Оснастка талевой системы

Правильный выбор кратности и схемы оснастки талевого механизма имеет важное значение. От кратности оснастки зависят диаметр и длина используемого каната, кинематика и нагруженность всей подъемной части бурового комплекса, включающей талевый механизм, буровую лебедку и ее привод. С увеличением кратности оснастки уменьшаются усилия в струнах каната и пропорционально возрастает длина каната, необходимая для подъема талевого блока на заданную высоту. При снижении усилий в струнах каната можно уменьшить его диаметр и соответственно диаметры барабана лебедки и шкивов талевого блока и кронблока.

Однако при увеличении длины каната возрастает необходимая канатоемкость барабана. Рост числа перегибов каната на шкивах, вызываемый увеличением кратности оснастки, можно компенсировать некоторым повышением запаса прочности каната, что более существенно влияет на его усталостную прочность, чем число перегибов.

Необходимое передаточное число трансмиссии буровой лебедки уменьшается с увеличением кратности оснастки талевой системы. Благодаря меньшему редуцированию упрощается конструкция и снижается металлоемкость трансмиссии. Важно также отметить, что с увеличением кратности оснастки уменьшаются изгибающие и крутящие моменты, которые действуют на детали подъемного механизма, расположенные между лебедкой и двигателями, и возрастают запас сцепления фрикционных муфт и запас торможения ленточного тормоза лебедки, что благоприятно влияет на срок их службы. Поэтому при выборе кратности оснастки следует не только исходить из прочности каната, но и учитывать влияние кратности оснастки на конструктивные и эксплуатационные качества всего подъемного механизма буровой установки.

а – при ручной расстановке свечей; б – при работе с комплексом АСП; 1…6 – шкивы кронблока; I…V – шкивы талевого блока.

Рисунок 4.2 – Схема крестовой оснастки

Последовательность огибания канатом шкивов кронблока и талевого блока определяется схемой оснастки талевого механизма. Различают параллельную и крестовую схемы оснастки. При параллельной оснастке оси кронблоки и талевого блока располагаются в пространстве параллельно, а при крестовой перекрещиваются под углом 90°. Предпочтительнее крестовая схема оснастки (рис. IX.И), при которой ходовая струна каната располагается на среднем шкиве кронблока и поэтому обеспечивается более равномерная и плотная навивка каната на барабан лебедки.

При параллельной оснастке ходовая струна располагается на одном из крайних шкивов кронблока, что ухудшает намотку каната из-за сравнительно больщой разницы углов отклонения каната от плоскости вращения ходового шкива в крайних положениях каната на барабане лебедки. Опыт показывает, что при крестовой оснастке значительно уменьшаются раскачивание не нагруженного талевого блока при спуско-подъемных операциях, а также момент от сил упругости каната, вызывающей закручивание талевого блока.

Длина каната в оснастке определяется по формуле:

L = L_кб + l_х.к. + l_н.к. + h_безU_т.с. + l_ш + l_мк + l_зап,

где L_кб – длина каната на барабане лебедки;

l_х.к., l_н.к. – длина ходового и неподвижного конца каната;

h_без – безопасная высота между кронблоком и талевым блоком;

U_т.с. – кратность талевой системы;

l_ш – длина каната на шкивах;

l_мк – длина каната на барабане механизма крепления;

l_зап – запасная длина каната.

L_кб = l_св.U_т.с. + l_н,

где l_св. – длина свечи;

l_н – длина навивки первого ряда:

l_мк = m_бπ D_б.

где m_б – число витков первого ряда навивики;

D_б – диаметр барабана лебедки:

D_б = (20…25) d_к,

где d_к. – диаметр каната.

где Dш – диаметр шкивов:

D_ш= (32…42) d_к.

l_мк = сπ D_м.к.

где D_м.к. – диаметр барабана механизма крепления:

D_м.к.=22d_к.

Длина ходового конца каната определяется в зависимости от расположения лебедки.

- при расположении лебедки на полу буровой:

l_х.к. = 1,7 l_св.,

- при расположении лебедки ниже уровня пола:

l_х.к. = 1,7 l_св.+(4…6)

l_н.к. = 1,7 l_св..