливаемого на шасси различных марок автомобилей, содержит размещенные на раме барабан с наматываемым на него кабелем, кабелеукладчик, при этом барабан снабжен системой плавного торможения в виде энергоаккумуляторов, кинематически соединенных рычажной системой с тормозными лентами, установленными на ободах барабана с цепной передачей от редуктора, в качестве которого использован редуктор заднего моста от автомобиля, передающий крутящий момент посредством полуосей с двусторонней цепной передачей на барабан с двух его сторон, при этом этот редуктор установлен на раме агрегата в лебедочном отсеке кузова и соединен карданным валом с трехскоростным или двухскоростным редуктором, имеющим ручной переключатель передаточного отношения, в свою очередь, трехскоростной или двухскоростной редуктор соединен карданным валом с гидромотором, снабженным джойстиком, управляющим производительностью гидромотора, а гидромотор соединен с гидронасосом, при этом трехскоростной или двухскоростной редуктор, гидромотор и гидронасос установлены в операторском отсеке изотермического кузова и прикреплены к его основанию, кроме того, ручной переключатель передаточного отношения трехскоростного или двухскоростного редуктора и джойстик, управляющий производительностью гидромотора, установлены в зоне рабочего места оператора.
Система плавного торможения барабана дополнительно снабжена ручным механизмом управления натяжения тормозных лент, состоящим из регулировочной ручки на ручнике, который посредством тяги передает усилие к тормозному рычагу, при этом ручник с регулировочной ручкой установлен в зоне рабочего места оператора.
Барабан выполнен с увеличенным диаметром ограничительных торцевых стенок, позволяющим размещать кабель длиной до 7000 м.
Барабан может быть выполнен двухсекционным с ограничительной стенкой между секциями.
Лебедочный отсек может находиться в открытой части кузова или в его закрытой части.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема гидропривода для передачи тягового усилия на барабан лебедки.
На фиг. 2 дан общий вид размещения на шасси автомобиля спуско-подъемного агрегата, установленного в открытой части кузова.
На фиг. 3 дан общий вид размещения на шасси автомобиля спуско-подъемного агрегата, установленного в закрытой части кузова.
На фиг. 4 представлен вид барабана с двумя отсеками для укладки кабеля.
На фиг. 5 представлена кинематическая схема гидропривода для передачи тягового усилия на барабан лебедки от редуктора заднего моста от ГАЗ 66.
Барабан 1 с наматываемым на него кабелем 2, снабжен кабелеукладчиком 3 и системой плавного торможения, состоящей из регулировочной ручки 4 на ручнике 5, которая передает усилие к тормозному рычагу 7 через тяги 6, энергоаккумуляторов 8, рычажной системы 9 и тормозных лент 10, установленных на ободах 11 барабана с цепной передачей 12 от редуктора 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66. (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3).
Барабан 1 с системой плавного торможения, редуктор 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 монтируются на раме 14 в лебедочном отсеке 15 на основании 16 съемного изотермического кузова 17, устанавливаемого на шасси 18 различных марок автомобилей (фиг. 2, фиг. 3). Редуктор 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 соединен карданным валом 19 с трехскоростным или двухскоростным редуктором 20, снабженным ручным переключателем 21 передаточного отношения, в свою очередь, трехскоростной или двухскоростной редуктор 20 соединен карданным валом 22 с гидромотором 23, снабженным джойстиком 25, управляющим производительностью гидромотора 23, а гидромотор 23 соединен рукавами высокого давления с гидронасосом 24 (фиг. 2, фиг. 3). При этом трехскоростной или двухскоростной редуктор 20, гидромотор 23 и гидронасос 24 установлены ниже пола в операторском отсеке 26 изотермического кузова 17 и прикреплены к его основанию 16 при помощи кронштейнов (на фиг. не показаны), кроме того, ручник 5 с регулировочной ручкой 4, а также ручной переключатель 21 передаточного отношения трехскоростного или двухскоростного редуктора 20 и джойстик 25, управляющий производительностью гидромотора 23, установлены в зоне рабочего места оператора.
