Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (2499 руб.)

Модернизация трубозажимного устройства бурового ключа АКБ-4М-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Дата закачки: 29 Июля 2016
Продавец: drive777
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Работа Курсовая
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
Модернизация трубозажимного устройства бурового ключа АКБ-4М-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин
АКБ-4 - буровой автоматический стационарный ключ предназначен для механизации процессов свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб при спуско-подъемных операциях. Буровой ключ АКБ-4 применяется при бурении нефтяных и газовых скважин.
Технические характеристики:

Диаметр свинчиваемых и развинчиваемых труб, мм:
- бурильных- 108-216
- обсадных-  114-194
Крутящий момент, кН м:
на первой (быстрой) передаче -  5,0±0.5
на второй (медленной) передаче -  72,5±2.5
Частота вращения верхнего трубозажимного устройства, об/мин (с-1):
-на первой (быстрой) передаче - 0...22 (0...0.367)
-на второй (медленной) передаче - 0...1.5 (0...0,025)
Диапазон автоматического ограничения крутящего
момента, кН м: - 5,0....72,5
Длина хода выдвижения блока ключа, мм: - 1000 + 30
Марка пневмодвигателя - П13-16
Мощность пневмодвигателя, кВт - 13
Давление сжатого воздуха в пневмосистеме:
(у пульта управления), МПа (кгс/см) 0,7-1,0 (7-10)
Расход воздуха на цикл, м: - 1,2
Габаритные размеры (длина\\ширина\\ высота), мм, не более:
-ключа - 1780x1230x2610 - пульта - 870x430x1320
Масса, кг, не более:

-ключа- 2700
-комплекта ключа- 3300
Буровой ключ АКБ-4 устанавливают на буровой между лебедкой и ротором со стороны приводного вала на вышечно – лебедочном блоке, к которому он прикрепляется болтами.
Ключ состоит из блока ключа, колонны с кареткой и пульта управле-ния. Механизмы ключа работают при помощи пневмодвигателя и пневмоцилиндров от сети сжатого воздуха.
Блок ключа - основной механизм, выполняющий операции свинчивания и развинчивания труб. По направляющим полозьям блок ключа перемеща¬ется вдоль каретки под воздействием двух пневматических цилиндров двойного действия и может подводиться к бурильной трубе или отводиться от нее.
Вращение трубозажимного устройства блока ключа - от пневмодвигателя через редуктор. Каретка свободно вращается в верхней части колон¬ны, ее положение при работе фиксируется. Каретка с блоком ключа может перемещаться вдоль колонны по высоте.
Дистанционное управление работой ключа обеспечивает пульт.
Конструкция ключа показана на рис. 1.1. Автоматический стационарный буро¬вой ключ включает: блок ключа 7 (рис.1.1) с трубозажимными устройствами и ре¬дуктором, установленным на направляющих полозьях, на которых блок ключа может перемещаться вдоль каретки 6, расположенной на колонне 5; коробку пе-редач 3, приводной двигатель 1, планетарный редуктор 2, ограничитель момента 7 (рис. 1.3) и дистационный пульт управления 4 (рис.1.1).
В корпусе ключа (рис. 1.2) смонтировано верхнее трубозажимное устройство 2 с челюстедержателем 9, которое может приводиться во вращение вертикальными пальцами 17, закрепленными на промежуточном диске 8, который приводится во вращение разрезной шестерней 57 редуктора. В нижней части корпуса размещено нижнее трубозажимное устройство с челюстедержателем 60, которое может при-водиться для зажима и освобождения неподвижной трубы двумя пневмоцилинд-рами 8 (рис 1.3).
Верхнее и нижнее трубозажимное устройство включает пару челюстей 5 (рис. 1.2), снабженных сухарями 4 и установленных в карманах верхнего 9 и нижнего 60 челюстедержателей. Челюсти снабжены роликами 4 (рис.1.4.), взаимодействую¬щими с вкладышами 2 (рис.6), размещенными в корпусе редуктора 47 (рис.2) и корпусе 2 (рис.2) верхнего трубозажимного устройства.
На верхнем челюстедержателе 9 (рис. 1.2) смонтировано дисковое пневмати-ческое тормозное устройство, состоящее из нижнего диска тормоза 11, верхнего диска тормоза 12, верхней 14 и нижней 13 тормозной накладки, корпуса тормоза 18, зафиксированного от поворота пальцем 19. В корпусе тормоза 18 находятся десять пневмоцилиндров с подпружиненными поршнями 15.
Быстроходный вал редуктора 46 соединен через шлицевую втулку 44 с тихоходным валом 41 коробки передач. Корпус коробки передач 36 смонтирован на корпусе редуктора неподвижно. На корпусе коробки передач сверху расположена опора 30 планетарного редуктора. В опоре имеется подшипник скольжения 29, в котором устанавливается корпус 28 планетарного редуктора. Благодаря такой установке планетарный редуктор может поворачиваться вокруг своей оси под действием реактивного момента.
Водило 27 планетарного редуктора расположено соосно с тихоходным ва-лом 41 коробки передач и жестко связано с неподвижной в осевом направлении полумуфтой 34. Полумуфта 34 связана с промежуточным валом 37 через шестер¬ню 35.Промежуточный вал 37 связан с тихоходным валом 41 через шестерню 39 со встроенной в нее полумуфтой 20. Подвижная полумуфта 38 может соединять водило 27 планетарного редуктора с тихоходным валом 41 напрямую через полу- муфту 34, либо через промежуточный вал-шестерню 37.
На кронштейне 13 корпуса коробки передач и крышке планетарного редуктора 18 смонтирован ограничитель крутящего момента. В его состав входят передвижной упор 17, рычаг 15 с двумя шкалами ограничения момента (правой и левой) и система из двух клапанов: отсекающего клапана 8 и передвижного кла¬пана 6, открываемого правым или левым зубцом горизонтального плеча рычага 15. Вращением винта 3 можно передвигать каретку-упор 1 так, чтобы упор 16 остановился на нужной величине ограничения крутящего момента (по правой шкале при правом расположении клапана рычага 6 или по левой шкале при левом рас-положении клапана 6). Ограничивается момент только при работе ключа на низ¬кой передаче, поэтому воздух на отсекающий клапан 8 может подаваться при от¬крытии клапана 6 только одновременно с подачей давления на цилиндр переклю¬чения передач и тормоз.
Верхнее трубозажимное устройство кроме челюстей с сухарями оснащено сменным упором 17 (рис.1.3). Верхний 12 (рис.1.2) и нижний 11 (рис.1.2) диски тормоза соединены с челюстедержателем 9 (рис.1.2) болтами. Два подпружиненных шариковых фиксатора 12 (рис.1.3) с регулируемыми упорами 10 (рис. 1.3) расположены на корпусе верхнего трубозажимного устройства.На нижнем диске тормоза расположены два подвижных упора 16 (рис. 1.3) в обоймах 11 (рис. 1.3). Верхнее трубозажимное устройство опирается на промежуточный диск 8 (рис. 1.2) четырьмя подпружиненными стаканами взвешивания 3 (рис. 1.2).
