Гідравлічний привід лебідки бурової

1 Гідравлічний привід лебідки бурової, який містить гідромотор лебідки, з'єднаний через напірну і зливну магістралі і перший та другий пдророзподільники з напірною магістраллю гідронасоса і баком та першим керованим регулятором витрати і гідроакумулятором, третій пдророзподільник, зв'язаний з пдроперетворювачем, який відрізняється тим, що пдроперетворювач складається з низьконапірного та високонапірного гідромоторів і насоса змінної продуктивності, вали яких з'єднані 2 Гідравлічний привід лебідки бурової за п 1, який відрізняється тим, що гідроакумулятор і напірна магістраль високонапірного гідромотора пдроперетворювача з'єднані за допомогою другого керованого регулятора витрати 3 Гідравлічний привід лебідки бурової за пп 1 і 2, який відрізняється тим, що містить допоміжний генератор струму, кінематично зв'язаний з гідро мотором, з єднаним з гідроакумулятором за допомогою третього керованого регулятора витрати 4 Гідравлічний привід лебідки бурової за пп 1, 2 і З, який відрізняється тим, що гідроакумулятор виконаний не менш ніж із двох частин, кожна з яких окремо з'єднана через пдророзподільникиперемикачі гідроакумулятора з першим, другим і третім керованими регуляторами витрат 5 Гідравлічний привід лебідки бурової за п 1, який відрізняється тим, що гідроакумулятор з'єднаний з гідромоторами допоміжних агрегатів, що допускають зміну обертів, наприклад, вентиляторів, насосів охолодження та ш 6 Гідравлічний привід лебідки бурової за пп 1, 2, З, 4 і 5, який відрізняється тим, що гідронасос приводу гідромотора лебідки кінематично з'єднаний з гідронасосом приводу допоміжного генератора струму і гідронасосом приводу гідромоторів допоміжних агрегатів 7 Гідравлічний привід лебідки бурової за пп 1, 2, З, 4, 5 і 6, який відрізняється тим, що гідронасос приводу гідромоторів допоміжних агрегатів гідравлічно з'єднаний з ними за допомогою четвертого пдророзподільника, що в іншому положенні з'єднаний з баком 8 Гідравлічний привід лебідки бурової за пп 1, 2, З, 4, 5, 6 і 7, який відрізняється тим, що пдророзподільники виконані у вигляді клапанів CO (О 1^ 00 ю Винахід відноситься до нафтогазової промисловості, зокрема до гідравлічних приводів бурової лебідки, і може бути використаний на бурових установках Відомий гідравлічний привод механізмів крана-трубоукладача (див опис до а с СРСР №1230968, М Кп В 66 С 13/42, 13/12), який містить гідромотор, сполучений через напірну і зливну магістралі і пдророзподільник з напірною магістраллю гідронасоса і баком, і гідроакумулятор В результаті рекуперації енергії при опусканні вантажу і використанні цієї енергії для привода гальма лебідки зменшується потужність насоса, і знижується енергоємність робочого процесу машини, що знижує енерговитрати Однак, накопичена гідроакумулятором енергія використовується тільки для приводу керування гальма Інша енергії перетворюється гальмом у теплову і розсіюється в атмосфері, що збільшує енерговитрати і веде до передчасного зносу деталей гальма через їхнє нагрівання Найбільше близьким до запропонованого технічного рішення є гідравлічний привод лебідки бурової (див опис до заявки на винахід № 2000063581, України, МПК В 66 Д 1/08, 21 06 2000 р), що містить гідромотор лебідки, з'єднаний через напірну і зливну магістралі і перший пдророзподільник з напірною магістраллю гідронасоса і баком, керованого регулятора тиску гідроакумулятора, другого пдророзподільника, зв'язаного з гід 58763 ної обв'язки Все це зменшує габарити, вагу та