Многоцелевая буровая установка мбу-5-01, железногорск

Подвижной вращатель

Легкоразборная установка УПБ-100 предназначена для бурения вертикальных и наклонных геологоразведочных скважин глубиной 150 м алмазными и твердосплавными коронками. Установка имеет подвижной вращатель с широким диапазоном частоты вращения инструмента, цепную передачу с гидравлическим приводом и оснащена лебедкой для спуско-подъемных операций. Привод узлов и механизмов осуществляется от двигателя внутреннего сгорания УД-25. Для промывки служит насосная установка НБ1 — 25 / 16 с автономным приводом от двигателя Дружба-4. Буровая бригада из двух человек в короткий срок может разбирать установку на узлы, максимальная масса которых не превышает 80 кг. Предусмотрена возможность самоперетаскивания установки на небольшие расстояния. Скважины бурятся с помощью легкосплавных бурильных труб диаметром 42 мм и шнеков.
 

Элеваторы применяют для подвешивания на талевой системе или столе ротора бурильных или обсадных труб при выполнении СПО, а также для укладки труб. В установках с подвижным вращателем ( силовой привод) элеваторы могут выполнять функции свинчивания-развинчивания и укладки труб.
 

Обычно все эти операции выполняет один ключ, но иногда для срыва и докрепления резьб применяются дополнительные ключи. В установках с подвижным вращателем функции ключа часто выполняет вращатель.
 

Для бурения горизонтальных скважин глубиной до 700 м фирмой Диамант Боарт ( Бельгия) разработана буровая установка с подвижным вращателем типа DBH-700, которая полностью гид-рофицирована. Установка состоит из рамы подвижного вращателя, приводного блока, пульта управления и трубодержателя. Длина хода подвижного вращателя составляет 1750 мм. Частота вращения плавная, 750 — 2600 об / мин.
 

Примером модернизации также может служить установка Лон-гир — 44, у которой для эффективного бурения горизонтальных скважин шпиндель заменен подвижным вращателем. Гидропривод позволяет бесступенчато изменять частоту вращения подвижного вращателя.
 

От блока привода установки через вертикальный вал осуществляется привод подвижного вращателя и шестеренного насоса, питающего цилиндры гидроподъемника, опорные домкраты и цилиндр подъема мачты.
 

Для бурения более глубоких скважин применяют механизированные установки. В связи с большой скоростью проходки скважин установки оснащаются подвижными вращателями с большой длиной хода; осевая нагрузка на забой создается гидравлической системой; частота вращения снаряда регулируется с помощью коробки передач. Транспортной базой установки служит трактор или автомобиль.
 

Наружный диаметр шнека меньше диаметра долота на — 15 мм, а шаг винтовой полосы реборды составляет 0 7 — 0 9 от наружного диаметра шнека. Длина шнеков составляет от 1 2 до-3 м и определяется ходом подвижного вращателя.
 

Буровые мачты представляют собой несущий ствол — стержень или конструкцию А — образной формы, смонтированную на основании. Мачты с открытой передней гранью широко применяют в установках с подвижными вращателями и при бурении глубоких скважин роторным способом. Ноги А — образных мачт вьшолняют в виде трехгранных или четырехгранных пространственных ферм, а иногда в виде трубчатых колонн.
 

В табл. 3.1.3 и 3.1.4 приведены диапазоны изменения параметров роторов и подвижных вращателей для установок различного назначения.
 

В мировой практике получили развитие как автономные лебедки керноприемника, так и лебедки расположенные на буровых станках, кинематически связанные с их трансмиссиями. В настоящее время перспективным направлением считается создание гид-рофицированных буровых установок с подвижными вращателями. Такие установки оснащаются лебедками керноприемника с индивидуальными гидродвигателями, но питание гидродвигателей и их управление осуществляются от гидросистем буровых установок.
 

Вращатель бурового станка

Вращатель предназначен для передачи крутящего момента от карданного вала буровому ставу и представляет собой одноступенчатый цилиндрический редуктор. Развиваемое гидроцилиндром подачи осевое усилие через вращатель передается на буровой став. Под действием этого гидроцилиндра вращатель перемещается по направляющим буровой рамы — для чего к корпусу 1 с помощью призонных болтов прикреплены два ползуна 2. К торцам ползунов планками 3 прижаты грязесъёмники 4. Для смазки направляющих в каждом ползуне предусмотрены две полости, заполняемые смазкой через пресс-масленки. Корпус вращателя закрыт сверху крышкой, которая устанавливается на двух штифтах и крепится к корпусу болтами.

Вращатель в разрезе показан на рис. 8. Входной вал — шестерня 5 имеет квадратное отверстие через которое проходит квадратный вал. Нижний конический роликоподшипник входного вала установлен в бобышке корпуса 6, а верхний в крышке 7. Регулировка этих подшипников производится прокладками, установленными под крышками 8 и 9. Зубчатое колесо 10 приклепано к фланцу выходного вала II, который также вращается в двух конических роликоподшипниках, установленных в корпусе 6 и крышке 7. Регулировка подшипников производится прокладками 12. Верхняя подшипниковая крышка 13 выходного вала пальцами 14 соединяется со штоком гидроцилиндра подачи. Для закрепления пальцев служат ригеля 15.