Верхний 12 (рис. 1.2), нижний 11 (рис. 1.2) диски тормоза и скрепленный с ними челюстедержатель 9 (рис. 1.2) имеют возможность повернуться относительно корпуса 2 (рис.2) на угол 28° в ту и другую сторону, как при свинчивании так и при развинчивании. Причем переход от одного режима к другому осуществляется увеличением тормозного момента, что позволяет подвижному упору 16 (рис. 1.3) утопить шарик подпружиненного фиксатора и перейти на другую сторону пружинного фиксатора.
Челюсти имеют возможность поворачиваться и перемещаться в радиальном направлении. В корпусе 1 (рис. 1.4) встроены две пары спиральных вкладышей 2, контактирующих с роликами 4 челюстей при зажиме трубы при взаимном угловом перемещении челюстедержателя 5 и корпуса 1.
Нижнее трубозажимное устройство вмонтировано в корпус 47 (рис. 1.2) и имеет челюстедержатель нижний 60 с аналогичными челюстями 5, рычаг 59, жестко связанный с челюстедержателем нижним и шарнирно связанный со штоками пневмоцилиндров 8 (рис. 1.3) двойного действия, спиральные вкладыши 11°, сменный упор 17 (рис. 1.3).
Разрезная шестерня 57 (рис. 1.2) имеет радиальную опору, состоящую из четырнадцати роликов 7 на вертикальных осях 58, опирающихся на корпус 47 через бронзовые втулки 79. Отжимающие усилия от зубчатого зацепления разрезной шестерни с двумя паразитными шестернями воспринимают четыре наружных ролика 4 (рис. 1.3), опирающиеся на конические подшипники. Осевая опора (скольжения) состоит из шести секций 66 (рис. 1.2), по которым скользит шестерня.
Ключ центрируется по трубе при подводе парой накладок 1 (рис. 1.3) на корпусе верхнего трубозажимного устройства и парой - в нижнем корпусе. Имеется два типоразмера накладок: для труб диаметра 108-124мм и труб диаметра 133-155мм. При работе с большими диаметрами накладки снимают.
Колонна ключа с кареткой (рис.1.5) состоит из пяти частей: каретки 10, двух пневматических цилиндров 13, колонны 8, тумбы 7, домкрата 12.
Спускоподъемные операции занимают 30-35% от всего времени строительства нефтяных и газовых скважин, поэтому оптимизация процесса свинчивания – развинчивания обсадных и бурильных труб является одним из главных факторов повышения эффективности бурения. При прохождении преддипломной практики на объектах компании «Славнефть-БНГРЭ», в рабочие обязанности слесаря БО входило комплектование бурового оборудования для отправки на буровую установку в период завершения пуско-наладочных работ и окончания монтажа оборудования, в т.ч. комплектование челюстей и упоров для буровых ключей. В условиях БПО и возникали трудности с комплектовкой; в связи с неправильной консервацией и хранением, челюсти приходили в негодность из-за ржавчины, или были разукомплектованы, была нехватка роликов, пальцев, болтов, сухарей. Т.о. набор нужного комплекта, в частности 3 типоразмера по 4 челюсти в каждом, составлял нетривиальную задачу, которая решилась только добором недостающих частей из челюстей других типоразмеров, что опять же вело к некомплекту при необходимости.
Предлагаемое решение проблемы: сокращение числа типоразмеров челюстей и расширение диапазона захвата труб путем комплексной модернизации трубозажимного устройства и челюстей. Модернизация трубозажимного устройства состоит из:
• модернизации челюстедержателя: челюстедержатель предлагается сделать суставчатым. Такая «клешня» значительно расширяет диапазон захвата. Выступ на реборде предотвращает падение челюстедержателя при сжатии;
• модернизация трубозажимного устройства: углубление полости для установки вкладышей под более острым углом, протачивается канавка для закрепления челюстедержателя и обеспечения его вращения.
• модернизация челюстей: в челюсть 216 устанавливается ролик большего диаметра и устанавливается дополнительный сухарь.
Предполагаемый экономический эффект:
• снижение затрат на комплектовку ключа вследствие отпадения необходимости закупок комплектов челюстей и упоров разных типоразмеров (общее число - 18).
• Снижение логистической нагрузки на склады ТМЦ и службу снабжения вследствие отсутствия необходимости в хранении и консервации множества типоразмеров челюстей, его поиска и комплектовки, снижение нагрузки на транспорт благодаря уменьшению общей массы комплекта.
• Уменьшение времени простоя скважины вследствие перенастройки ключа на другой типоразмер, или, при поломке или потере челюсти падение производительности из-за необходимости использовать машинные ключи.
3.1. Использование.

