RU50212U1 - Гидравлическая лебедка лгр-100 - Google Patents

Abstract

Полезная модель "Гидравлическая лебедка ЛГР-100" относится к области машиностроения, преимущественно к области подъемной и буровой техники, а более конкретно - к мобильным установкам для ремонта нефтяных и газовых скважин в различных климатических районах. Она может быть использована и в других механизмах, где требуются большие усилия и плавное, управляемое перемещение больших грузов. Гидравлическая лебедка и система ее управления с применением заложенной в компьютер программы позволяет наиболее полно и экономично использовать мощностную характеристику двигателя при постоянно меняющейся массе поднимаемых из скважины труб за счет включения в работу необходимого количества гидромоторов для обеспечения тягового режима подъема груза и изменения скорости подъема. Управление режимами и скоростью работы гидролебедки выполняется оператором с помощью джойстика, а оптимальность выбранного режима контролируется заданной программой компьютера, при этом ошибочно заданный оператором режим блокируется. Для упрощения конструкций опор и привода барабана шлицевые концы вала с двух сторон барабана установлены в отверстия роторов гидромоторов, корпуса которых, закрепленные в кронштейнах рабочей рамы, являются опорами для барабана.

Для обеспечения бурильных работ один из двух регулируемых насосов насосной станции привода лебедки переключается на привод ротора, а оператор, с помощью джойстика управления приводом лебедки и регулятора скорости привода ротора, устанавливает необходимый режим бурения по скорости вращения и усилию давления инструмента на грунт. Для эффективности охлаждения тормозных дисков часть каждого диска закрыта кожухом с закрепленным на нем вентилятором, который всасывает холодный воздух в щели с двух сторон диска, между диском и кромками кожуха, и вытесняет нагретый воздух в атмосферу. Для упрощения системы автоматического ограничения высоты опускания и подъема крюкоблока в дисках барабана выполнены прорези, а на раме установлен датчик, считывающий по прорезям количество оборотов барабана, причем компьютер, запрограммированный по количеству оборотов барабана на соответствующие положения крюкоблока по высоте, останавливает вращение барабана при достижении крюкоблоком заданной высоты.

Description

1. Область техники, к которой относится полезная модель.

Заявляемая модель относится к области машиностроения, преимущественно к области подъемной и буровой техники, а более конкретно - к мобильным установкам для ремонта нефтяных и газовых скважин. Она может быть использована и в других механизмах, где требуются большие усилия и плавное, управляемое перемещение больших грузов.

2. Уровень техники.

Конструкции лебедок зависят от требований на скорость перемещения и массы груза. Сведения о различных конструкциях и технических характеристиках приводятся в каталогах, справочниках и специализированных печатных изданиях, например, журналы Издательство "Машиностроение", "Строительные и дорожные машины", №6, №7 за 1997 г., №10 за 1998 г, №12 за 2002 г.

Существует много одно- и несколько- режимных лебедок.

Аналогом является "Высокомоментная гидролебедка"(свидетельство №20908, заявка №2001116345), в состав которой входят: насосная станция с двумя гидронасосами переменного объема и барабан лебедки, в который встроены три гидромотора, за счет изменения рабочего объема

обеспечивающие три скорости подъема, опускания крюка. Недостатком данной конструкции является большое количество гидромоторов.

Вариант многорежимного привода с возможностью плавного регулирования скорости выходного звена предложен в механогидрообъемной передаче SHL-Z (фирмой "Voith"). Данная передача содержит планетарный дифференциальный суммирующий механизм, который исключает прямую передачу крутящего момента от входного вала к выходному. Поток мощности разделяется на два, передающихся через механическую передачу и через гидрообъемную типа насос-мотор. Управление переключением передач осуществляется с использованием компьютера.

3. Сущность заявляемой полезной модели

Сущность заявляемой полезной модели "Гидравлическая лебедка ЛГР-100" заключается в том, что барабан лебедки приводится во вращение от двух гидромоторов и установлен в шлицевые отверстия этих гидромоторов, корпуса которых закреплены на кронштейнах, имеющих общую раму.

Привод гидромоторов происходит от двух регулируемых насосов через гидрораспределитель. За счет изменения схемы подключения гидромоторов обеспечивается возможность работы лебедки на трех режимах, а регулирование насосами подачи рабочей жидкости дает возможность плавного изменения скорости на всех режимах.

Установка барабана на гидромоторах дает возможность исключить из конструкции подшипниковые узлы, что позволяет снизить массу лебедки и увеличить надежность. В лебедке предусмотрены дисковые тормоза для удержания груза на весу и выполнения контролируемого спуска груза. Для охлаждения дисковых тормозов установлены гидроприводные вентиляторы, работающие от вспомогательного насоса.

Для внешних гидравлических устройств в конструкции предусмотрен отбор рабочей жидкости от одного из 2-х регулируемых насосов, второй насос при этом подает рабочую жидкость к моторам барабана. В конструкцию лебедки также включены органы управления внешними гидравлическими устройствами. Работа лебедки контролируется компьютером по функциям: ограничения mах и min высоты подъема крюкоблока, контроль параметров гидросистемы.

