Назначение, конструкция, технические характеристики и условные обозначения основных элементов талевой системы

Мачты подъемных установок двухсекционные, телескопические с открытой передней гранью изготовлены из трубного проката. В ра­бочее положение сложенная мачта устанавливается гидравлически­ми домкратами, выдвижение верхней секции производится вспомо­гательной лебедкой агрегата через систему тросов. Мачта устанавли­вается с наклоном 4...6°. Устойчивость мачты обеспечивается двумя силовыми оттяжками, нижние концы которых закреплены на бампе­ре и четырьмя ветровыми оттяжками, закрепленными на якорях, рас­положенных по углам квадрата со стороной 28 м.

Для уменьшения натяжения каната, наматываемого на барабан лебедки подъемника, которым осуществляются спускоподъемные операции при ремонте скважин, применяют талевую систему, пред­ставляющую обыкновенный полиспаст. Уменьшение натяжения ка­ната достигается, таким образом, за счет уменьшения скорости спус­ка или подъема груза.

Талевая система состоит из неподвижной части - кронблока, ус­танавливаемого на вышке или мачте, и подвижной части - талевого блока.

Шкивы кронблока и талевого блока попеременно огибает талевый ка­нат, один конец которого направляется к барабану лебедки, на кото­ром его закрепляют, а другой конец, называемый «мертвым», прикреп­ляют к верхней серьге талевого блока либо рамному брусу вышки или боковой стенке станины лебедки.

Кронблоки эксплуатационные являются неподвижной частью талевой системы.

Кронблоки КБН предназначены для работы в районах с умерен­ным климатом, типа КБ - в умеренном и холодном климате.

Последние изготавливаются двух видов:

- исполнение I - для передвижных подъемных установок и стаци­онарных эксплуатационных мачт;

- исполнение II - с подкронблочной рамой для стационарных экс­плуатационных вышек.

В зависимости от грузоподъемности кронблоки выпускаются с различным числом канатных шкивов, устанавливаемых на подшип­никах качения. Шкивы у всех кронблоков расположе­ны на одной неподвижной оси, покоящейся на опорах и закреплен­ной стопорными болтами. Канатные шкивы, посаженные на ось на двух роликоподшипниках, разделяются друг от друга стопорными кольцами.

Во избежание перемещения шкивов вдоль оси кронблока после­дняя имеет с одной стороны бурт, а с другой - навинченную на резьбу оси круглую гайку со стопорной шайбой.

Смазка к роликоподшипникам поступает через продольное свер­ление внутри оси, которое связано радиальными сверлениями с по­лостью подшипников. Выходы продольного канала на концах оси зак­рываются шестигранными резьбовыми пробками.

 

Рисунок 5.7 – Кронблок:

1 - траверса; 2 - шкив; 3 - бурт; 4 - ось; 5 - кожух; 6 – рама

 

Талевые блоки - подвижная часть талевой системы при спуско-подъемных операциях, предназначены для работы в районах с уме­ренным климатом (тип БТН) и с умеренным и холодным климатом Талевые блоки всех типоразмеров (конструктивно отличающие­ся друг от друга только числом канатных шкивов) представляют со­бой канатные шкивы, насаженные на роликоподшипниках на ось, неподвижно установленную в двух щеках, закрепленных гайкой. Ка­натные шкивы на оси отделены друг от друга распорными кольцами.

Рисунок 5.8 - Талевый блок:

1 - щека; 2 - боковой кожух; 3 - ось шкивов; 4 - подшипник; 5 - шкив; 6 – серьга

 

Подшипники смазываются индивидуально через продольное и радиальное отверстие в оси. На торцах оси выходы продольного канала закрыты пробками. По аналогии с кронблоками канатные шкивы талевого блока имеют боковые крышки, предохраняющие от попадания грязи и вытекания смазки.

К нижней части щек подвешена серьга для соединения с крюком, в верхней части щеки соединены траверсой, служащей для транспор­тировки талевого блока.

Крюки подъемные эксплуатационные относятся к подвижной части талевой системы, предназначены для подвешивания на них штропов, трубных или штанговых элеваторов, вертлюгов и других приспособлений при монтаже, демонтаже наземного оборудования.

Крюки КН предназначены для работы в районах с умеренным климатом, а КР - для умеренного и холодного климата.

