NO330088B1 - Borevinsj - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et løfteverk (vinsj) av den type som er angitt i innled-ningen til patentkrav 1.

Slike løfteverk tjener til senking og løfting av en last, spesielt en boreanordning eller en borehulltopp, for eksempel fra en flytende plattform på havbunnen eller i henholdsvis på et borehull. De fremviser en dreibart lagret spoletrommel hvorpå det er festet et for det meste som ståltau utformet fleksibelt trekkmiddel som ved hjelp av spoletrommelens rotasjonsdrift kan oppspoles henholdsvis avspoles.

For trommelens rotasjonsdrift er det anordnet minst en rotasjonsdrivanordning. Den sistnevnte omfatter regelmessig en elektromotor. Det er imidlertid også mulig at det i stedet for likestrømsmotoren anvendes et hydraulisk eller pneumatisk arbeidende drivverk.

For bremsing av spoletrommelen under senking av lasten og for å stanse lasten over bakken fremviser slike løfteverk en bremseinnretning som omfatter en mekanisk virkende bremseanordning. For avlasting av denne mekanisk virkende bremseanordning kan det være anordnet ytterligere, ikke-mekanisk virkende bremsean-ordninger, for eksempel virvelstrømsbremseanordninger.

Løfteverket blir i praksis konstruktivt tilpasset den ved deres anvendelsesom-råde bestemte løfteytelse som maksimalt kan ventes. Den sistnevnte angis pr. defini-sjon for et første ståltaulag på spoletrommelen. For ytterligere spolelag, d.v.s. ved den videre oppspoling av ståltauet på spoletrommelen minsker den maksimale løfte-ytelse på grunn av den hermed forbundne større vektstang hvormed lasten virker på spoletrommelen.

For sikkerhet dimensjoneres ståltauet slik at dets bruddlast i det minste tilsvarer den dobbelte løftelast av løfteverket. Den oppbygning hvorover ståltauet omstyres - for eksempel en mast - er konstruert for den 1,8 dobbelte løftelast. For å unngå at det ved betjening av bremseinnretningen skal kunne utøves krefter på oppbygningen henholdsvis ståltauet som er større enn bruddlasten for disse komponenter er bremseinnretningen konstruert slik at den last som maksimalt skal stanses tilsvarer det 1,5 til 1,6 dobbelte av løftelasten.

Det har tidligere skjedd flere episoder hvor en avspolingsprosess henholdsvis ikke i rett tid kunne stanses av bremseinnretningen. En mulig årsak til en rekke slike episoder kunne ha vært at laster nær den maksimale løftelast ved flerlagsståltaulag på spoletrommelen ble holdt over bakken noe som til slutt har ført til en overbelast-ning av bremseinnretningen.

DE 2003513 og US 4696377 omtaler nødbremsinnretninger for å fremme en ytterligere bremsekraft. US 4696377 omtaler en vinsj som omfatter et hydraulisk ak-tuert båndbremsesystem med en reservefjæraktuator for nødstopp. Systemet innbe-fatter også et kalipperskive-bremsesystem for nødstopp. Skivebremsesystemet inn-befatter en rotor direkte montert til trommelsylinderen og et par av fjæraktuerte kalip-persammenstillinger.

US 4434971, EP 0708226 og DE 1137277 omtaler videre kjent teknikk innen området for foreliggende oppfinnelse.

Den oppgave som ligger til grunn for oppfinnelsen er derfor å forbedre drifts-sikkerheten av slike løfteverk.

Denne oppgave løses ved hjelp av et løfteverk for senking og tilbaketrekking av en last, spesielt en bore- eller en boretoppinnretning, spesielt for anvendelse på flytende boreplattformer, med minst en bremseanordning for bremsing og holding av lasten, med nødbremseanordning for å frembringe en ytterligere bremsekraft, nød-bremseanordningen omfatter en ytterligere bremseanordning som valgfritt kan være forbundet til bremseanordningen, kjennetegnet ved at en styreinnretning er anordnet som sammenligner det respektive bremsekraftinnstillingspunkt med en parameter karakteristisk for bremsekraftens virkelige verdi oppnådd ved hovedbremseanordningen og, i tilfelle av en forskjellig verdi av bremseinnstillingspunktet - faktisk bremsverdi > 0 aktiverer nødbremseanordningen, slik at differanseverdien svarer omtrent til 0, den maksimale totale bremsekraft er £ 130% av bremsekraftsinnstillingspunktet.

