SU1694839A1

SU1694839A1 - Well drilling installation winch with power drive from the rotor

Info

Publication number: SU1694839A1
Application number: SU884619090A
Authority: SU
Inventors: Владимир Сергеевич Бутков; Валентин Васильевич Киселев; Александр Петрович Уваров
Original assignee: Предприятие П/Я А-3661
Priority date: 1988-12-13
Filing date: 1988-12-13
Publication date: 1991-11-30

Abstract

Изобретение относитс к бурению и м.б. использовано в буровых установках при бурении на нефть и газ. Цель изобретени - снижение массы и уменьшение габаритов лебедки. Это достигаетс за счет выполнени коробки передач лебедки в виде планетарного редуктора, коронна шестерн 25 которого установлена с возможностью поочередного взаимодействи посредством шкива 29 с двум шинно-пневматическими муфтами (ШПМ) 30 и 31. При этом ШПМ 30 неподвижно закреплена на корпусе 11 коробки передач, а ШПМ 31 св зана с ведущим валом (В) 32. Кинематическа св зь В 32 с ведомым В выполнена в виде полой ступицы 9, на которой концентрично закреплены наружна 7 и внутренн 22 ШПМ. ШПМ 7 установлена с возможностью взаимодействи с В 5 посредством шкива 6, закрепленного на этом В 5. Ведуща звездочка 14 и ведома звездочка 12 цепной передачи 13 установлены соответственно на водиле 23 планетарного редуктора и ступице 9. С В 20 отбора мощности на ротор св зана ШПМ 22 посредством шкива 21, размещенного на второй полой ступице 17. кинематически св занной с В 20, и установлена соосно анутри ступицы 9. Ведомый В 5 коробки передач размещен внутри ступицы 17 и жестко св зан с барабанным В 1. 1. з.п.ф-лы, 3 ил, сл сThe invention relates to drilling and m. Used in drilling rigs for oil and gas drilling. The purpose of the invention is to reduce the weight and reduce the dimensions of the winch. This is achieved by making the gearbox of the winch in the form of a planetary gearbox, the crown gear 25 of which is installed with the possibility of alternate interaction through the pulley 29 with two tire-pneumatic couplings (MOTOR) 30 and 31. At the same time, MOTOR 30 is fixedly mounted on the body 11 of the gearbox, and the baring device 31 is connected with the drive shaft (B) 32. The kinematic connection B 32 with the slave device B is made in the form of a hollow hub 9, on which the outer 7 and inner 22 bar are concentrically fixed. PPM 7 is installed with the ability to interact with B5 by means of a pulley 6 fixed on this B 5. The driving sprocket 14 and the cognizance sprocket 12 of the chain transmission 13 are installed respectively on the drive 23 of the planetary gearbox and hub 9. The B 20 power takeoff to the rotor is connected by the MRP 22 by means of a pulley 21 placed on the second hollow hub 17. kinematically connected to the B 20, and installed coaxially with the hub of the hub 9. Slave B 5 of the gearbox is located inside the hub 17 and is rigidly connected to the drum B 1. 1. z. f-ly, 3 silt, cl s

Description

Изобретение относитс к бурению и может быть использовано в буровых установках при бурении на нефть и газ.The invention relates to drilling and can be used in drilling rigs when drilling for oil and gas.

Цель изобретени - снижение массы и уменьшение габаритов лебедки.The purpose of the invention is to reduce the weight and reduce the dimensions of the winch.

На фиг. 1 изображена кинематическа схема лебедки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows the kinematic scheme of the winch; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one.

Лебедка предназначена дл работы как в сочетании с регулируемым приводом (ди- зельгидравлические силовые агрегаты, электродвигатель посто нного тока и пр.)- в этом случае приводной блок не используетс и лебедка соедин етс напр мую с приводом , так и в сочетании с нерегулируемым электродвигателем переменного тока.The winch is designed to work both in combination with an adjustable drive (diesel hydraulic power units, DC motor, etc.) - in this case the drive unit is not used and the winch is connected directly to the drive, and in combination with an unregulated variable-frequency electric motor current.