Устройство гидравлической лебедки ЛГР-100 показано на Фиг.1 и Фиг.2

Перечень иллюстраций

Фиг.1 - Главный вид гидравлической лебедки

Фиг.2 - Вид гидравлической лебедки сверху

Обозначение на фигурах

1 - Рама лебедки	6 - Кронштейны
2 - Гидромоторы	7 - Бак масляный
3 - Насосы	8 - Радиатор масляный
4 - Шкаф с электрооборудо-	9 - Барабан
ванием и программным компьютером	10 - Диск тормозной
5 - Редуктор привода насосов	11 - Тормоза дисковые
	12 - Кронштейны

0писание полезной модели

На общей раме 1 установлены:

- гидравлический бак 7 емкостью 600 литров, оборудованный электроподогревом масла, двумя радиаторами 8 с вентиляторами для охлаждения масла. На баке 7 размещаются элементы системы гидроуправления и шкаф 4 с электрооборудованием и программным компьютером для управления лебедки.

- редуктор привода насосов 5, на котором закреплены два регулируемых аксиально-поршневых насоса 3 и насосы вспомогательной системы.

- кронштейны 6 с установленными на них гидромоторами 2 привода барабана 9 и кронштейны 12 с дисковыми тормозами 11.

Барабан 9 установлен в шлицевые отверстия гидромоторов 2.

В конструкции барабана предусмотрены тормозные диски 10.

В блок лебедки также включены системы управления подъемом и выдвижением вышки, гидродомкратами, трубным ключом, ротором, спайдером, вспомогательной лебедкой.

Гидравлическая лебедка ЛГР-100 работает следующим образом

От гидронасосов 3, приводимых во вращение через редуктор 5 рабочая жидкость через распределитель подается к гидромоторам 2 барабана 9, количество подключенных моторов определяет скоростной и нагрузочный режимы работы: I - один мотор, II - два мотора, III - один мотор работает на подпитку второго.

Управляемые насосы позволяют регулировать скорость вращения барабана на всех трех режимах. Отключение дисковых тормозов происходит автоматически при включении привода.

При проведении бурильных работ один из насосов может переключаться на подачу рабочей жидкости к ротору бурильной установки, второй при этом приводит во вращение барабан лебедки.

Работа всей системы контролируется компьютером, в задачу которого входит контроль за состоянием рабочей жидкости, контроль за действующей нагрузкой, контроль min и mах высоты подъема крюкоблока.

После включения электропитания микропроцессорного контролера происходит автоматический опрос состояния рабочей жидкости и состояния всей системы в целом.

В случае, если все контролируемые параметры находятся в заданных по программе пределах на дисплее пульта оператора появляется сообщение о разрешении работы лебедки.

Управление лебедкой производится джойстиком с пульта управления оператора. Джойстик имеет позиции для переключения на 3 режима скоростей, в пределах которых производится управление на подъем и спуск. Если оператор пытается выполнить недопустимую операцию, то управление лебедкой блокируется. В случае, если нагрузка на крюкоблок будет больше соответствующей для данной скорости подъема-опускания, то система автоматически снизит скорость до требуемой.

5. Использование полезной модели

Гидравлическая лебедка ЛГР-100 используется в составе установок для ремонта нефтяных и газовых скважин, а также обеспечивает процесс бурения скважин.

6.Возможность реализации заявляемой полезной модели

На гидравлическую лебедку ЛГР-100 разработана конструкторская документация.

Запуск в серийное производство гидравлических лебедок планируется в 2006 году. Применение гидравлические лебедки планируется для установок по ремонту нефтяных и газовых скважин грузоподъемностью 80, 100, 127 тонн.

Claims (3)

1. Многорежимная, с плавным регулированием тягового усилия и скорости лебедка с гидравлическим приводом, отличающаяся тем, что с целью обеспечения максимального использования мощности двигателя на всех режимах работы, барабан лебедки имеет привод от 2-х гидромоторов, поочередно или совместно включаемых в работу в зависимости от требуемой тяги и скорости, подачу масла в которые осуществляют два дистанционно-управляемых регулируемых насоса, причем выбор режима работы контролируется с помощью компьютера по заданной программе на основании данных о давлении и расходе рабочей жидкости в линиях подачи в гидромоторы.

2. Гидравлическая лебедка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ее надежности шлицевые концы вала барабана лебедки установлены в шлицевые отверстия роторов гидромоторов, корпуса которых закреплены в кронштейнах, установленных на общую раму, причем для получения средней скорости барабана один гидромотор включается на подпитку другого.

3. Гидравлическая лебедка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения бурильных работ один из основных регулирующих насосов привода переключается на гидравлический привод ротора, а 2-й насос обеспечивает гидропривод барабана лебедки.