Крюки изготавливаются двух типов: однорогие (исполнение а) грузоподъемностью до 20 т и трехрогие (исполнение б) грузоподъем­ностью 32 т и более.

Крюк состоит из рога, подвески и серьги.

Рог кованый включает сменное седло с защелкой для фиксирова­ния при спускоподъемных операциях. Вогнутая цилиндрическая по­верхность седла соответствует размеру сопрягаемого с ним штропа элеватора или серьги вертлюга.

Подвеска, соединяющая рог крюка с серьгой, состоит из литого стального корпуса, амортизирующей пружины, ствола, установлен­ного на упорном подшипнике. Конструкция подвески допускает сво­бодное вращение рога крюка со стволом как под нагрузкой, так и без нагрузки. Амортизационная пружина и упорный подшипник поме­щены внутри корпуса и закрыты крышкой для предохранения их от атмосферных осадков и загрязнения.

 

Рисунок 5.9 – Подъемный крюк:

1 – серьга; 2 – корпус с карманами; 3 – пружина; 4 – ствол с проушинами; 5 – крюк; 6 – защелка; 7 – боковые рога со скобами

 

На боковые рога крюка подвешиваются удлиненные штропы для захвата элеватора балочного типа через проушины.

С помощью серьги крюк подвешивается к талевой системе.  

В крюкоблоке удлиненные щеки талевого блока крепятся непос­редственно в карманы корпуса крюка с помощью пальцев.

5.3.2 Оснастка, расчёт натяжений в струнах

Оснастка талевой системы - это последовательность навивки каната на шкивы кронблока и талевого блока исключающая трение ветвей друг о друга. Оснастка определяется числом шкивов, находя­щихся в работе.

Если «мертвый» конец каната закрепляется на низ вышки, то под­нимаемый груз распределяется на 2 z струн каната, если же «мертвый» конец закрепляется на подвижный блок, то груз распределяется на 2 z + 1 струн, где 2 - число подвижных шкивов талевого блока.

Расчет талевой системы рассмотрим с подве­шенным грузом в состоянии покоя. Примем следующие обозначения:

Q - нагрузка на крюк с учетом веса подвижной части талевой системы;

Р _x - натяжение ходового конца каната, набегающего на барабан ле­бедки;

P ₁, Р₂, Р₃,...,Р_п - натяжения в отдельных струнах талевого каната; Р_м - натяжение «мертвого» конца каната;

η- КПД канатногошкива;

- коэффициент сопротивления шкива;

п - число струнподвижных шкивов.

При подъеме или спуске груза (инструмента) нагрузка распреде­ляется между отдельными струнами неравномерно вследствие тре­ния в системе и жесткости каната. При подъеме максимальное натя­жение будет в ходовом конце каната, а минимальное в «мертвом». Усилия в других струнах определятся следующим образом:

(5.1)

 

Усилие в ходовом конце определится по формуле:

(5.2)

 

Усилие в «мертвом» конце определится по формуле:

  (5.3)

 

Общий коэффициент полезного действия талевой системы опре­делится по формуле:    

(5.4)

 

При спуске груза натяжения в струнах каната талевой системы перераспределяется в порядке, обратном подъему. При расчетах та­левой системы обычно принимают η = 0,97.

 

Талевый канат

Для оснастки талевой системы применяют стальные канаты диамет­ром 16,5...22,5 мм с пределом прочности на растяжение 1400...1900 МПа. Канаты, применяемые при подземном ремонте, свиваются на канатовьющих машинах из светлой или оцинкованной проволоки высокой прочности. Проволоки свиваются в пряди, а пряди свивают в канат вокруг органического или металлического сердечника.

 

 

Рисунок 5.10 – Канат типа ЛК-О    Рисунок 5.11 - Канат типа ТК

Канаты (рис. 5.10) выполняют с линейным касанием проволок в прядях и с проволоками одинакового диаметра, а канаты (рис. 5.11) — с точечным касанием отдельных проволок между слоями прядей; про­волоки могут быть одинакового и разного диаметра.

По роду свивки канаты подразделяются на обыкновенные и нерас­кручивающиеся, по направлению свивки верхнего слоя проволок - на канаты правой и левой свивки, а по виду свивки - на канаты кресто­вой односторонней и комбинированной свивки. Если пряди в отвес­ном канате идут слева вверх направо, то они имеют правую свивку, а если идут справа вверх налево - левую свивку.