Лебедка содержит барабанный вал 1, установленный на раме 2 на подшипниках 3, соединенный фланцевой муфтой 4 с ведомым валом привода 5, шкив 6 и наружную шинно-пневматическую муфту 7. св занную через планшайбу 8 и полую ступицу 9, смонтированную на подшипниках 10 на корпусе 11 коробки, с ведомой звездочкой 12. котора цепной передачей 13 св зана с ведущей звездочкой 14, размещенной на подшипниках 15 в корпусе 11. В ступице 9 на подшипниках 16 установлена соосно втора ступица.17, несуща на одном конце звезо чэThe winch contains a drum shaft 1 mounted on a frame 2 on bearings 3, connected by a flange coupling 4 to a driven shaft of drive 5, a pulley 6 and an external tire-pneumatic coupling 7. connected via a faceplate 8 and a hollow hub 9 mounted on bearings 10 on the housing 11 boxes with a driven sprocket 12. which is connected by a chain drive 13 with a driving sprocket 14 placed on bearings 15 in housing 11. In the hub 9 on bearings 16, a second hub 17 is mounted coaxially with a star at one end

NN

00 CJ00 CJ

чэChe

дочку 18, соединенную цепной передачей 19 с валом отбора мощности на ротор 20, а на другом конце - шкив 21, предназначенный дл св зи с внутренней шинно-пневма- тической муфтой 22, закрепленный на планшайбе 8. Ведуща звездочка 14 жестко соединена с водилом 23 планетарного редуктора с установленными в нем сателлитами 24, которые наход тс в зацеплении с солнечной шестерней 25 и коронной шестерней 26, установленной на ступице 27, размещенной на подшипниках 28 в корпусе 11. Ступица 27 жестко св зана со сдвоенным шкивом 29, предназначенным дл шин- но-пневматической муфты 30, выполн ющей роль тормоза и установленной неподвижно на корпусе 11, и пневматической муфты 31, закрепленной на ведущем валу 32, имеющем фланец дл присоединени карданного вала 33 Ведущий вал 32 установлен на подшиниках34и35 в ступице 27 и корпусе 11, несет на себе солнечную шестерню 25 и имеет канал дл подвода воздуха к муфте 31 через вертлюжок 36. К муфтам 7 и 22 воздух подводитс через сдвоенный вертлюжокЗ, закрепленный на муфте 7. Кроме того, на.раме 2 установлены вспомогательный тормоз 38, св занный через муфту 39 с барабаном, и ленточный тормоз 40, Приводной блок имеет в своем составе электродвигатель 41 переменного тока, св занный с дополнительным блоком в виде двухскоростной коробки передач 42 с пневматическими муфтами 43 и 44, вспомогательный привод 45 с пневматической муфтой 46, соединительную муфту 47, раму 48 и св зан с лебедкой карданным валом 33,daughter 18, connected by a chain transmission 19 to the power take-off shaft to the rotor 20, and at the other end is a pulley 21 intended for communication with an internal tire-pneumatic clutch 22 fixed to the faceplate 8. The drive sprocket 14 is rigidly connected to the carrier 23 a planetary gearbox with satellites 24 installed therein that engage with the sun gear 25 and the ring gear 26 mounted on the hub 27 mounted on bearings 28 in housing 11. The hub 27 is rigidly connected to a twin pulley 29 designed for tires no-pneumat The clutch 30, acting as a brake and fixedly mounted on the housing 11, and the pneumatic clutch 31 mounted on the drive shaft 32, having a flange for connecting the propeller shaft 33 The drive shaft 32 is mounted on bushing 34 and 35 in the hub 27 and case 11, bears the solar gear 25 and has a channel for supplying air to the coupling 31 through the swivel 36. Air is supplied to the couplings 7 and 22 via a double swivel C attached to the coupling 7. In addition, an auxiliary brake 38 is mounted on the frame 2 connected through the coupling 39 with a drum and ribbon The brake 40, the drive unit incorporates an AC electric motor 41 associated with an additional unit in the form of a two-speed gearbox 42 with pneumatic clutches 43 and 44, an auxiliary drive 45 with a pneumatic clutch 46, coupling 47, frame 48 and connected with the winch driveshaft 33,

Лебедка работает следующим образом. В исходном положении все пневматические муфты выключены. Барабанный вал 1 от произвольного вращени удерживаетс ленточным тормозом 40The winch works as follows. In the initial position, all pneumatic couplings are turned off. The drum shaft 1 is prevented from arbitrary rotation by a belt brake 40

