9.6. Устройства для крепления неподвижной струны талевого каната

В талевых механизмах применяют устройства для крепления неподвижной струны талевого каната нескольких типов. Наряду с основным назначением рассматриваемые устройства обеспечивают удобство и быстроту смены и перепуска талевого каната.

Механизмы для крепления неподвижной струны талевого каната (рис. 9. 10) различаются по грузоподъемности и состоят из станины 1, на которой находится рычаг 4 с осью 7 и подшипником качения 8. На рычаге установлены конический барабан 6 и зажимы 3 для крепления талевого каната 5. Благодаря вращению конического барабана в подшипнике 10, расположенном на оси 9, канат без скольжения, легко и быстро перемещается по барабану, что позволяет сократить время, задалживаемое на смену и перепуск каната. Планки 12, закрепленные на рычаге, удерживают витки каната от перехлестывания при вращении барабана.

После смены и перепусков каната барабан жестко соединяется с рычагом при помощи стопорного пальца 11, а свободный конец каната крепится в зажимах 3. В результате этого образуется рычаг, относительно оси 7 которого на плече а действует движущая сила 5, от натяжения неподвижной струны каната, а на плече b — сила сопротивления, воспринимаемая датчиком веса 2, установленным между рычагом и станиной.

По условию равновесия действующее на датчик усилие уменьшается пропорционально отношению плеч рычага:

Перенос места установки датчика веса с неподвижной струны каната в устройство для крепления ее позволяет ускорить смену и перепуск каната за счет устранения операций, связанных со снятием и установкой датчика веса

Рис. 9.10. Механизм для крепления неподвижной струны талевого каната

(выполняемых в случае его расположения на неподвижной струне).

Техническая характеристика устройств для крепления неподвижной струны талевого каната, используемых в отечественных буровых установках, приведена в табл. 9.4.

Т аблица 9.4 Техническая характеристика устройств для крепления неподвижной струны талевого каната

9.7. Оснастка талевых механизмов

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.

Скорости подъема крюка (в м/с) определяются по формуле

где — частота вращения вала двигателя лебедки, об/мин; — средний диаметр навивки каната на барабан лебедки, м; — кратность оснастки талевой системы; — передаточное число трансмиссии (от вала двигателя до лебедки). Из приведенной формулы имеем

Как видно, 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 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.

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. 9. 11), 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

Рис. 9.11. Развернутая схема и последовательность оснастки талевого механизма:

а —при ручной расстановке свечей (кронблок соосный): НС —I —В—VI — 1 —II —4 — V— 2 — 111—3 —IV— ХС; б — при работе с комплексом АСП (кронблок несоосная): НС-1-5- у-1-11-4-1У — 3-Ш — 3— VI - ХС; НС — неподвижная струна; ХС - ходовая струна

большой 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.