Foretrukne utførelser av løfteverket er videre utdypet i kravene 2 til og med 14.

Løfteverket kan fremvise en bremseanordning med minst én bremsebakke som virker på en rotasjonsdel og en innretning for å gi nevnte minst én bremsebakke et pådrag av en bremsekraft, idet nødbremseanordningen derved er utformet slik at en tilleggsinnretning er anordnet for valgfri utøvelse av en tilleggsbremsekraft på rotasjonsdelen. Hvis den bremseytelse som i normal drift kan frembringes med brem seanordningen ikke lenger er tilstrekkelig kan det ved aktivering av tilleggsinnretningen aktivt frembringes en tilleggsbremseytelse.

Innretningen for å gi nevnte minst én bremsebakke pådrag av en bremsekraft kan omfatte foretrukket en fjæranordning som tilfører nevnte minst én bremsebakke bremsekraft. For styring av den bremsekraft som utøves på bremsebakken fremviser innretningen foretrukket en anordning som virker motsatt til fjæranordningen for styring av den bremsekraft som utøves på bremsebakken. Ved disse forholdsregler sik-res at det ved svikt av den hydrauliske innretning påtrykkes bremsebakkene med den maksimale kraft slik at den maksimale bremseytelse frembringes.

Tilleggsinnretningen kan være utformet slik at de omfatter en anordning for forskyvning av avslaget («Sitz») som opptar reaksjonskreftene fra fjæranordningen. Ved betjening av tilleggsanordningen forhøyes følgelig fjæranordningens forspenning, noe som fører til en forhøyelse av den bremsekraft som virker på nevnte minst én bremsebakke og dermed fører til en forhøyelse av bremseytelsen.

Tilleggsinnretningen er foretrukket tildannet som hydraulisk betjenbar innretning.

Nødbremseanordningen kan omfatte en tilleggsbremseinnretning som etter valg kan tilkoples til bremseanordningen.

Når bremse- og nødbremseanordningene er slik utformet at det med disse i det aktuelle tilfelle kan frembringes minst ett hundre prosent av den maksimalt nød-vendige bremseytelse, kan nødbremseanordningen fullstendig erstatte bremseanordningen, slik at en nøddrift av løfteverket er mulig også ved fullstendig svikt av bremseanordningen.

Oppbygningen av nødbremseanordningen kan i det minste i det vesentlige tilsvare oppbygningen av hovedbremseanordningen.

Omfatter løfteverket minst et gir (for hastighetsendring) som på inngangssiden samvirker med en drivmotor og på utgangssiden med et sumdrivverk («Sum-mengetriebe») er det mulig å anordne nødbremseanordningen på inngangssiden og/eller utgangssiden av giret.

Nødbremseanordningen kan tilkoples manuelt.

En reguleringsinnretning kan være anordnet som sammenligner den respektive nominelle verdi for bremseytelsen med en karakteristisk parameter for en for den av hovedbremseanordningen oppnådde faktiske verdi for bremseytelsen og i tilefelle av en differanseverdi angitt som bremsenominell verdi - bremse faktisk verdi > 0 aktiverer nødbremseinnretningen slik at differanseverdien tilsvarer omtrent 0, idet foretrukket den maksimale totale bremseytelse utgjør <130% av den nominelle verdi for bremseytelsen. Synker bremseytelsen oppnådd med hovedbremseanordningen under den nominelle verdi aktiveres ved hjelp av reguleringsinnretningen nødbremse-anordningen for tilveiebringelse av den i tillegg nødvendige bremseytelse. Ved be-grensningen av den totale bremseytelse til maksimalt 130% av den nominelle verdi unngås at de på komponentene av løfteverket eller på andre komponenter ved innledning av bremseytelsen utøvende krefter stiger over bruddlastene for disse komponenter, hvormed faren for skader ved innledning av for høye bremseytelser unngås.