Дл получени первой передачи необходимо включить пневматические муфты 30 и 43. При этом вращение от электродвигател 41 через муфту 47 передаетс на ведущий вал 49 двухскоростной коробки передач 42 и цепной передачей 50 на звездочку 51 и жестко св занный с ней шкив 52, далее через сцепленную со шкивом 52 муфту 43 на ведомый вал 53 и св занный с ним карданный вал 33, затем на ведущий вал 32 и закрепленную на нем солнечную шестерню 25, вход щую в зацепление с сателлитами 24, которые, обкатыва сь по неподвижной коронной шестерне 27 (она застопорена муфтой 30 через шкив 29 и ступицу 27) передают вращение водилу 23 и св занной с ним ведущей зрездочке 14To obtain the first gear, pneumatic clutches 30 and 43 must be turned on. In this case, rotation from the electric motor 41 is transmitted through clutch 47 to the driving shaft 49 of the two-speed gearbox 42 and the chain gear 50 to the sprocket 51 and the pulley 52 rigidly connected with it with the pulley 52, the coupling 43 to the driven shaft 53 and the associated drive shaft 33, then to the driving shaft 32 and the sun gear 25 fixed on it, which engages with the satellites 24, which run around the stationary ring gear 27 (it is locked clutch 30 che the cut pulley 29 and the hub 27) transmit the rotation to the carrier 23 and the leading recession 14 associated with it

Далее дл всех передач вращение передаетс одинаково цепной передачей 13 на ведомую звездочку 12 и через св занную с ней ступицу 9 и планшайбу 8 на муфты 7 иFurther, for all gears, the rotation is transmitted by the same chain gear 13 to the driven sprocket 12 and through the hub 9 and the faceplate 8 connected to it to the clutches 7 and

22, которые могут быть включены независимо друг от друга При включении муфты 7 она сцепл етс со шкивом 6 и вращение передаетс через вал 5 и фланцевую муфту 4 барабану 1, при этом размыкаетс ленточ0 ный тормоз 40. При включении муфты 22 она сцепл етс со шкивом 21 и передает вращение через него и св занную с ним ступицу 17 звездочке 18 и далее через цепную передачу 19 на вал привода ротора 20.22, which can be activated independently of each other. When the clutch 7 is engaged, it engages the pulley 6 and the rotation is transmitted through the shaft 5 and the flange clutch 4 to the drum 1, and the band brake 40 opens. When the clutch 22 is engaged, it engages the pulley 21 and transmits rotation through it and the associated hub 17 sprocket 18 and further through the chain drive 19 to the rotor drive shaft 20.

5 Дл получени второй передачи надо выключить муфту 43 и включить муфту 44. При этом вращение от электродвигател 41 через муфту 47 передаетс на ведущий вал 49 и цепной передачей 54 на звездочку 55 и5 To obtain a second gear, the clutch 43 must be turned off and the clutch 44 must be turned on. The rotation from the electric motor 41 is transmitted through the clutch 47 to the drive shaft 49 and the chain gear 54 to the sprocket 55 and

0 св занный с ней шкив 56 и через сцепленную с ним муфту 44 на ведомый вал 53 и св занный с ним карданный вал 33. Далее аналогично описанному дл первой передачи .0 a pulley 56 associated with it and, through a clutch 44 coupled to it, to a driven shaft 53 and a driveshaft 33 associated with it. Further, as described for the first gear.

5Дл получени третьей передачи выключить муфты 30 и 44 и включить муфты 31 и 43. При этом вращение от электродвигател 41 через муфту 47, ведущий вал 49, цепную передачу 50, звездочку 51, шкив 52,5To obtain a third gear, turn off clutches 30 and 44 and engage clutches 31 and 43. Herewith, rotation from electric motor 41 through clutch 47, drive shaft 49, chain transmission 50, sprocket 51, pulley 52,

0 муфту 43, вал 53 передаетс на карданный0 coupling 43, shaft 53 is transferred to the cardan

вал 33 и св занный с ним ведущий вал 32 иshaft 33 and associated drive shaft 32, and

через муфту 31, сцепленную со шкивом 29.through the coupling 31, coupled with the pulley 29.

, на ступицу 27 и коронную шестерню 26. при, on the hub 27 and ring gear 26. at

этом солнечна шестерн 25 и коронна ше5 стерн 26 оказываютс жестко св занными между собой и передают вращение через сцепленные с ними сателлиты 24 водилу 23 и св занной с ним ведущей звездочке 14, далее аналогично описанному дл первой пе0 редачи.This sun gear 25 and corona stern stern 26 are rigidly interconnected and transmit rotation through the satellites 24 coupled to them 24 carrier 23 and associated drive sprocket 14, then similarly to that described for the first transmission.

