Зміст
Введення
1. Аналіз існуючих конструкцій бурових лебідок
1.1 Аналіз конструкцій бурових лебідок вітчизняного виробництва
1.2 Аналіз конструкцій бурових лебідок зарубіжного виробництва
1.3 Опис обраного прототипу
2. Розрахункова частина
2.1 Розрахунок і вибір параметрів бурової лебідки
2.2 Розрахунки на міцність
2.2.1 Розрахунок на міцність барабана лебідки
2.2.2 Розрахунок вінця ланцюгового колеса
2.2.3 Розрахунок піднімального валу
3. Особливості монтажу, експлуатації та ремонту
Список літератури
Додаток А
Додаток Б
Введення
Бурова лебідка - основний агрегат спуско-підйомного комплексу бурової установки. Вона призначена в основному для створення тягового або гальмівного зусилля в провідній гілки талевого каната. Лебідка необхідна для підйому і спуску бурильної колони, ненавантаженого елеватора, спуску обсадних колон, утримання на вазі нерухомій колони або повільного її опускання при подачі долота на забій у процесі буріння або розширення свердловини. Котушковий вал і Пневмораскрепітель лебідки часто використовують для згвинчування і розгвинчування різьбових з'єднань бурильних і обсадних труб. Лебідка застосовується для підтаскування, і підйому труб, грунтоносок та інших вантажів, а також при монтажі бурових вишок і обладнання на них.
Лебідки монтують на рівні підлоги бурової або під підлогою. Кожен з цих способів має свої переваги і недоліки. При установці над підлогою бурової мається вільний доступ до всіх вузлів лебідки для їх обслуговування і ремонту. Вільний доступ до котушкового валу виключає необхідність монтажу допоміжної лебідки. Спрощується конструкція приводу ротора від лебідки. При встановленні під підлогою бурової значно зменшуються висота і маса блочного підстави, істотно знижується трудомісткість її монтажу і демонтажу, що має чимале значення для скорочення термінів будівництва бурових.
Бурова лебідка складається з жорсткої зварної металевої рами, на якій змонтовані на підшипниках кочення підйомний вал з барабаном для навивки талевого каната, котушковий і трансмісійний вали. Всі вали кінематично пов'язані між собою ланцюговими передачами, які передають їм крутний моменти від коробки швидкостей і використовуються для регулювання частоти обертання валів. Лебідки кінематично пов'язані з коробками передач і двигунами приводу ланцюгової або карданної передачею.
Свердління колона зі свердловини піднімається при великих витратах потужності, а спускається під дією власної ваги. Тому лебідки повинні мати досить потужний привід і надійну гальмівну систему для поглинання енергії спуску колон. У процесі підйому бурильної колони її вага (навантаження на гаку) поступово зменшується і відповідно знижується витрата потужності приводу. Для збільшення ступеня завантаження двигунів приводу раціонально підвищувати швидкість підйому колони. Таким чином, з метою забезпечення високого коефіцієнта використання потужності приводу лебідки повинні бути багатошвидкісними.
Для підйому ненавантаженого елеватора лебідки повинні мати незалежну підвищену швидкість. Перемикання з будь-якої з передач на підвищену швидкість В«холостогоВ» підйому має відбуватися швидко, легко і плавно, що досягається установкою подвійний ланцюгової передачі для приводу підйомного валу. Почергове включення однієї з цих передач проводиться за допомогою оперативних фрикційних муфт, якими управляють з пульта бурильника. У процесі підйому колон змінної маси швидкості в коробці передач перемикаються періодично. Більшість лебідок НЕ має оперативного управління швидкостями.
Талевий канат на барабан лебідки навивається і звивається з різними швидкостями. Швидкість руху ведучої гілки талевого каната залежить від швидкості руху гака і числа струн в оснащенні талевої системи. Швидкість гака при підйомі колони найбільшої ваги зазвичай становить 0,3 -> 0,5 м/с, а швидкість підйому ненавантаженого елеватора-1 ,7-2 м/с. Більш високі швидкості підйому різко погіршують умови намотування й укладання каната на барабані лебідки і не дають істотного виграшу в часі. Найбільша швидкість спуску бурильної колони не перевищує 3 м/с, а найменша - при спуску обсадних колон може знижуватися до 0,2 м/с.
Виходячи з призначення, функцій та умов експлуатації, до бурових лебідок пред'являють такі основні вимоги.
1. Кінематична схема лебідки і вибрані співвідношення швидкостей повинні забезпечувати найбільш раціональне використання встановленої потужності приводу. При цьому коефіцієнт корисної дії агрегату в цілому повинен мати високе значення.
2. Для підйому ненавантаженого елеватора в кожній лебідці необхідно передбачити незалежну підвищену швидкість на підйомному валу.
3. Гальмівна система повинна бути надійною в експлуатації. Кожну лебідку слід ос...