Трубозажимное устройство (ДП-130602.65-0702253 02.000 СБ) содержит механизм захвата, состоящий из суставчатого челюстедержателя 1, пары челюстей 3, снабженных тремя сухарями каждая, и установленных в карманы челюстедержателя. Челюсти имеют возможность поворачиваться и перемещаться в радиальном направлении. В специальные пазы корпуса челюстедежателя установлены 2 пары вкладышей 10 со спиральными поверхностями, которые взаимодействуют с роликами челюстей. Челюстедержатель имеет проточку, в которую вставляется пружина 25, удерживающая челюстедержатель в разомкнутом состоянии, и челюсти при смыкании.
Челюстедержатель 1 состоит из центральной части 22 с парой ушей с каждой стороны и выступом на реборде, предназначенном для фиксации челюстедержателя в горизонтальной плоскости и двух рычагов 21, 22 с карманами для челюстей 3. Центральная часть и рычаги соединяются пальцами 23, которые вкручиваются в нижние уши центральной части, имеющие резьбы.
Челюсть (ДП-130602.65-0702253 03.000 СБ) состоит из литого корпуса 1 в виде полумесяца, на вогнутой стороне которой расположены три паза для сухарей 2, каждый из которых фиксируется парой пальцев 5 и гаек 7. На вогнутой стороне по центру корпуса сделана полукруглая проточка, в которую вставляется анкер 4. Анкер изготавливается из высоколегированной износостойкой стали Гарфилда, его внешняя часть полируется, благодаря этому анкер играет роль ролика. в центре анкера делается отверстие для уменьшения его массы. Анкер закрепляется в корпусе 1 двумя планками 3, привинчивающимися к корпусу 1. Диаметр окружности, описываемой по вогнутой стороне корпуса равен 216 мм.
Принцип действия: при вращении разрезной шестерни 18 (ДП-130602.65-0702253 01.000 ВО), движение передается посредством языка 7 (ДП-130602.65-0702253 02.000 СБ) на верхний челюстедержатель 2. При движении челюстедержателя 2 анкеры 4 (ДП-130602.65-0702253 03.000 СБ) челюстей 3 (ДП-130602.65-0702253 02.000 СБ) движутся по спиральным поверхностям вкладышей 10, и при увеличении угла поворота происходит смыкание боковых рычагов 20, 21 челюстедержателя 2 до тех пор, пока челюсти 3 не захватят трубу. После захвата при дальнейшем вращении челюсти 3 смыкаются на замке колонны труб, анкеры 4 (ДП-130602.65-0702253 03.000 СБ) упираются в поверхность вкладышей 10 (ДП-130602.65-0702253 02.000 СБ) и крутящий момент передается на трубу. Благодаря вращению челюстей 3 в карманах, происходит оптимальный захват труб различного диаметра. После завершения цикла свинчивания/развинчивания, при установке челюстедержателя в нейтральное положение, рычаги 20, 21 возвращаются в исходное положение под воздействием пружины 25.


