Меню

Мощность двигателя буровой лебедки

2.4.3. Выбор мощности двигателя буровой лебедки.

Электродвигатели БЛ выбирают по мощности и конструктивному исполнению, а затем проверяют по нагреву методом эквивалентного момента и по максимальному моменту на перегрузку.

Для привода БЛ применяют двигатели для работы в повторно-кратковременном режиме с переменной продолжительностью цикла и переменным моментом статического сопротивления на валу. Поэтому на первом этапе, по основным параметрам буровой лебедки, по приближенной формуле, определяют мощность двигателя Рд.л. Затем, выбрав двигатель БЛ и рассчитав его действительную нагрузочную диаграмму, выполняют проверочный расчет мощности методом эквивалентного момента или тока. При расчете мощности двигателя учитывают грузоподъемность на крюке, установившуюся скорость подъема крюка с номинальной нагрузкой, а также кпд подъемной установки и коэффициент возможной перегрузки двигателя, который устанавливается в пределах 1,3-1,45.

Для предварительного определения требуемой мощности (кВт) двигателя наиболее простой является формула:

,

где Qн – номинальная грузоподъемность на крюке, кН; υкр – установившаяся скорость подъема крюка с номинальной нагрузкой, соответствующая оптимальному значению мощности, м/с; ηпу – 0,7÷0,8 – КПД подъемной установки от вала двигателя до крюка при номинальной грузоподъемности; kп = 1,3÷1,45 – коэффициент возможной перегрузки двигателей.

Рассчитав по приближенной формуле мощность двигателя и пользуясь нагрузочной диаграммой, определяют эквивалентный момент двигателя Мэд, который должен быть меньше номинального момента двигателя, выбранного предварительно. На каждой передаче редуктора должно выполняться условие:

.

Если данное условие не выполняется, можно выбрать двигатель следующего габарита, либо уменьшить число свеч, поднимаемых на той передаче, где не выполняется это условие.

Проверка электродвигателя на перегрузочную способность производится на каждой из передач редуктора по условию:

Значение максимального момента сопротивления Mcmax определяется как момент сопротивления от начального (наибольшего) веса колонны на каждой передаче.

Следует иметь ввиду, что при разгоне колонны момент сопротивления на валу двигателя дополнительно увеличивается на величину динамического момента (рис. 5, б).

Если для привода лебедки применен двигатель постоянного тока с регулированием частоты вращения изменением магнитного потока, а также, если продолжительность периодов пуска двигателя составляет существенную часть времени цикла, то проверку двигателя следует производить по формуле эквивалентного тока, более сложной, но дающей более точные результаты, чем формула эквивалентного момента.

При двухдвигательном приводе каждый двигатель выбирается половинной мощности, с обязательной проверкой возможности подъема одним двигателем инструмента максимального веса на первой передаче лебедки.

Читайте также:  Как рассчитать показатель производственной мощности завода

Таким образом, к электроприводу буровой лебедки, работающему в режиме подъема КБТ, предъявляются следующие требования:

1. Он должен иметь возможность регулирования скорости в режиме постоянной мощности и иметь необходимый диапазон регулирования скорости.

2. Должен иметь достаточную перегрузочную способность для выполнения операций, связанных с ликвидацией аварий и расхаживанием колонны обсадных труб.

3. Должен обеспечивать работоспособность в повторно-кратковременном режиме с изменяющейся от цикла к циклу относительной продолжительностью включения.

Источник



Буровые лебедки. Назначение, конструкция и классификация.

Буровая лебедка является основным механизмом буровой установки и предназначена для производства следующих операций:

Ø спуска и подъема бурильных и обсадных труб;

Ø удержания колонны труб на весу в процессе бурения или промывки скважины;

Ø передачи вращения ротору;

Ø свинчивания и развинчивания труб;

Ø производства вспомогательных работ по подтаскиванию в буровую инструмента, оборудования, труб и др.;

Ø для подъема собранной вышки в вертикальное положение.

Буровые лебедки различаются по мощности и другим техническим параметрам, а также по кинематическим и конструктивным признакам.

Мощность буровых лебедок, регламентируемая для отечественных лебедок ГОСТ 16293—82, находится в пределах 200—2950 кВт в зависимости от глубин бурения.

По числу скоростей подъема различают двух-, трех- четырех- и шестискоростные буровые лебедки. За рубежом применяются восьми- и десятискоростные буровые лебедки. Скорости подъема изменяются путем переключения передач между валами лебедки либо посредством отдельной коробки перемены передач.

В зависимости от используемого привода различают буровые лебедки со ступенчатым, непрерывно-ступенчатым и бесступенчатым изменением скоростей подъема. Ступенчатое изменение скоростей подъема имеется в буровых лебедках с механическими передачами от тепловых двигателей и электрических двигателей переменного тока. При гидромеханических передачах лебедки с теми же двигателями имеют непрерывно-ступенчатое изменение скорости подъема. В случае использования привода от электродвигателей постоянного тока, скорости подъема лебедки изменяются бесступенчато по кривой постоянства мощности двигателя.

