EA005337B1 - Приводное устройство для буровой штанги - Google Patents

Abstract

Приводное устройство для буровой штанги, в частности, к установкам для декоксования, содержащее ввод (4), который первым присоединением (6) примыкает к водоподводу (8), а вторым присоединением (10) - к буровой штанге (12), а также привод (14) и редуктор (16) для приведения во вращение ввода (4) и буровой штанги (12), отличающееся тем, что ввод (4) имеет первый участок (20), примыкающий к водоподводу (8), и второй участок (40), примыкающий к буровой штанге (12), при этом первый (20) и второй (40) участки разъемно соединены между собой.

Description

Изобретение относится к приводному устройству для буровой штанги, в частности, к установкам для декоксования.

На нефтеперерабатывающих заводах последнюю, не пригодную для использования в иных целях фракцию сырой нефти превращают в кокс. Превращение происходит путем ввода этой фракции в барабаны, наполняющиеся коксом по мере увеличения продолжительности производства. Когда максимальный уровень заполнения барабанов будет достигнут, кокс вырезают из барабанов.

Это так называемое декоксование осуществляют обычно водяными струями высокого давления, которые измельчают кокс и вымывают его из барабанов. Инструмент для создания этих водяных струй высокого давления вводят сверху в барабан через буровые штанги. Объектом настоящего изобретения является, в частности, выполнение привода буровой штанги и, тем самым, перехода от водоподвода к буровой штанге.

Этот переход от водоподвода к буровой штанге выполнен у известных установок подобного типа в виде цельного ввода. Первый верхний конец соединен с фланцем водоподвода. Второй нижний конец ввода соединен с фланцем буровой штанги. Этот второй нижний конец установлен обычно в упорном или радиальном подшипнике, с тем чтобы обеспечить бесперебойное вращение. Далее на втором конце ввода закреплен редуктор, который в рабочем состоянии приводит ввод и буровую штангу во вращение. Водоподвод, ввод и буровая штанга соединены между собой соосно и герметично с возможностью снабжения необходимой водой в рабочем состоянии размещенного на свободном конце буровой штанги инструмента для удаления кокса.

В зоне ввода прежде всего сальники, расположенные на переходе от неподвижных деталей к вращающимся, являются быстроизнашивающимися деталями, которые можно заменять с равными промежутками. При наступлении износа он проявляется на первом конце ввода там, где должно быть создано герметичное соединение с водоподводом, и в то же время между собой граничат неподвижные и вращающиеся детали приводного устройства. Сальники, которые в качестве уплотнительных элементов герметизируют этот переход от неподвижных деталей к вращающимся деталям, приходится заменять в известных установках при встроенном приводе буровой штанги в стальном каркасе установки для декоксования, что неудобно в обслуживании.

Задачей изобретения является упрощение конструкции такого приводного устройства для буровой штанги и обеспечение замены уплотнительных элементов с большим удобством и меньшими затратами.

Эта задача решается посредством приводного устройства по п.1 формулы. Приводное устройство с вводом, содержащим первый и второй участки, обеспечивает более быструю и бездефектную замену. Второй участок, который примыкает к буровой штанге и почти не имеет явлений износа, остается прочно свинченным с редуктором и буровой штангой. Сбои, которые могут возникнуть из-за повторных вмешательств в эти части установки, надежно предотвращаются.

Первый участок ввода соединен со вторым участком посредством простого соединения разъемно, а в остальном надежно и герметично. Соединение, в частности уплотнительные элементы, между первым участком ввода и водоподводом, подверженное износу, не требуется изменять для применения бурового устройства согласно изобретению. Вид соединения между водоподводом и вводом не обязательно изменяется. Заменяют только компактный узел в сборе.

Преимущество замены компактного узла в сборе состоит в том, что не приходится больше заменять в пространственно сложных условиях уплотнительные элементы при встроенном приводе буровой штанги. Более того, узел, состоящий из первого участка ввода привода буровой штанги с изношенными сальниками, может быть без помех очищен и приведен в исправное состояние, а также снабжен новыми сальниками. Приведенный в исправное состояние узел готов тогда для следующего использования в приводе буровой штанги. Поскольку присоединение ко второму участку происходит посредством относительно простого соединения, буровое устройство согласно изобретению может быть приведено в исправное состояние в значительно более короткое время.