роперетворювачем і третім паророзподільником собівартість лебідки Це технічне рішення, істотно відрізняючись від З'єднання гідроакумулятору через другий кепопереднього, має ряд недоліки руємий регулятор розходу з напірною магістраллю 1) наявність двох пдроперетворювачів збільвисоконапірного гідромотору пдроперетворювача, шує габарити, вагу, КІЛЬКІСТЬ трубопроводів, що гідромоторами допоміжних агрегатів та з гідромозбільшує собівартість та зменшує надійність через тором допоміжного генератору струму через третій велику КІЛЬКІСТЬ елементів, керуємий регулятор розходу дозволяє зручно ре2) потрібно додатковий двигун привода догулювати потоки робочої рідини, чим збільшується поміжного генератора струму, тому що інакше він коефіцієнт корисної дії, зменшуються витрати енебуде робити лише, при роботі лебідки, ргії на привод гідронасосів 3) ємність гідроакумулятору повинна забезпех чувати прийом досить великого об'єму робочої Виконання гідроакумулятору з 2 та більше рідини на деяких режимах це повний об'єм, який частин дозволить накопичувати енергію однією проходить скрізь гідромотор лебідки протягом спучастиною, та одночасно витрачати и другою часску кожної трубної свічки Це також призводить до тиною гідроакумулятору Впродовж процесу спусзбільшення габаритів, ваги та експлуатаційних ку, частини акумулятору змінюють свої функції, що витрат, зменшує їх потрібну ємність, габарити, вагу, витрати коштів 4) навантажувальний керований клапан - регулятор тиску і він погано пристосований до регуВпровадження гідронасосу привода лювання розходу, який прямо-пропорційний часгідромотора допоміжного генератора струму дозтоті обертання гідромотора воляє виробляти струм на будь-яких режимах роботи лебідки, що дозволяє відмовитися від додатВ основу винаходу поставлено задачу удоскокового двигуна привода допоміжного генератора налення гідравлічного приводу лебідки бурової струму - зменшуються габарити, вага, витрати шляхом зменшення КІЛЬКОСТІ елементів і обсягу енергії гідроакумулятору, підвищення ККД і терміну служби, зниження габаритів, ваги, витрат на виготовВпровадження гідронасосу привода допоміжлення та експлуатацію них агрегатів дозволить живити ці агрегати на будь-яких режимах роботи лебідки, та виділяти Поставлена задача вирішуються за рахунок бруд з робочої рідини, при спуску за рахунок протого, що гідравлічний привод лебідки бурової, який качування и через фільтр, що збільшує термін складається із гідромотора, сполученого через служби привода гідромотора лебідки напірну і зливну магістралі і перший та другий гідро розподільники, з напірною магістраллю гідронаВиконання пдророзподільників у вигляді класоса і баком, та першим керованим регулятором панів на ЗО 40 % зменшує їх опір, що збільшує розходу, гідроакумулятором, третього розподільККД, та зменшує витрати енергії ника, зв'язаного з пдроперетворювачем, а пдроНа наведеній фіг зображений запропонований перетворювач складається з низьконапірного і гідравлічний привод лебідки бурової - його високонапірного гідромоторів і насоса перемінної гідравлічна схема продуктивності, вали яких з'єднані Гідравлічний привод лебідки бурової містить мотор-насос 1 регулюємий пдрооб'ємний, який Гідроакумулятор також може бути з'єднаний має напірну 2 і зливну 3 магістралі і з'єднаний чечерез третій керуємий регулятор розходу з рез перший пдророзподільник 4 з напірною магістгідромотором, який кінематичне зв'язаний з дораллю 5 гідронасоса 6 Мотор-насос 1 через перпоміжним генератором струму ший 4 і другий 7 