По схеме включения быстроходной передачи различают буровые лебедки с независимой и зависимой «быстрой» скоростью. Как известно, при спуске бурильных и обсадных труб в соответствии с последовательностью выполняемых операций используются две скорости: тихая — для приподъема колонны труб с целью освобождения клиньев или элеватора и быстрая —для последующего подъема незагруженного элеватора за очередной свечой. Для ускорения спуска переключение указанных скоростей не должно много времени и поэтому осуществляется фрикционными муфтами с поста бурильщика. Буровые лебедки с независимой схемой скоростей позволяют поднимать незагруженный элеватор на быстрой скорости независимо от тихой скорости, используемой для приподъема. При зависимой схеме незагруженный элеватор поднимают на разных скоростях, равных либо пропорциональных скорости, используемой для приподъема колонны труб.

Читайте также:  Скорость времени должен работать насос мощностью 50

По числу валов различают одно-, двух- и трехвальные буровые лебедки. Одно- и двухвальные лебедки снабжаются отдельной коробкой перемены передач. В трехвальных лебедках скорости подъема изменяются с помощью передач, установленных между валами самой лебедки. Для вспомогательных работ двух- и трехзальные буровые лебедки снабжаются фрикционной катушкой. В случае использования одновальной лебедки для этого подключают дополнительную вспомогательную лебедку.

Буровые лебедки различаются по числу скоростей, передаваемых ротору, и кинематической схеме передач, установленных между лебедкой и ротором.

По способу управления подачей долота различают буровые лебедки с ручным и автоматическим управлением, осуществляемым посредством регулятора подачи долота.

По конструкции буровые лебёдки делятся на две группы:

Двух или трёхвальные (У2-5-5 и У2-2-11).

§ У – завод Уралмаш; первая цифра – номер агрегата;

§ вторая цифра – число скоростей лебёдки (для У2-5 с учётом скоростей коробки скоростей, а для У2-2 с учётом только скоростей лебёдки без коробки скоростей);

§ третья цифра – номер модели в хронологической порядке проектирования.

Одновальные с коробкой переменных передач (ЛБУ-750, ЛБУ-1100, ЛБУ-1700). Расшифровка обозначений: ЛБ – лебёдка буровая; У – завод Уралмаш; 750, 1100, 1700 – мощность на барабане в лошадиных силах.

Буровые лебёдки первой группы состоят из сварной рамы, на которой вмонтирован подшипник качения, подъёмный вал с барабаном для навивки талевого каната, промежуточные и трансмиссионные валы. Все валы кинематически связаны между собой цепными передачами, которые передают им крутящие моменты и используются для регулирования частоты вращения валов. На промежуточном валу, кроме звёздочек цепной передачи, в ряде случаев установлены специальные катушки для проведения работы по подтаскиванию грузов, навинчиванию и развинчиванию труб, при спуско-подъёмных операциях. Такие валы называются катушечными. В одно и двухвальных лебёдках катушки не устанавливаются, а для выполнения работ по подтаскиванию грузов и свинчиванию труб используют вспомогательные лебёдки и пневмораскрепители. Рама лебёдки закрыта предохранительными щитами.

Подъёмный вал лебёдки оборудуется двумя видами тормозов – ленточным с ручным и пневматическим управлением (расположенными на тормозных шкивах барабана лебёдки) и гидравлическим или электрическим (соединённым через муфту с подъёмным валом).

Читайте также:  Максимальная мощность многолетней мерзлоты достигает нескольких километров да или нет

Ленточные тормоза служат для удержания колонны труб навесу, регулирования скорости спуска и полного торможения, а также для подачи долота на забой при бурении скважин. Гидравлические или электрические тормоза нужны для замедления спуска колонны и облегчения работы на ленточном тормозе.

Для обеспечения равномерной подачи долота на забой все современные конструкции лебёдок оснащаются автоматами АПД или регуляторами РПД подачи долота, которые соединяются цепными передачами с подъёмным валом и во время бурения включаются с цепными кулачковыми муфтами. Лебёдки снабжены специальной трансмиссией для вращения ротора.

В лебёдках ЛБУ-1100, ЛБУ-1700, ЛБУ-3000, входящих в комплекты буровых установок соответственно БУ-5000, БУ-6500, БУ-8000 с электроприводом, трансмиссия ротора отсутствует, а привод ротора осуществляется от отдельного электродвигателя.

Рис. 18. Буровая лебедка ЛБУ-750

Одновальная лебёдка ЛБ-750 состоит из: станины, на которой на двух кронштейнах в подшипниках смонтирован подъёмный вал барабана с тормозными шкивами, шинопневматическими фрикционными муфтами и кулачковой муфтой, а также звёздочками цепных передач. На станине также смонтирован пульт управления лебёдкой, промежуточный вал привода ротора и вспомогательный тормоз.

Рис. 19. Принципиальная схема трехвальной лебедки:

1 — главный барабан; 2 — механический тормоз (главный); 3 — фрикционная муфта мед­ленного вращения; 4 — вертлюжок для подвода воды и воздуха; 5 — шпилевая катушка; 6 — передача медленного вращения; 7 — трансмиссионный вал; 8 — передача привода ка­тушечного вала; 9 — муфта включения катушечного вала; 10 — передача привода быст­рого вращения; 11 — катушка для раскрепления замков; 12 — фрикционная муфта вклю­чения быстрого вращения; 13 — муфта включения вспомогательного тормоза; — вспомогательный тормоз; 15 — вертлюжок для подачи воздуха и отвода воды; 16 — передача привода ротора; 17 — балансир механического тормоза; 18 — коленчатый вал тормоза; 19 — тормозная лента; 20 — рычаг тормоза; 2.1 — цилиндр пневматического тор­можения.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Источник