Ослабления бурового устройства из-за разделения ввода не происходит, поскольку вид соединения между обоими участками учитывает возникающие нагрузки. В частности, предпочтительно выполнить это разъемное соединение между обоими участками зажимным в виде резьбового соединения или в виде фланца. Зажимное соединение предусматривает предпочтительно средства для зажатия, которые соединяют между собой первый и второй участки ввода. Точно так же резьбовое соединение согласно одной предпочтительной форме выполнения предусматривает средства для свинчивания, которые соединяют между собой первый и второй участки ввода. Такие соединения сами по себе известны, как и известны специалисту соответствующие решения.

Редуктор, приводящий во вращение ввод и буровую штангу, изготавливают у буровых устройств согласно уровню техники обычно индивидуально, поскольку преобладало мнение, что речь идет о весьма специфическом случае применения, который требует особых мер при конструировании и расчете редуктора. Редукторы согласно уровню техники заключены в маслонаполненный корпус.

В качестве самостоятельной изобретательской деятельности следует рассматривать то, что буровое устройство согласно изобретению упрощено по своей конструкции за счет последовательного применения стандартных деталей, предлагаемых, например, поставщиками по каталогам. Благодаря применению

- 1 005337 стандартных деталей повышается, как правило, также эксплуатационная надежность устройства, поскольку эти детали уже были опробованы во многих других областях. Кроме того, стоимость бурового устройства предпочтительным образом уменьшается.

Далее, в качестве собственной изобретательской деятельности следует рассматривать то, что для бурового устройства, находящего применение, в частности, в установках для декоксования, предложен редуктор, выполненный в виде открытой, лишь смазанной консистентной смазкой зубчатой передачи. Неожиданным образом такие передачи, уже известные для вращающихся устройств, оказались достаточно стабильными для использования в буровых устройствах. Уход и поддержание в исправности таких передач осуществляются особенно просто и быстро.

Одна из возможных форм выполнения изобретения более подробно описана со ссылкой на чертеж, на котором изображен продольный разрез приводного устройства согласно изобретению для буровой штанги.

К устройству 2 согласно изобретению для привода буровой штанги относятся ввод 4 с первым присоединением 6 к водоподводу 8 и вторым присоединением 10 к буровой штанге 12, а также привод 14 для редуктора 16, которым ввод 4 и буровая штанга 12 в рабочем состоянии приводятся во вращение.

Водоподвод 8, изображенный здесь лишь схематично, выполнен, как правило, наподобие лебединой шеи. Он заканчивается во фланце 18, на котором закреплен первый участок 20 ввода 4. Соединение с первым участком 20 осуществляется посредством первого присоединения 6. Присоединение 6 примыкает к фланцу 18 упорной поверхностью 22. Для выполнения соединения герметичным между присоединением 6 и фланцем 18 предусмотрена стандартная прокладка 24.

Присоединение 6 разъемно соединено с фланцем 18 посредством резьбового соединения 26, изображенного здесь лишь схематично. Присоединение 6 охватывает уплотняющие сальники 32, которые уложены вокруг первого участка 20. От воздействия давления воды во вводе 4 сальники 32 разъемно закреплены внизу посредством держателя 30 винтами 28. Для обеспечения этой эффективной герметичности между водоподводом 8, неподвижным присоединением 6 и вращающимся в рабочем состоянии первым участком 20 ввода 4 несколько уплотняющих сальников 32 полностью заполняют кольцеобразную полость 34 между присоединением 6 и первым участком 20.

Первый участок 20 соединен со вторым участком 40 посредством зажима 36, находящегося в контакте с первым участком 20 через упорные поверхности 38, 38а. Между обоими участками 20, 40 помещена прокладка 42. Зажим 36 прилегает ко второму участку 40 упорными поверхностями 44, 44а. Участки 20, 40 выполнены на обращенных друг к другу поверхностях 46, 46а плоскими и имеют на внешней периферии только описанные упорные поверхности 38, 38а, 44, 44а. Изготовление, монтаж и демонтаж первого участка 20 требуют следовательно мало затрат и времени.

Когда сальники 32 изношены, их необходимо заменить. Для того, чтобы замена произошла просто, надежно и быстро, после ослабления зажима 36 и присоединения 6 из приводного устройства 2 извлекают узел, состоящий из первого участка 20, сальников 32 и присоединения 6. Конструктивно такой же узел, оснащенный новыми сальниками 32, помещают в приводное устройство 2. Зажим 36 и присоединение 6 снова герметично затягивают. Приводное устройство 2 после короткого простоя снова готово к работе.