Сжатый воздух к буровому ставу подводится через центральное отверстие в выходном валу вращателя и трубу 16, приваренную к крышке верхнего подшипника и имеющую патрубок для соединения с гибким шлангом. Предотвращение попадания сжатого воздуха внутрь корпуса врашателя достигается применением уплотнения, состоящего из манжет 17. Нижние уплотнения обоих валов вращателя состоят из резиновых манжет 18. Выходной вал вращателя соединяется с буровым ставом с помощью конической резьбы.При работе крутящий момент и осевое давление с выходного вала вращателя передается штанге посредством конической резьбы. На шестигранную поверхность муфты надета обойма 21с внутренним шестигранным отверстием, совпадающим с шестигранником ниппеля буровой штанги. Обойма может передвигаться по муфте в осевом направлении и фиксироваться в верхнем положении.

Блокирование верхней штанги бурового става с валом вращателя достигается опусканием обоймы 21 на шестигранник ниппеля штанги. Подъем и опускание обоймы производится с помощью гидроцилиндра.

Масло заливается во вращатель через отверстие в крышке, закрытое щупом. Для слива масла отворачивается пробка 27.

Источник

Тип подачи

Кроме транспортабельности и типа вращателя буровые станки (установки) разделяются по принципу подачи.

Подача — комплексное понятие, определяющее, как осуществляется осевое перемещение ведущей трубы, и, следовательно, бурового снаряда, включая возможность регулирования скорости углубки, и управление величиной осевой нагрузки на ПРИ с учетомвеса бурового снаряда.

В буровых станках используется три варианта «подачи» — свободная (с тормоза лебедки), механическая и гидравлическая.

Свободная подачаиспользует для создания осевой нагрузки на ПРИ только вес бурового снаряда. Управление осевой нагрузкой при этом производится либо увеличением веса снаряда за счет утяжеленных бурильных труб — УБТ (пока малая глубина скважины и вес снаряда меньше нужной осевой нагрузки), либо (когда вес снаряда больше нужной осевой нагрузки) созданием разгрузки за счет тормоза лебедки сдерживающего лишнюю часть веса натяжением каната, закрепленного за верхний конец ведущей трубы. Так же тормозом лебедки можно регулировать скорость углубки. Свободная подача характерна для станков с роторным вращателем.

Ручная подача широко применялась в старых станках, была её разновидность — ручная рычажная. У современных станков ручная подача имеется лишь у самых маленьких станков типа УКБ 12/25 и ему подобных, где она выполнена в цепной схеме с ручным приводом в сочетании с подвижным вращателем.

Механическая подача— винтовая дифференциальная, последняя имеет определенные достоинства (компактность, универсальность) и еще встречается в зарубежных станках.

Механическая цепная подача имеется в одном из станков роторного типа – УРБ-2,5 А. В последнее время выпускаются легкие буровые установки с подачей с помощью электроприводных лебедок («Кама 2,3,4» и др.).

Гидравлическая подачаиспользует для управления усилиями и скоростью осевого движения вращателя гидроцилиндры, позволяющие в широких пределах в обоих направлениях (вниз и вверх) и с высокой точностью регулировать усилия и скорость движения шпинделя. При этом управление такой подачей осуществляется легко, оперативно, точно контролируется приборами и хорошо поддается автоматизации. Кроме того, система гидроподачи может использоваться как домкрат, развивая усилие вверх до 15 тонн и более.

Для бурения геологоразведочной скважины предстоит выбрать буровую установку одного из трех вариантов: роторная самоходная установка со свободной подачей, шпиндельный буровой станок с гидравлической подачей (в составе установки), станок (установка) с подвижным вращателем и с гидравлической подачей. Роторные установки рационально применять при бурении скважин с преобладанием бескернового бурения в мягких или средней буримости породах, где бурение идет быстро, а величина осевой нагрузки на ПРИ не имеет существенного значения

Шпиндельные станки, наоборот, лучше использовать при колонковом бурении алмазными коронками в наиболее трудно буримых породах, где особо важно обеспечить высокие обороты вращения без вибрации и качественное регулирование осевой нагрузки и скорости углубки. Станки с подвижным вращателем, сочетая достоинства и роторных и шпиндельных, являются более универсальными, и могут заменять станки первых двух типов

При этом надо учитывать, что среди станков с подвижным вращателем есть малооборотные (УРБ-2А-2, и др.) и высокооборотные (АБ-2, АБ-5, РБК-4 и зарубежные), первые более подходят для замены роторных, вторые шпиндельных станков. Однако следует иметь в виду, что отечественные станки с подвижным вращателем только начинают внедряться (кроме УРБ-2А-2) и не охватывают всех параметров имеющихся роторных и шпиндельных станков. Следует отметить, что в последнее десятилетие в нашей стране все чаще начинают применять зарубежные станки с подвижным вращателем. Наиболее распространены станки канадской компании Boart Longyear — LF90, станки компании Atlas Copco Craelius серии DIAMEC и некоторые другие.