Коробка отбора мощности (КОМ) 27 и карданный вал 28 установлены на шасси 18 автомобиля.
Лебедочный отсек 15 может находиться в открытой части кузова (фиг. 3) или в его закрытой части (фиг. 2).
Барабан 1 выполнен с увеличенным диаметром ограничительных торцевых стенок 29, позволяющим размещать кабель длиной до 7000 м (фиг. 4).
Барабан 1 может быть выполнен двухсекционным с ограничительной стенкой 30 между секциями (фиг. 4).
Крутящий момент от редуктора 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 посредством полуосей 31 и 32 с двусторонней цепной передачей 33 и 34 передается на ободы 11 барабана 1 лебедки с двух его сторон (фиг. 5).
Агрегат спуско-подъемный с гидроприводом СПА 7000 работает следующим образом.
Перед спуско-подъемными операциями на барабан 1 наматывается кабель (канат, проволока) 2, который может быть разного диаметра, общей длиной до 7000 м. (в зависимости от диаметра кабеля), который равномерно укладывается по длине барабана (имеющего увеличенный диаметр ограничительных торцевых стенок 29), с помощью кабелеукладчика 3. На свободный конец кабеля присоединяется захватывающее устройство для крепления приборов и приспособлений, опускаемых в скважину.
После включения, коробка отбора мощности (КОМ) 27 с помощью карданного вала 28 передает вращающий момент гидронасосу 24. Далее усилие передается на гидромотор 23, снабженный джойстиком 25, управляющим его производительностью, который гидравлически соединен с гидронасосом 24. Для изменения передаточного отношения предусмотрен трехскоростной или двухскоростной редуктор 20, с ручным переключателем передаточного отношения 21, соединенный карданным валом 22 с гидромотором 23. Усилие от трехскоростного или двухскоростного редуктора 20 посредством карданного вала 19 передается редуктору 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 и далее с помощью цепной передачи 12 на барабан 1 лебедки (фиг. 1). При этом крутящий момент от редуктора 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 посредством полуосей 31 и 32 и цепной передачей 12, которая выполнена двусторонней (поз. 33 и 34) передается на ободы 11 барабана 1 лебедки с двух его сторон (фиг. 5). Поскольку тяговое усилие достигает значительной величины при работе лебедки с длиной кабеля до 7000 м, то двусторонняя цепная передача 33 и 34 от полуосей 31 и 32 редуктора 13 модернизированного заднего моста от ГАЗ 66 обеспечивает равномерное распределение нагрузки на ободы 11 барабана 1, тем самым обеспечивается оптимальный режим функционирования рабочих узлов СПА.
Скорость движения кабеля меняется переключением трехскоростного или двухскоростного редуктора 20, с ручным переключателем передаточного 21, и плавным регулированием вращающего момента гидромотора 23, снабженного джойстиком 25, управляющим его производительностью.
При достижении последней дискретной величины спуска за счет срабатывания системы измерения (на фиг. не показаны) лебедка останавливается. В системе измерения имеется ограничение длины намотанного кабеля 2 (допустимой минимальной длины).
Плавное торможение барабана 1 обеспечивается пневмосистемой, при этом сжатый воздух подается на энергоаккумуляторы 8 с рычажной системой 9, за счет хода штоков которых осуществляется плавное натяжение тормозных лент 10. Кроме того, предусмотрен ручной механизм управления натяжения тормозных лент 10, состоящий из регулировочной ручки 4 на ручнике 5, который посредством тяги 6 передает усилие тормозному рычагу 7, рычажной системы 9 тормозных лент 10, при этом управление ручником 5 осуществляется с рабочего места оператора.
Такое выполнение тормозной системы позволяет раздельно задействовать в зависимости от рабочих условий или пневмосистему, или ручной механизм управления натяжения тормозных лент, что обеспечивает удобство эксплуатации агрегата и его надежность.
После проведения необходимых исследований производится подъем прибора или приспособления в обратном порядке.
Таким образом обеспечивается расширение диапазона бесступенчатого регулирования скорости вращения барабана, обеспечение безаварийности спуско-подъемных работ и повышение долговечности СПА.