гідророзподільники, перший Гідроакумулятор може бути виконаний не керуємий регулятор розходу 8 і зворотній клапан 9 менш чим з двох частин, кожна з яких окремо, чез'єднай з однією з частин гідроакумулятора 10, а рез розподільники-перемикачі гідроакумулятора через третій пдророзподільник 1 1 - з напірним паз'єднана з першим, другим і третім керованими трубком 12 низьконапірного гідромотора 13 пдрорегуляторами розходу перетворювача 14 Вал низьконапірного Гідроакумулятор може бути з'єднаний з гідрогідромотора 13 з'єднаний з валом насоса 15 пемоторами допоміжних агрегатів, що дозволяють ремінної продуктивності Напірний патрубок 16 зміну обертів, наприклад, вентиляторів, насосів насоса 15 через зворотній клапан 17 з'єднано з охолодження й ш гідроакумулятором 10 Другий і третій Гідронасос приводу гідромотора лебідки може гідророзподільники 7 і 11 з'єднані з клапаном бути кінематично з'єднаний з гідронасосом привонапірним 18 Обидві частини гідроакумулятора 10 да допоміжного генератору струму та з з'єднані магістраллю 19, а через другий керуємий гідронасосом привода інших допоміжних агрегатів регулятор розходу 20 через клапан 21 - з напірним Гідронасос привода допоміжних агрегатів мопатрубком високонапірного гідромотора 22 же бути гідравлічне з'єднаний з ними за допомопдроперетворювача 14 Вал високонапірного гою четвертого пдророзподільника, який в іншому гідромотора 22 з'єднаний з валом насоса 15 положенні з'єднаний з баком Гідророзподільники можуть бути у клапанному Напірна магістраль гідромотору 22 з'єднана виконанні через клапани 21, 25 з магістраллю 26 Кожна з частин гідроакумулятора 10 через клапани 27 та Виконання пдроперетворювача у вигляді ви28 з'єднана, ВІДПОВІДНО, З першим керуємим регусоконапірного, низьконапірного гідромоторів та лятором розходу 8 та насосом 15, або з другим насосу перемінної продуктивності дозволяє зменрегулятором розходу 20 та 22 Перший керуємий шити КІЛЬКІСТЬ гідромашин з 4 х до 3х Також зменрегулятор розходу 8 через клапани 9 та 29 шується чисельність гідроапаратів та обсяг труб 58763 третього керуємого регулятору розходу 33, який звязании з другим керуємим регулятором розходу живить гідромотор 34 допоміжного генератору 20, минаючи гідроакумулятор 10 3 валом струму 35 гідронасосу 6 зв'язані вали насосів ЗО та 31 Насос При зупинках підйому можливе поповнення ЗО через зворотній клапан 32 з'єднаний з гідроакумуляторів 10 гідронасосом 6 через клапамагістраллю 26 та третім керуємим регулятором ни 24, 23, 9, 27 Цю гідравлічну рідину, при порозходу 33, який з'єднаний з гідромотором 34 дотребі, можливо через клапани 28 та другий і третій поміжного генератору струму 35 У напірній керуємі регулятори розходу 20 та 33, використовумагістралі 5 гідронасосу 6 встановлений зворотній вати на ІНШІ потреби бурової установки клапан 36 та запобіжний клапан 37 Насос 31 з'єднаний з четвертим пдророзподільником 38, При роботі лебідки на спуск, мотор-насос 1 фільтром 39, гідромотором 40 допоміжного агрегапрацює в режимі насоса Перший ту 41, наприклад, вентилятора Гідромотор 40 чепдророзподільник 4 з'єднує напірну магістраль 5 зі рез клапан 42 з'єднаний з другим керуємим регузливною магістраллю 3 Кінетична енергія попутлятором розходу 20 Усі регулюючі і керуючі ного навантаження передається мотор-насосу 1 елементи з'єднані з системою керування 43 Якщо Напірна магістраль 2 при великій вазі вантажу, що допоміжний генератор струму 53 змінного струму, сполучається, з'єднується з гідроакумулятором 10 третій регулятор розходу 