Кронблок устанавливают на верхней площадке вышки, называемой наголовником

Введение

Кронблок – это неподвижная часть талевой системы, которая предназначена для технологических и спускоподъемных операций при проходке скважины, а также для поддержания на весу инструмента или обсадных труб, устанавливается на кронблочную площадку вышки.

Кронблок устанавливают на верхней площадке вышки, называемой наголовником.
Блок талевый состоит из двух щек, соединенных между собой верхним и нижним щитом. В щеках закреплена ось, на которую установлены четыре шкива, посаженных на подшипники. Ось с одной стороны упирается выступом в щеку, с другой закреплена гайкой, которая стопорится шайбой. Ось с торцов имеет четыре продольных каната, предназначенных для индивидуальной смазки каждого подшипника. Смазка подается через масленки. Подшипники разделены между собой пружинными и дистанционными кольцами. Надетые кольца подшипников ограничиваются от осевого перемещения пружинными кольцами. Между внутренними кольцами подшипников устанавливаются дистанционные кольца, имеющие по внутреннему диаметру отверстия для подвода смазки. Для предохранения подшипников от загрязнения и сохранения смазки с торцов шкивов установлены защитные усики.

Кронблок УКБ-7-400 устанавливается на верхней площадке – «наголовнике» буровой вышки, и, взаимодействуя при помощи системы канатов с талевой системой крюкоблока, удерживает на вису всю колонну буровых или обсадных труб. Кронблок УКБ-7-400 является одним из самых «мощных» узлов данного типа, в чем можно убедиться, изучив его технические данные:

Максимальная нагрузка: 400 тонн.
Количество основных канатных шкивов: 7 шт.
Диаметр шкивов: 1120 мм.
Толщина каната: 32 мм.
Масса кронблока: 6400 кг.
Высокие нагрузки, которые действуют на узлы и комплектующие кронблока при различных режимах работы буровой вышки, являются причиной ускоренного износа всех основных трущихся и нагруженных деталей. Чтобы не допустить их поломки, при производстве плановых технических обслуживаний и ремонтов изношенные детали меняют на новые, которые поставляются в составе ЗИП для кронблоков УКБ-7-400.
Является неподвижной частью полиспаста и предназначен для ведения спускоподъемных операций при бурении скважин, эксплуатируется в условиях умеренного климата исполнение «У», категория размещения I по ГОСТ 15150-89.
КРОНБЛОК С ЗАДАННОЙ НАГРУЗКОЙ УКБ-7-400-Оборудование для бурения нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа
1.4 Конструкция и принцип работы кронблока
При конструировании кронблока, прежде всего, выбирают его схему в зависимости от предполагаемой нагрузки, числа шкивов, масштабов производства и возможностей завода-изготовителя.
Рисунок 1.3 – Кронблок 1-дистанционные втулки, 2- пресс-масленка, 3- гайка, 4,12- опоры оси, 5- ось, 6- кольцо, 7-дистанционное кольцо, 8-подшипники, 9-стопорное кольцо, 10-блоки шкивов, 11- кожух, 12-штифты.
Кронблок является неподвижным узлом талевой системы и предназначен для подержания на весу талевого блока, крюка и подвешенного на нем груза. Кронблок состоит из следующих основных деталей: оси (5), которая несет блоки (10), вращающиеся на роликоподшипниках (8), двух опор оси (4) и (12),закрепленные на раме, и сварного кожуха (11), предназначенного для защиты вращающихся роликов и для исключения возможности соскакивания каната с роликов в процессе работы. Ось имеет продольные канавки с масленками (2) для индивидуальной смазки подшипников каждого блока. От проворачивания оси (5) удерживается штифтами (13). Роликоподшипники упираются наружным кольцом в пружинное стопорное кольцо (9), а внутренним – в дистанционное кольцо