Nødbremseanordningen kan dannes av en svekke-slakkeinnretning for styrt eller regulert senking, stansing eller løfting av lasten, og da derved at senke innretningen i en ytelse egnet for bremsing og stansing av løfteverkets maksimale løfteytel-se.

Svekke-slakkeinnretningen kan omfatte foretrukket en elektrisk, hydraulisk eller pneumatisk drevet motor, som også tjener til å tilveiebringe nødbremseytelsen. Omfatter svekke-slakkeinnretningen videre et gir («for hastighetsendring») som er koplet til motoren, kan motoren ved hjelp av en tilleggsdrivsaksel kunne være tilkop-lingsbar til giret. Det er imidlertid også mulig å kople motoren til inngangsakselen i giret for en hoveddrivmotor for løfteverket.

I tegningen vises utførelseseksempler på oppfinnelsen hvori:

Fig. 1 viser en første utførelsesform av et løfteverk ifølge oppfinnelsen som plantegning; Fig. 2 viser et hydraulikkskjema som viser en mulighet for den hydrauliske ut-førelse og styring av utførelsesformen ifølge fig. 1; Fig. 3 viser en ytterligere utførelsesform av løfteverket ifølge oppfinnelsen i en utførelsesform tilsvarende fig. 1; Fig. 4 er et hydraulikkskjema som viser en mulighet for utførelse og styring av utførelseseksempler ifølge fig. 3; Fig. 5 viser som utsnitt av det ifølge fig. 1 og 3 venstre endeområde av en ytterligere utførelsesform av et løfteverk ifølge oppfinnelsen i et sideoppriss; og Fig. 6 viser en ytterligere utførelsesform av et løfteverk ifølge oppfinnelsen i et oppriss tilsvarende fig. 5.

Det i fig. 1 som helhet med 100 betegnende løfteverk omfatter en ramme 1 hvorpå løfteverkets komponenter er montert. For løfting og senking såvel som for stansing av en last, spesielt et boreutstyr eller lignende omfatter løfteverket 100 en trommel 2, som er festet vridningsfast på en tormmelaksel 3 og hvis akse S forløper parallelt til lengdesidene 4 av rammen 1. Akselen S er lagret i lagerbukker 5, 6 som er anordnet på de to gavlsider 7, 8 av trommelen 2.

På det område av trommelakselen 3 som i fig. 1 befinner seg til høyre for trommelen 2 er det vridningsfast anordnet en bremseskive 9 som er en del av en i sin helhet med 10 betegnet bremseanordning som videre forskjøvet i dreiningsretningen av aksen S med 180° omfatter to bremse-klemanordninger 11, 12 - såkalte «Kalip-per». En ytterligere bremse-klemanordning er skjult av trommelakselen 3 og dermed anordnet ikke synlig i fig. 3. Ved hjelp av bremseanordningen 10 kan vridningshastig-heten av trommelen 5 under avspolingsprosessen av ett i tegningen ikke vist fleksibelt trekkmiddel bremses eller også fullstendig blokkeres.

For understøttelse av bremseanordningen 10 ved bremsing av en avspolingsprosess er det anordnet en virvelstrømbremse 13 forbundet med trommelakselen 3 og som sett fra trommelen 2 ligger bortenfor bremseanordningen 10.

På den ifølge fig. 1 venstre side av trommelen 2 er drivenheten 14 for løftever-ket 100 anordnet for drift av trommelen 2. Den omfatter i det viste uførelseseksempel tre elektrisk arbeidende drivmotorer 15, 16, 17 hvorav de to som er vist øverst er koplet med hverandre gjennom en girenhet 18.

På utgangssiden er drivmotorene 15, 16 på den ene side såvel som 17 på den andre side virksomt forbundet med gir 18 henholdsvis 20 som på utgangssiden er koplet til et sumdrivverk («Summegetriebe») 21 som ved hjelp av det drivmoment som er tilveiebrakt av drivmotorene 15, 16,17 overføres til trommelakselen 3.

