ПОРТАЛ БУРОВОЙ МАЧТЫ С БУРОВОЙ ПЛОЩАДКОЙ

Полезная модель относится к буровому оборудованию, в частности к конструкциям порталов буровых мачт с буровой площадкой.
Известна конструкция портала буровой мачты с буровой площадкой, при этом портал содержит две несущие А-образные опоры и горизонтальную связь, выполненную в виде балки. На балке установлен обводной ролик для ходовой ветви каната полиспаста. Буровая площадка содержит несущие опоры, на которых установлены рамы, образующие собственно буровую площадку, при этом часть буровой площадки расположена между несущими А-образными опорами портала (С.Г.Скрыпник. Индустриальный метод сооружения буровых, изд. Недра, Москва, 1972, стр.225, рис.VIII).
В известной конструкции портала балка, расположенная в верхней части, повышает центр масс конструкции, следовательно, данная конструкция характеризуется пониженной устойчивостью. В связи с этим при подъеме портала из горизонтального положения необходима синхронная работа двух кранов, удерживающих портал в верхней части. Зачастую на практике синхронная работа двух кранов является трудновыполнимым действием.
В качестве прототипа выбрана конструкция портала буровой мачты с буровой площадкой, портал содержит несущие опоры, горизонтальную связь в виде балки (длиной более 9 м), соединенную с противоположных концов фланцевым соединением с несущими опорами в их верхней части. При этом несущая опора выполнена в виде треугольной фермы, соединенной с подкосом. На балке установлен обводной ролик для ходовой ветви каната полиспаста. Буровая площадка состоит из рам, установленных между боковыми сторонами мачты, при этом часть буровой площадки расположена между несущими опорами портала. В пределах портала буровая площадка опирается на собственные несущие опоры. К материалам заявки приложены копии страниц из Руководства по эксплуатации, в котором отражена конструкция прототипа (см. Руководство по эксплуатации 44035.25.000 РЭ Вышка М 46/400 ОГ-А, ЗАО «Уралмаш-буровое оборудование», стр.106а, 106б).
В данном устройстве несущие опоры с треугольной фермой, соединенные между собой балкой, придают достаточную устойчивость порталу, но не лишают всю конструкцию некоторых недостатков.
Одним из них является необходимость использования фланцевого соединения балки с несущими опорами. Так, фланцевое соединение содержит большое количество
соединительных и вспомогательных элементов (болты, гайки, шплинты, шайбы), изготовление такой балки характеризуется трудоемкостью процесса и большими затратами времени на сборку портала при многократных за время эксплуатации монтажах-демонтажах буровой установки.
Также как и в вышеуказанном аналоге, центр масс портала повышен, следовательно, в процессе подъема-опускания при монтаже портал характеризуется неустойчивым положением.
Несущие опоры буровой площадки, расположенные в пределах портала, усложняют монтаж самой буровой площадки и портала.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в снижении времени на монтаж-демонтаж портала и в повышении его устойчивости за счет интеграции части буровой площадки в конструкцию портала.
Поставленная задача решается тем, что портал буровой мачты с буровой площадкой, содержащий несущие опоры, горизонтальную связь с установленным на ней обводным роликом, соединенную с несущими опорами, при этом каждая несущая опора выполнена в виде треугольной фермы, состоящей из стоек, соединенной с подкосом, при этом буровая площадка расположена выше подкоса, согласно полезной модели, в конструкции портала горизонтальная связь выполнена в виде рамы с настилом, образующей рабочую площадку, предназначенную для установки технологического оборудования, причем рама установлена так, что рабочая площадка является продолжением буровой площадки, причем каждая противолежащая сторона рамы соединена с двумя стойками треугольной фермы.
В заявляемой полезной модели сторона рамы соединена со стойками шарнирно.
В заявляемой полезной модели портал оснащен дополнительными подкосами, расположенными под рамой и соединяющими данную снизу раму и соответствующую стойку треугольной фермы.
Горизонтальная связь, выполненная в виде рамы с настилом, образует рабочую площадку, предназначенную для установки бурового оборудования. Рама установлена так, что рабочая площадка является продолжением буровой площадки, те указанные площадки находятся на одном уровне и соответствующие их стороны примыкают друг к другу. Следовательно, рама с настилом выполняет двойную функцию Во-первых, указанный элемент придает жесткость конструкции портала, во-вторых, рама с настилом, являясь продолжением буровой площадки, выполняет ее же предназначение, т.е на рабочей площадке также как и на буровой площадке устанавливают технологическое оборудование. Кроме технологического оборудования рабочая площадка содержит
обводной ролик, который устанавливают с крайней стороны рамы (обращенной к буровой лебедке).
Что касается буровой площадки, то данная площадка также выполнена в виде рамы с настилом (или нескольких рам с настилом), установленной на собственных опорах.