имеющее радиальное отверстие для выхода смазки в полость подшипников.
Внутренние кольца подшипников и дистанционные втулки (1) от смещения в осевом направлении с одной стороны удерживаются буртом оси, а с другой – кольцом (6), которое стопорится на оси винтами и поджимается гайкой (3).
1.5 Конструктивные особенности талевых систем отечественных и зарубежных буровых установок
Одним из основных элементов конструкции талевых систем является шкив.
Шкивы зарубежных талевых систем выполняются трех типов: литыми, сварными и кованными.
Литые шкивы из стали выпускают фирмы National Supply Division; The whereland; Regan Forgl and Со; Alfred Wiпh. Это составляет из общего числа буровых установок 52 %.
Как правило, литые шкивы изготавливаются из слаболегированной стали с последующим индивидуальной контролем каждого шкива с помощью магнитного порошка.
Сварные шкивы составляют 24 % выпускаемых шкивов, они изготавливаются фирмами Continental-EMSC0 Со; Ideco-Cordner-Denver.
Сварные шкивы могут быть изготовлены сваркой литой ступицы из слаболегированной стали и кованого обода или сваркой горячекатаного обода и ступицы с ребром жесткости.
Кованые шкивы выпускаются фирмами Mid Continental, Continental-ЕМSСО Со н составляют 24°/о из общего числа выпускаемых шкивов.
Кованые шкивы и листовой прокатной стали изготавливаются в основном на небольшую грузоподъемность от 1300-1800 кН.
Большинство фирм указывают в своих каталогах на то, что шкивы балансируются статически.
Поверхность желоба обрабатывается с частотой до 6-7 класса.
Затем производится плазменная закалка желоба шкива.
Процесс закалки механизирован и выполняется в соответствии с рекомендациями АРУ стандарта всеми фирмами. Твердость закаленного шкива НВ=350-400 (38+40HRC).
В результате плазменной закалки увеличивается износостойкость шкива, а канавка имеет ровную поверхность, что положительно сказывается на долговечность каната.
Шкивы отечественных талевых систем изготавливаются литыми из стали 35 л или 45гл.
Профиль желоба шкива обработан с частотой 5 кл. с последующей закал-кой ТВЧ до твердости HRC40.
Несущие оси талевых систем зарубежных буровых установок изготавливаются из поковок.
Материалом поковки является легированная сталь, примерный состав которой таков: С - 0,4%; Mn - 0,73%; Si - 0,36%; Cr - 0,74%; Ni - 1,6%; Мо - 0,26%; So - 0,23%; Р -0,021%.
В наших конструкциях оси изготавливаются только цельными, смазочные каналы подводят смазку к каждому подшипнику индивидуально.
В торцах о си имеются масленки для набивки смазки. Полые оси представляет собой трубу, которая не несет основной нагрузки, а является просто жесткой связью между щеками. Значения диаметров осей незначительно отличаются от величины диаметров применяемых в зарубежных талевых системах.
Типы подшипников, на которых монтируются шкивы следующие:
— двухрядные конические роликоподшипники, воспринимающие как радиальные, так и осевые нагрузки. Часто такие подшипники характеризуются, как хорошо устраняющие боковое трения;
— прецизионные однорядные роликоподшипники, по два на каждый шкив, установленные на специальную втулку для облегчения монтажа. Применяются в талевых системах фирмы Demog (ФРГ);