Ved løfteverket 100 er bremse-klemanordningene 11,12 utformet på den måte som kan sees skjematisk fra fig. 2. De omfatter respektive fjæranordninger 22, 23 som presser de tegningen ikke viste bremsebakker mot bremseskiven 9. For å redusere den på denne måte på bremsebakkene utøvede bremsekraft til fullstendig løsning av bremsene er det anordnet hydraulisk virkende innretninger 24, 25, som er utformet slik at et trykkpådrag fører til kontraksjon av den respektivt anordnede fjæranordning 22, 23.

Videre omfatter hver fjæranordning en ytterligere hydraulisk aktiverbar innretning 26, 27 hvormed fjærforspenningen kan forhøyes, noe som ved aktivering fører til forhøyelse av den bremsekraft hvormed den respektive bremsebakke presser mot bremseskiven og dermed fører til en forhøyelse av bremseytelsen. Ved det i fig. 2 viste utførelseseksempel blir for dette ansatsen («Sitz») 28, 29 som opptar reaksjonskreftene fra den respektive fjæranordning 22, 23 forskjøvet til bremseskiven 9.

Betjeningen av den ved hjelp av de i de foregående beskrevne forholdsregler

dannede nødbremseinnretning skjer ved hjelp av en manuell betjenbar nødkopling 30 som styrer de elektromagnetisk betjente hydraulikkventiler 31, 32, som ved betjening tilfører hydraulikkvæske fra et trykkreservoar 33 gjennom ledninger 34 til innretninge-ne 26, 27.

Den ved hjelp av fig. 2 beskrevne utforming av bremseklemanordningen kan realiseres i en bremseklemanordning eller i flere bremseklemanordninger for bremseanordningen.

Det i fig. 3 viste, ytterligere utførelseseksempel på et løfteverk ifølge oppfinnelsen, som helhet betegnet med 200, tilsvarer i sin oppbygning og sin funksjonsmå-te i det vesentlige deler av løfteverket 100 ifølge fig. 1. Følgelig er slike komponenter av løfteverket 200, som tilsvarer de tilsvarende i løfteverket 100, forsynt med henvis-ningstall som er forhøyet med 100. For å unngå gjentakelser vises det i denne forbin-delse til den foregående beskrivelse. I det følgende skal bare forskjellene for løftever-ket 200 i forhold til løfteverket 100 forklares.

Ved løfteverket 200 er akslene for drivmotorene 116,117 forbundet med ski-vebremseanordninger 35, 36 hvormed den respektive tilordnede aksel kan bremses. Skivebremseanordningene 35, 36 danner sammen en nødbremseinnretning for å frembringe en tilleggsbremsekraft.

Betjeningen av skivebremseanordningene 35, 36 skjer på den måte som kan ses fra fig. 4 ved hjelp av en manuelt betjenbar nødbryter 130, som styrer en elektromagnetisk betjent hydraulikkventil 131, som ved betjening leder hydraulikkvæske fra bremseklemanordningene 37, 38 gjennom ledninger 134 til en tank. Bremseklemanordningene 37, 38 i skivebremseanordningene tilsluttes fjærelastisk i én av bremseklemanordningene 111, 112 på tilsvarende måte.

Ved det i fig. 5 som utsnitt viste ytterligere utførelseseksempel er løfteverket utstyrt med en svekke-slakkeanordning 40, som tjener til den langsomme senking av en last ved hjelp av løfteverket, for eksempel en boreinnretning med matningshastig-het. For dette er i det minste ett av girene 19, 20, 119, 120 (som eksempel skal i det følgende bare giret 20 beskrives) forsynt med en tilleggs-inngangsaksel 41, hvortil den i tegningene ikke viste girhovedaksel kan tilkoples. En tilleggs-drivmotor 42 virker over et vinkeldrivverk 43 på inngangsakselen 41. Den totale svekke-slakkeinnretning 40 er således dimensjonert at den maksimale for løfteverket tillatte løftelast dermed kan påføres. Den kan også anvendes som nødbremseinnretning for det tilfelle at bremseytelsen av bremseanordningen i løfteverket svekkes og en ukontrollert ned-senking av en last truer. Drivmotoren 42 er for dette tildannet som vekselstrømsmo-tor, som drives over en frekvensomformer. For ytterligere forhøyelse av sikkerheten kan det også anordnes to elektromotorer i stedet for den ene drivmotor 42.