Дл получени четвертой передачи выключить муфту 43 и включить муфту 44. Вращение от электродвигател 41 через муфту 47, ведущий вал 49. цепную передачу 54,To obtain the fourth gear, turn off clutch 43 and engage clutch 44. Rotation from motor 41 through clutch 47, drive shaft 49. chain drive 54,

5 звездочку 55, шкив 56, муфту 44, ведомый вал 52, карданный вал 33 передаетс ведущему валу 32 и солнечной шестерне 25 и через муфту 32, шкив 29, ступицу 27 коронной шестерне 26. Через сателлиты 24, сцеп0 ленные одновременно с коронной 26 и солнечной 25 шестерн ми, вращение передаетс через водило 23 ведущей звездочке 14 и далее аналогично описанному дл первой передачи5, the sprocket 55, the pulley 56, the coupling 44, the driven shaft 52, the drive shaft 33 is transmitted to the drive shaft 32 and the sun gear 25 and through the coupling 32, the pulley 29, the hub 27 of the ring gear 26. Through the satellites 24 coupled simultaneously with the ring 26 and solar 25 gears, the rotation is transmitted through the carrier 23 of the leading sprocket 14 and further on, as described for the first transmission

5Лебедка также может использоватьс 5Winch can also be used.

самосто тельно без приводного блока, в сочетании с регулируемым приводом (дизель- гидравлические силовые агрегаты, электродвигатель посто нного тока и пр) глубина регулировани которого позвол етindependently without a drive unit, in combination with an adjustable drive (diesel-hydraulic power units, direct current motor, etc.), the depth of which allows

иметь в трансмиссии две передачи, обеспечиваемые коробкой передач лебедки. В этом случае лебедка работает следующим образом.have two transmissions in the transmission, provided by the winch gearbox. In this case, the winch works as follows.

Дл получени низшей передачи вклю- чают муфту 30. При этом вращение от привода через карданный вал 33, ведущий валTo obtain a lower gear include clutch 30. In this case, the rotation from the drive through the drive shaft 33, the drive shaft

32,солнечную шестерню 25, сателлиты 24, водило 23 передаетс ведущей звездочке 1432, sun gear 25, satellites 24, drove 23 is transmitted to the sprocket 14

и далее аналогично описанному дл первой передачи.and further as described for the first transmission.

Дл переключени передачи выключить муфту 30 и включить муфту 31. При этом вращение от привода через карданный валTo change the gear, turn off clutch 30 and engage clutch 31. Herewith, rotation from the drive through the propeller shaft

33,ведущий вал 32, солнечную шестерню 25 и через муфту 31, шкив 29, ступицу 27, коронную шестерню 26 и сцепленные с шестерн ми 25 и 26 сателлиты 24 передаетс через водило 23 ведущей звездочке 14 и далее аналогично описанному дл первой передачи.33, the drive shaft 32, the sun gear 25 and the clutch 31, the pulley 29, the hub 27, the ring gear 26 and the coupled gears 25 and 26, the satellites 24 are transmitted through the carrier 23, the drive sprocket 14 and further as described for the first gear.

Claims

Claims 1. A winch of a drilling rig with a power take-off to a rotor, including a drum shaft, is kinematically connected to the driven shaft of the gearbox, which, in turn, is kinematically connected to the drive shaft and the power drive, driving and driven sprockets, chained transmissions, tire-pneumatic clutches and a power take-off shaft for the rotor, which means that, in order to reduce weight and reduce overall dimensions, the gearbox

IT

The gearbox is made in the form of a planetary reducer, the crown gear of which is installed with the possibility of alternate interaction by means of a pulley with two tire-pneumatic couplings, one of which is fixed to the gearbox housing, and the other is connected to the drive shaft, and the kinematic connection of the drive shaft with the driven made in the form of a hollow hub, on which two tire-pneumatic couplings are centrally fixed, the outer of which is installed with the possibility of interaction with the driven shaft by means of a pulley and, fixed on this shaft, the driving and driven chain drive sprockets are mounted respectively on the carrier of the planetary gear unit and poloystupitse. The inner pneumatic-pneumatic clutch mounted on the hollow hub is connected to the rotor power take-off shaft by means of a pulley placed on the second hollow hub, which, in turn, is kinematically connected to the power shaft and installed coaxially inside the first hollow hub, The transmission drive shaft is housed inside the second hollow hub and rigidly coupled to the drum shaft.

2. The winch according to claim 1, characterized in that it is a sleep unit installed between the drive shaft of the gearbox and the power drive by an additional unit in the form of a gearbox with at least two steps.

// 12 No.

Surf block

SS

t

O1

SS