двухрядные роликоподшипники применяют фирмы Wheland и Oil We11;

— специальные однорядные роликоподшипники применяются фирмой Alfred Wirth;
— широкие роликоподшипники без внутреннего кольца применяются в конструкциях фирм Regan и Мс Kissick.
Талевые блоки и кронблоки выпускаются зарубежными фирмами в основном одноосными, и только фирма Regan выпускают многоосные талевые блоки и кронблоки.
Смазка всех типов подшипников осуществляется через оси индивидуально, к каждому подшипнику имеется масляный канал для густой смазки.
Смазки в подшипниках предохраняются от разбрызгивания во время работы шкивов специальными крышками, одновременно предохраняющими подшипники от загрязнения.
В конструкциях отечественных талевых блоков применяются два типа подшипников: роликовые однорядные и конические роликоподшипники двухрядные.
Конические предпочтительней для работы в талевых системах.
Отличительной чертой конструкции некоторых талевых систем является многоопорность оси блоков.
Дополнительными опорами служат листы, расположенные между двумя шкивами.
При этом нагрузки на ось талевого блока распределяются более благоприятно, это дает возможность применять оси и подшипники меньших диаметров, чем для одноосных двухопорных систем.
Фирма Улесо выпускает ряд талевых блоков с раздвинутым расположением секции шкивов для совмещения СПО и ускорения их.
Эти талевые блоки типа DS-150-5-80, DS-300-5-42 и DS-500-7-55 имеют литой корпус и могут работать как с крюком, так и с элеватором.
Специальный элеватор, подвешенный на штропе, управляется гидравлически. Шкивы этих талевых блоков выполнены сварными.
Кронблок состоит из двух секций вертикально расположенных шкивов.
Шкивы одной секции расположены в одной плоскости так, что шкивы талевого блока и шкивы другой секции расположены в перпендикулярных плоскостях и на противоположных сторонах кронблока.
Такое расположение позволяет иметь свободное пространство между канатами талевой оснастки для выноса и заноса свечи. Элеватор присоединяется к талевому блоку с помощью подвески двух быстросъемных колец.
Конструкции отечественных талевых систем, работающих в комплексе с АСП, не имеют принципиальных существенных отличий. Боковые щеки талевых блоков являются несущими элементами конструкции и выполняются литыми или сварными из толстолистового проката. Литые боковые щеки составляют 60% от выпускаемых талевых блоков.
В отечественных талевых блоках применяются только сварные конструкции щек.
Все талевые блоки зарубежных буровых установок имеют низко расположенный центр тяжести.
Это качество придает талевому блоку устойчивость, удобство в управлении и безопасность в работе.
В отечественных талевых блоках центр тяжести не просчитывается.
Боковые кожухи талевых блоков имеют обтекаемую форму, крепятся на шарнирах и могут легко и быстро открываться при смене каната. Кожухи представляют собой литую или штампованную стальную тяжелую плиту с направляющими пазами для каната.
Форма отечественных кожухов также являются обтекаемой, а выполняются они штамповкой из тонкого листа с последующей сваркой. Кожухи свободно открываются для осмотра талевых шкивов или для переоснасти талевого блока.
Рамы кронблоков талевых систем имеют четыре разновидности сборно-сварных конструкций:
- тип I - представляет сборно-сварную раму прямоугольного типа, где ось шкивов крепится в опорных втулках. На раму устанавливается вспомогательные и основные блоки;
- тип II - представляет сборно-сварную раму обтекаемой конструкции. Оси шкивов устанавливаются в опорных втулках; тип III - представляет сборно-сварную прямоугольную раму. Шкивы «утоплены»;
- тип IV - представляет сборно-сварную раму многоосную, составную. Применение сборных конструкций кронблока дает ряд преимуществ в изготовлении и эксплуатации этого узла:
- возможность унификации производства в заводских условиях;
возможность изменения оснастки заменой секции шкивов с пятиблочной на 6-ти и 7-ми блочные.
Отечественные конструкции кронблоков отличаются простотой сборки и выпускаются конструктивно по одной схеме - полностью сварная рама на которой устанавливаются две секции шкивов на разъемных опорных подушках.
Защитные кожухи кронблока, применяемые в отечественных талевых системах, предназначены предохранять шкивы от атмосферных осадков- дождя, снега, а также канаты от соскальзывания со шкива при резком снятии нагрузки.
Однако в зарубежных талевых системах на кронблоках кожухи не устанавливаются.
Ни одна из фирм США, ФРГ или Австрии не устанавливает кожух на кронблок.
Наши кронблоки имеют двухосное расположение или на трех осях когда один из блоков располагается в плоскости шкивов талевого блока.
В кронблоках применяются многоопорные оси - когда между шкивами кронблока пропускаются листы, которые являются дополнительными опорами оси.
Преимущество такой конструкции - возможность применения осей и подшипников меньшего диаметра, уменьшение общих габаритов узла.
Таким образом, шкивы отечественных талевых систем имеют частоту поверхности желоба шкива 5 кл. и твердость после обработки ИВ2-HRC-40, что аналогично зарубежным.
Специальное внимание в зарубежных талевых блоках уделяется положению центра, который обязательно должен быть ниже оси шкивов.
Необходимо принять во внимание зарубежный опыт изготовления щек и кожухов талевого блока, что качества талевого блока. За рубежом наибольшее распространение получили узкие двухрядные конические роликоподшипники шкивов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Баграмов Р.А. - «Буровые машины и комплексы»: учебник для вузов. 2. Бочарников В.Ф., Чижиков Ю.Н. - Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности « Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов ». - Тюмень, ТюмИИ, 1991. . Калмыков Н.Н., Стефанов Ю.А., Яковлев А.И. - « Буровая техника и технология за рубежом » - М.: Недра. 4. Патент РФ 2153056 - спуско-подъемный комплекс буровой установки. . Элияшевский И.В, Орсуляк Я.М. ,Стронский М.Н. -«Типовые задачи и расчеты в бурении».