Говоря о буровой площадке или рабочей площадке, имеется ввиду уровень пола той или иной площадки, т.к термин «площадка» применительно к буровому оборудованию характеризует плоскую поверхность, расположенную на определенном уровне.
Как было указано, рама установлена так, что рабочая площадка является продолжением буровой площадки или, иными словами, ее частью. Принимая во внимание то обстоятельство, что уровень буровой площадки расположен выше подкоса, уровень рабочей площадки также расположен выше указанного подкоса.
Соединение рамы, оснащенной настилом, с несущими опорами портала выполнено таким образом, что каждая из противолежащих боковых сторон рамы соединена с двумя стойками треугольной фермы. При соединении каждой боковой стороны рамы с двумя стойками треугольной фермы обеспечивается жесткость конструкции, а также становится возможным понизить центр масс конструкции портала, тем самым повысить его устойчивость.
Соединение стоек несущих опор и рамы выполнено шарнирным, т.е проушины на соответствующей стойке и раме соединены с помощью пальцев. Указанное соединение при выполнении своей функции является приемлемым с точки зрения его простоты и удобства использования.
Таким образом, рабочая площадка как составная часть буровой площадки, становится конструктивной принадлежностью портала. Шарнирное соединение рамы и стоек обеспечивает простоту монтажа-демонтажа портала, деление его на транспортные единицы при многократных монтажах-демонтажах буровой установки, что приводит к сокращению времени на данные операции.
Для обеспечения устойчивости портала в боковом направлении его конструкция содержит дополнительные подкосы, служащие также и для уменьшения изгиба рамы с настилом. Подкосы расположены под рамой и соединяют ее в зоне обводного ролика с соответствующей стойкой каждой треугольной фермы.
Эти и другие особенности заявляемой полезной модели поясняются с помощью чертежей:
- на фигуре 1 изображен вид портала сбоку;
- на фигуре 2 изображен вид портала спереди;
- на фигуре 3 изображен вид портала сверху.
Заявляемое устройство - портал буровой мачты с буровой площадкой содержит следующие конструктивные элементы. Портал содержит несущие опоры 1, установленные на основание 2. Несущая опора 1 выполнена в виде треугольной фермы 3, шарнирно соединенной с подкосом 4 и основанием 2 с помощью шарнирного соединения 15. Треугольная ферма 3 содержит жестко соединенные между собой стойки 5, 6, 7 собственно образующие ферму 3, а также раскос 8, придающий жесткость несущей опоре 1.
Данный портал предназначен для подъема и удержания буровой мачты (на чертеже не показана) с открытой передней гранью, при этом буровая площадка 9 как конструкция расположена между боковыми гранями мачты, а уровень пола буровой площадки 9 находится выше подкоса 4.
Несущая опора 1 содержит место 10 соединения буровой мачты с порталом.
Портал содержит также раму 11 с настилом, образующую рабочую площадку 12, предназначенную для установки технологического оборудования (на чертеже не показано). К такому оборудованию относится, например, кабина бурильщика, пульт управления, вспомогательная лебедка. На рабочей площадке 12 установлен обводной ролик 13, предназначенный для ходовой ветви полиспаста при операции подъема мачты.
Рама 11 соединена с несущими стойками 5 и 6 и установлена так, что рабочая площадка 12 является продолжением буровой площадки 9, следовательно, рабочая площадка 12 также расположена выше подкоса 4 и места 10 соединения буровой мачты с порталом. При соединении рамы 11 со стойками 5 и 6 на уровне, расположенном выше подкоса 4 обеспечивается устойчивость портала, при этом его центр масс понижен.
Соединение рамы 11 с несущими стойками 5 и 6 выполнено шарнирным с использованием пальцев.
Дополнительные подкосы 14 шарнирно соединяют раму 11 и стойку 7.
Конструкции портала выполнена из металлических открытых профилей.
Работа устройства заключается в следующем.
Монтаж конструкции портала производят в горизонтальном положении, работы по монтажу выполняют в полевых условиях на месте монтажа буровой установки. Шарнирное соединение соответствующих элементов портала упрощает операцию сборки составных частей на месте монтажа по сравнению с болтовым соединением.
Установив раму 11 с подкосами 14 между несущими опорами 1, портал поднимают с помощью двух кранов, удерживая конструкцию соответственно за верхнюю часть треугольной фермы 3 поворотом относительно шарниров 15. При пониженном центре масс конструкции работа двух кранов не требует точной синхронизации.
Перед подъемом буровой мачты устанавливают буровую площадку 9, затем буровую мачту поднимают в рабочее положение и соединяют с порталом, таким образом, буровая площадка располагается внутри буровой мачты.
Заявляемое устройство по сравнению с устройством, выбранным в качестве прототипа, обладает дополнительным преимуществом, а именно: рабочая площадка, являющаяся продолжением буровой площадки, выполнена без отдельной несущей конструкции, т.к. часть буровой площадки выполнена с возможностью ее интеграции в конструкцию портала.