Det i fig. 6 som utsnitt viste utførelseseksempel at et løfteverk tilsvarer med hensyn til funksjon løfteverket ifølge fig. 5. Den hermed 140 som helhet betegnende svekke-slakkeinnretning er her imidlertid ikke tildannet av en med giret 20 forbundet enhet, men drivmotoren 142 er over en koplingsanordning 144 forbundet med akselen av drivmotoren 17 på den motliggende side av giret 20. Også her kan drivmotoren 142 erstattes av flere motorer.

Claims (10)

1. Løfteverk for senking og tilbaketrekking av en last, spesielt en bore- eller en boretoppinnretning, spesielt for anvendelse på flytende boreplattformer, med minst en bremseanordning (10,110) for bremsing og holding av lasten, med nødbremseanordning (50) for å frembringe en ytterligere bremsekraft, nødbremseanordningen (50) omfatter en ytterligere bremseanordning som valgfritt kan være forbundet til bremseanordningen (10, 110), karakterisert vedat en styreinnretning er anordnet som sammenligner det respektive bremsekraftinnstillingspunkt med en parameter karakteristisk for bremsekraftens virkelige verdi oppnådd ved hovedbremseanordningen (10,110) og, i tilfelle av en forskjellig verdi av bremseinnstillingspunktet - faktisk bremsverdi > 0 aktiverer nødbremseanordningen (50), slik at differanseverdien svarer omtrent til 0, den maksimale totale bremsekraft er £ 130% av bremsekraftsinnstillingspunktet.

2. Løfteverk ifølge krav 1, karakterisert vedat bremseanordningen (10,110) har minst en bremsebakke som virker på en rotasjonsdel og en innretning (24, 25, 26, 27) for påføring av en bremsekraft til den i det minste ene bremsebakke (sko), nødbremseanordningen (50) er konstruert på en slik måte at en ytterligere innretning for valgfri utøvelse av en ytterligere bremsekraft på rotasjonsdelen er tilveiebrakt.

3. Løfteverk ifølge krav 2, karakterisert vedat innretningen (24, 25, 26, 27) får påføring av en bremsekraft til den i det minste ene bremsebakke omfatter en fjæranordning (22, 23) som påfører bremsekraften til den i det minste ene bremsebakke.

4. Løfteverk ifølge krav 3, karakterisert vedat innretningen (24, 25, 26, 27) omfatter en bremseanordning som virker i den motsatte retning av fjæranordning (22, 23) og er beregnet for å styre bremsekraften som utøves på bremsebakken.

5. Løfteverk ifølge krav 4, karakterisert vedat den ytterligere anordning omfatter en innretning for å forskyve setet (ansatsen) som opptar reaksjonskreftene fra fjæranordningen (22, 23).

6. Løfteverk ifølge krav 5, karakterisert vedat tilleggsinnretningen er en hydraulisk betjent innretning.

7. Løfteverk ifølge ethvert av kravene 1-6, karakterisert vedat bremseanordningen (10,110) og nødbremseanord-ningen (50) er konstruert på en slik måte at i hvert tilfelle kan minst 100% av den maksimale bremsekraft som er påkrevet oppnås.

8. Løfteverk ifølge ethvert av kravene 1-7, karakterisert vedat konstruksjonen til nødbremseanordningen (50) svarer i det minste delvis til den av hovedbremseanordningen (10,110).

9. Løfteverk ifølge ethvert av kravene 1-8, med minst en girboks (19, 119; 20; 120) koblet på inngangssiden til en drivmotor og som på utgangssiden samvirker med et sumgir (21,121),karakterisert vedat nødbremseanordningen (50) er anordnet på inngangssiden og/eller utgangssiden av girboksen og/eller sumgiret.

10. Løfteverk ifølge ethvert av kravene 1 til 9, karakterisert vedat nødbremseanordningen (50) er formet med en mateanordning (40) for styrt og regulert senking, holding eller tilbaketrekking av lasten, denne mateanordning (40) er passende konstruert for bremsing og holder den maksimale løftekapasiteten til løfteverket.