Второй участок 40 выполнен за одно целое с присоединением 10, на котором закреплен редуктор

16. Другой составной частью является фланец 48, к которому привинчена буровая штанга 12. Резьбовое соединение 50 обозначено лишь схематично. Периферийная поверхность 52 присоединения 10, т.е. обращенный к буровой штанге 12 конец второго участка 40, выполнена в виде внешнего зубчатого венца. С этим внешним зубчатым венцом 52 в зацеплении находится зубчатое колесо 54, которое в рабочем состоянии приводится приводом 14 во вращение.

Привод 14 содержит двигатель 56. В данном случае речь идет об электродвигателе. Однако применение могут найти также гидро- и пневмодвигатели. За двигателем 56 установлен редуктор 58, выходное зубчатое колесо 60 которого находится в зацеплении с зубчатым колесом 54. Внешний зубчатый венец 52, зубчатое колесо 54 и выходное зубчатое колесо 60 выполнены в виде открытой смазанной консистентной смазкой передачи 16. Закрытого корпуса передачи не требуется, и, тем самым, отпадает также требование к использованию больших количеств трансмиссионного масла. Предложенное согласно изобретению решение открытого редуктора 16 является особенно простым и не требующим сложного обслуживания. Кроме того, возникает то преимущество, что внешний зубчатый венец 52 не приходится больше снова изготавливать для каждого ввода 4, который в качестве быстроизнашивающейся детали необходимо регулярно менять.

Детали 54, 56, 58, 60 являются стандартными деталями, предлагаемыми поставщиками по каталогам и опробованными во многих других областях.

Также в зоне присоединения 10, т.е. на обращенном к буровой штанге 12 конце второго участка 40, расположены осевой 62 и радиальный 64 подшипники. Эти подшипники 62, 64 воспринимают усилия, введенные редуктором 16 в буровое устройство 2, а также за счет собственного веса бурового устройства 2, и обеспечивают ровное вращение бурового устройства 2.

- 2 005337

Для того, чтобы закрыть вращающийся в рабочем состоянии ввод 4, буровое устройство 2 содержит колпак 66, который создает соединение от водоподвода 8 к редуктору 16. Посредством колпака 66 привод буровой штанги монтируют и удерживают. Колпак 66 прост в монтаже и демонтаже, поскольку для замены первого участка 20 ввода 4 его приходится постоянно удалять. Он имеет в зоне сальников 32 монтажное окно, что обеспечивает полную безопасность оператора, когда необходимо проверить состояние сальников 32 и, тем самым, степень износа, при необходимости, в непосредственной близости от вращающихся, находящихся под высоким давлением деталей.

В связи с настоящим изобретением многократно обсуждалось использование прокладок. Очевидно, что буровое устройство, которое подает от водоподвода к инструменту воду под давлением свыше 100 бар, должно быть выполнено герметичным. Прокладки поэтому следует предусматривать в местах, которые не могут быть иным образом выполнены герметичными, независимо от того, было ли это упомянуто в описании или нет.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Приводное устройство для буровой штанги, в частности, к установкам для декоксования, содержащее ввод (4), который первым присоединением (6) примыкает к водоподводу (8), а вторым присоединением (10) - к буровой штанге (12), а также привод (14) и редуктор (16) для приведения во вращение ввода (4) и буровой штанги (12), отличающееся тем, что ввод (4) имеет первый участок (20), примыкающий к водоподводу (8), и второй участок (40), примыкающий к буровой штанге (12), при этом первый (20) и второй (40) участки разъемно соединены между собой.
2. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый (20) и второй (40) участки ввода (4) соединены между собой с зажимом.
3. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что предусмотрены средства (36) для зажима первого (20) и второго (40) участков ввода (4).
4. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый (20) и второй (40) участки ввода (4) свинчены между собой.
5. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первый участок (20) ввода (4) образует с уплотнительными элементами (32) и присоединением (6) узел.
6. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средства для свинчивания первого (20) и второго (40) участков ввода (4) свинчивают между собой.
7. 7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что привод (14) ввода (4) и буровой штанги (12), а также соответствующий редуктор (16) собраны из известных стандартных деталей.
8. 8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что редуктор (16) выполнен в виде открытой, смазанной консистентной смазкой передачи.