Коментарии: Использование: свинчивание и развинчивание бурильных и обсадных труб. Сущность: трубозажимное устройство содержит механизм захвата, состоящий из суставчатого челюстедержателя, пары челюстей, снабженных тремя челюстями каждая, и установленных в карманы рычагов челюстедержателя. Челюсти имеют возможность поворачиваться и перемещаться в радиальном направлении. В специальные пазы корпуса челюстедежателя установлены 2 пары вкладышей со спиральными поверхностями, которые взаимодействуют с роликами челюсти. Челюстедержатель имеет проточку, в которую вставляется пружина, удерживающая челюстедержатель в разомкнутом состоянии, и челюсти при смыкании. Снизу челюсти удерживаются болтами.
Изобретение относится к бурению скважин и может быть использовано в конструкциях стационарных буровых ключей, применяющихся для свинчивания и развинчивания буровых и обсадных труб.
Известен автоматический стационарный буровой ключ, включающий два расположенных в одном блоке трубозажимных устройств, редуктор, двигатель и маховик на ведущем валу редуктора (авт. св. 203590, МКИ Е 21 В 19/16, 1967 год). Ключ содержит корпус, смонтированные в нем верхнее и нижнее трубозажимные устройства, редуктор, приводной двигатель и моментомер. Ключ снабжен смонтированной в отдельном корпусе коробкой передач, которая размещена над редуктором, соосно со входным валом редуктора. Над коробкой передач размещен планетарный редуктор соосно с тихоходным валом коробки передач. Захват трубы осуществляется поворотом челюстедержателя с закрепленными в нем челюстями. Недостатком указанного ключа является необходимость смены челюстей и упоров при переходе на другой диаметр труб.
Целью изобретения является повышение производительности за счет расширения диапазона захвата труб без перенастройки ключа.
Для решения поставленной предлагается:
• модернизация челюстедержателя: челюстедержатель изготавливается суставчатым. Пара рычагов значительно расширяет диапазон захвата, служит для сжатия/разжатия клешни челюстедержателя при подводе ключа к трубе. Выступ на реборде предотвращает падение челюстедержателя при сжатии и вращении;
• модернизация трубозажимного устройства: углубление пазов для установки вкладышей под более острым углом, протачивается канавка для закрепления челюстедержателя и обеспечения его вращения.
• модернизация челюстей: в челюсть устанавливается ролик большего диаметра и вставляется дополнительный сухарь.
Трубозажимное устройство (Фиг. 1) содержит механизм захвата, состоящий из суставчатого челюстедержателя 1, пары челюстей 3, снабженных тремя сухарями каждая, и установленных в карманы челюстедержателя. Челюсти имеют возможность поворачиваться и перемещаться в радиальном направлении. В специальные пазы корпуса челюстедежателя установлены 2 пары вкладышей 10 со спиральными поверхностями, которые взаимодействуют с роликами челюстей. Челюстедержатель имеет проточку, в которую вставляется пружина 25, удерживающая челюстедержатель в разомкнутом состоянии, и челюсти при смыкании.
Челюстедержатель 1 состоит из центральной части 22 с парой ушей с каждой стороны и выступом на реборде, предназначенном для фиксации челюстедержателя в горизонтальной плоскости и двух рычагов 21, 22 с карманами для челюстей 3. Центральная часть и рычаги соединяются пальцами 23, которые вкручиваются в нижние уши центральной части, имеющие резьбы.
Челюсть (Фиг. 2) состоит из литого корпуса 1 в виде полумесяца, на вогнутой стороне которой расположены три паза для сухарей 2, каждый из которых фиксируется парой пальцев 5 и гаек 7. На вогнутой стороне по центру корпуса сделана полукруглая проточка, в которую вставляется анкер 4. Анкер изготавливается из высоколегированной износостойкой стали Гарфилда, его внешняя часть полируется, благодаря этому анкер играет роль ролика. в центре анкера делается отверстие для уменьшения его массы. Анкер закрепляется в корпусе 1 двумя планками 3, привинчивающимися к корпусу 1. Диаметр окружности, описываемой по вогнутой стороне корпуса равен 216 мм.
Принцип действия: при вращении разрезной шестерни 18 (Фиг. 3), движение передается посредством языка 7 (Фиг. 2) на верхний челюстедержатель 2. При движении челюстедержателя 2 анкеры 4 (Фиг. 2) челюстей 3 (Фиг. 1) движутся по спиральным поверхностям вкладышей 10, и при увеличении угла поворота происходит смыкание боковых рычагов 20, 21 челюстедержателя 2 до тех пор, пока челюсти 3 не захватят трубу. После захвата при дальнейшем вращении челюсти 3 смыкаются на замке колонны труб, анкеры 4 (Фиг. 2) упираются в поверхность вкладышей 10 (Фиг. 1) и крутящий момент передается на трубу. Благодаря вращению челюстей 3 в карманах, происходит оптимальный захват труб различного диаметра. После завершения цикла свинчивания/развинчивания, при установке челюстедержателя в нейтральное положение, рычаги 20, 21 возвращаются в исходное положение под воздействием пружины 25.
Формула изобретения.
Трубозажимное устройство с механизмом захвата труб в виде челюстедержателя с закрепленными в карманах челюстями, упорами и вкладышами в пазах корпуса трубозажимного устройства, отличающееся тем, что челюстедержатель выполнен двухрычажным и разъемным, для зажатия необходимого диаметра; корпус челюсти расширен для установки дополнительного сухаря, ролик заменен анкером с увеличенной задней частью, повышающей диапазон зажатия; в корпусе трубозажимного устройства углублены пазы вкладышей и уменьшен угол их взаимного расположения для вмещения анкера в корпус, сделана проточка, в которую вставляется выступ неподвижной части челюстедержателя. При вращении челюстедержателя происходит автоматическое сжатие челюстей до требуемого диаметра.


Размер файла: 7,6 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.rar)

 Скачать Скачать

 Добавить в корзину Добавить в корзину

        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, предложений нет. Рекомендуем воспользваться поиском по базе.

Сдай работу играючи!

Рекомендуем вам также биржу исполнителей. Здесь выполнят вашу работу без посредников.
Рассчитайте предварительную цену за свой заказ.


Что бы написать комментарий, вам надо войти в аккаунт, либо зарегистрироваться.

Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Модернизация трубозажимного устройства бурового ключа АКБ-4М-Курсовая работа-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт


Способы оплаты:
Z-PAYMENT VISA Card MasterCard Yandex деньги WebMoney Сбербанк или любой другой банк SMS оплата ПРИВАТ 24 qiwi PayPal

И еще более 50 способов оплаты...
Гарантии возврата денег

Как скачать и покупать?

Как скачивать и покупать в картинках

Здесь находится аттестат нашего WM идентификатора 782443000980
Проверить аттестат


Сайт помощи студентам, без посредников!