Номенклатура имеющихся в нашей стране буровых станков и установок с основными параметрами приведена в табл. 3. В таблице приводятся только типичные представители серий аналогичных установок.

Источник

Краткое описание

1. Буровой вращатель для малогабаритной установки Вектор ВР-2 применялся для бурения на воду до 100м или бля бурения под изыскания до 20м, его можно собрать самому, а те детали и узлы которые вызовут трудноси можно заказать у нас.

2. Наша компания является разработчиком и патентообладателем данных вращателей. Мы производим промышленные вращатели, и не смотря на это считаем что можем поделиться нашими наработками в виде вращателя для МГБУ с любым кто этого захочет.

3. На данном сайте можно скачать чертежи совершенно бесплатно и без регистрации, посмотреть видеоинструкции и схемы, а так же оставить отзывы и пожелания.

4. Если данный проект окажется нужным для Вас то в дальнейшем планируем серию изделий «СВОИМИ РУКАМИ».

5. Вращатель от буровой установки Вектор ВР-2 достаточно прост в изготовлении, а его конструктив прощает множество ошибок и неточностей в обработке делатей. Этот вращатель с прямым приводом от высокомоментного героторного гидромотора M+S MV-630 или от его Китайские аналоги типа BMV-630.

6. С данным вращателем можно использовать нижний сальник вертлюг для промывки ствола скважины.

7. Мощные упорные подшипники позволяют уверенно осуществлять давление на забой и компенсировать усилия извлечения при поднятии ствола.

8. Способен применять как инструмент с промывкой, так и шнеки.

Источник

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к буровым станкам, имеющим подвижные вращатели.

Известна вращательно-подающая система бурового станка, включающая размещенную на мачте каретку, шарнирно соединенный с кареткой вращатель и фиксатор вращателя в рабочем положении .

Однако известное устройство является недостаточно надежным и сложным в эксплуатации.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, является повышение надежности при одновременном упрощении конструкции.

Указанный результат достигается за счет того, что во вращательно-подающей системе бурового станка, включающей размещенную на мачте каретку, шарнирно соединенный с кареткой вращатель и фиксатор вращателя в рабочем положении, фиксатор вращателя в рабочем положении выполнен, по крайней мере, в виде одной разрезной втулки, плоскость разреза которой лежит на оси втулки и параллельна оси шарнира, и размещенного внутри втулки с возможностью поворота вала, причем одна из частей втулки скреплена с кареткой, вторая часть — с вращателем, а вал выполнен с вырезом на уровне втулки с глубиной выреза не менее радиуса втулки.

Указанный результат достигается также за счет того, что фиксатор вращателя в рабочем положении выполнен с фиксатором поворота вала относительно втулки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена вращательно-подающая система бурового станка, на фиг.2 — вид А, на фиг.3 показан вращатель при положении фиксатора, при котором возможно откинуть вращатель, на фиг.4 показан вращатель в откинутом положении, на фиг.5 показан вал фиксатора, на фиг.6 вид Б. на фиг.7 показана фиксация вращателя в откинутом положении.

Вращательно-подающая система бурового станка включает размещенную на мачте 1 каретку 2, соединенный посредством шарнира 3 с кареткой 2 вращатель 4 и фиксатор 5 вращателя в рабочем положении.

Фиксатор вращателя в рабочем положении выполнен в виде разрезной втулки 6, плоскость разреза 7 которой лежит на оси 8 втулки и параллельна оси 9 шарнира 3, и размещенного внутри втулки с возможностью поворота вала 10, причем одна из частей 11 разрезной втулки скреплена с кареткой 2, вторая часть 12 — с вращателем 4, а вал 10 выполнен с вырезом 13 на уровне втулки 6 с глубиной выреза не менее радиуса втулки.

Фиксатор 5 вращателя в рабочем положении выполнен с фиксатором 14 поворота вала относительно втулки.

Вращатель 4 в нерабочем (откинутом) положении фиксируется относительно каретки фиксатором 15. Для удобства вращения вала 10 предусмотрена рукоятка 16. Для перемещения каретки вдоль мачты предусмотрен привод 17.

Работает устройство следующим образом.

Для фиксации вращателя в рабочем положении вал 10 фиксатора 5 поворачивают в положение, показанное на фиг. 2. Для предотвращения самопроизвольного поворота вала под действием вибрации предусмотрен фиксатор 14 поворота вала 10 относительно разрезной втулки 6.

Для того чтобы откинуть вращатель вал 10 фиксатора 5 поворачивают в положение, показанное на фиг. З. При этом вал 10 не препятствует повороту вращателя на валу шарнира 3. Фиксация вращателя в откинутом положении производится фиксатором 16 (фиг. 7)

Таким образом, предложенное техническое решение позволит:

— повысить надежность фиксации вращателя относительно каретки;

— облегчить фиксацию вращателя в рабочем положении.

Источники информации

1. Буровая установка УБСГ02 ОАО «Геомаш»,

http://www.geomash.ru/i_shop/boring_plant/ubs_g02/complect_ubsg