33 можливо попередньо через перший та другий пдророзподільники 4 і 7, настроювати на потрібну частоту обертання не перший керуємий регулятор розходу 8, клапани 9, з'єднуючі його з системою керування 43 Мотор27 При цьому вся гідравлічна рідина нагнітається насос 1 з'єднаний з барабаном 44 лебідки в гідроакумулятор 10 Кінетична енергія вантажу, Гідравлічна система має бак 45 що спускається, перетворюється в потенційну енергію стиснутого газу в гідроакумуляторі 10 При Працює запропонований гідравлічний привод невеликій вазі вантажу і тиску гідравлічної рідини лебідки бурової таким чином нижче тиску газу в гідроакумуляторі 10 чи при При роботи лебідки на підйом пдророзподільцілком зарядженому гідроакумуляторі 10 ник 4 з'єднує напірну магістраль 5 гідронасоса 6 з гідравлічна рідина по команді системи керування напірною магістраллю 2 мотор-насоса 1, а зливну 43 через клапани 29, другий керуємий регулятор магістраль 3 мотор-насоса 1 через розходу 20, клапан 21, подається в гідромотор 22 пдророзподільник 1 1 - з напірним патрубком 12 гідроперетворювача 14, звідки від насосу 15, низьконапірного гідромотора 13 скрізь клапан 24, поступає в напірну магістраль 5, гідроперетворювача 14 Обертаючий низькорозвантажуючи гідронасос 6 При великій вазі ваннапірним гідромотором 13 насос 15 тажу його швидкість регулюємо керуємим регулягідроперетворювача 14 створює необхідний підпір тором розходу 8, а при малій вазі, ще і другим кена зливі, перешкоджаючи обертанню низькоруємим регулятором розходу, таким чином напірного гідромотора 13 Якщо тиск гідравлічної одержуємо керований спуск, при цьому рідини вище тиску в пневмопорожнині відбувається рекуперація кінетичної енергії в гідроакумулятора 10, вона через клапани 17, 23, 9, енергію, яку використовують у буровій лебідці та в 27 закачується в гідроакумулятор 10 Якщо тиск інших агрегатах бурової установки гідравлічної рідини нижче тиску в пневмопорожнині гідроакумулятора 10, вона через клапани 23, Розділений на частини акумулятор 10, 9, 29 та другий керуємий регулятор розходу 20 та працює таким чином при наповненні однієї з його клапан 42 подається в гідромотор 40 допоміжного частини клапан 27 відчинений, а клапан 28 зачиагрегату 41 Система керування 43 змінює продукнений, а у другій частині ВІДПОВІДНІ клапани навпативність насосу 15, робочий об'єм мотор-насоса 1 і ки - гідроакумулятор розряджається, живлячи ВІДрозхід гідравлічної рідини через другий керуємий ПОВІДНІ агрегати Якщо друга частина буде регулятор розходу 20 Якщо частота обертання спрацьована перемиканням клапанів, вона стапри ПІДЙОМІ гідромотору 1 невелика і не потрібен виться на зарядку, а перша - на розрядку Таким підпір на зливі, через третій пдророзподільник 11 чином, можливо значно зменшити потрібний об'єм робоча рідина йде до клапана напірного 18 і в бак гідроакумулятору, збільшивши при цьому термін 45 періоду розрядки на ДОПОМІЖНІ агрегати, що зменшує загальні енергетичні витрати - збільшується Якщо частота обертання, при ПІДЙОМІ, гідромоККД Насоси ЗО та 31 використовуються для притору 1 досить велика, а в накопиченні енергії неводів допоміжного генератора струму 35 та допомає потреби, то замість акумуляторів 10 робоча міжного агрегату 41, якщо основна система не рідина спрямовується системою керування 43 чепрацює рез клапани 23, 9, 29, другий керуємий регулятор розходу 20, клапан 25 у магістраль 26 і з неї до 58763 Комп'ютерна верстка Т Чепелева Підписано до друку 05 09 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна