Объемный гидропривод исполнительных органов

Все исполнительные органы агрегата снабжены объемным гидроприводом. Его применение позволяет наилучшим образом разместить все навесное оборудование на автомобильном шасси и организовать его необходимое энергоснабжение. Так как устройство каждого из узлов гидропривода не оказывает принципиального влияния на их конструкцию, а вместе с тем сам по себе гидропривод представляет единую систему, то дальнейшее описание агрегата построено следующим образом: сначала рассматривается работа гидропривода, а затем конструкция каждого узла и расчетные зависимости для этих узлов и элементов гидропривода, относящихся к ним.

Гидравлический привод агрегата состоит из:

·насосной установки;

·гидропривода монтажного оборудования;

·гидропривода лебедки;

·гидропривода транспортера;

·гидропривода регулирования скорости транспортера;

·гидропривода механизма прижима плашек транспортера;

·гидропривода механизма натяжения цепей транспор­- тера;

·гидроцилиндра привода уплотнительного элемента;

·гидропривода управления механизмами транспортера и уплотнительного элемента;

·гидропривода датчика нагрузки;

·гидропривода винтовых насосов.

В дальнейшем при описании работы гидравлического привода принято сквозное обозначение его элементов, приведенных на рис. 3.4 – 3.15.

Насосная установка

Насосная установка (рис. 3.4) состоит из группы аксиально-поршневых насосов НА1 – НА5, приводимых в действие посредством раздаточного редуктора. Ведущий вал последнего соединен карданным валом с коробкой отбора мощности автомобильного шасси, на котором смонтирован агрегат. Насос Н расположен на силовом агрегате автомобильного шасси. В рабочем положении агрегата насосы НА1 – НА5 перекачивают жидкость из бака Б1 и направляют ее либо к соответствующим исполнительным органам, либо обратно в бак (т.е. работают вхолостую).

Назначение указанных насосов следующее:

· НА1 используют для питания исполнительных органов монтажного оборудования при свертывании или развертывании агрегата и привода лебедки при проведении подземного ремонта;

· НА2 применяют для обеспечения работы транспортера на малой скорости и питания исполнительных органов уп­равления транспортером и уплотнителем;

· НА3 используют для осуществления работы транспортера на большой скорости;

· НА4 и НА5 служат для привода винтовых насосов, перекачивающих технологическую жидкость;

· Н нужен для привода вентилятора принудительного охлаждения бака.

Рис. 3.4. Гидравлическая схема насосной установки

Напорные линии насосов через напорные фильтры Ф1 – Ф9 соединены с предохранительными клапанами КП1 – КП6. Каждый фильтр снабжен предохранительным клапаном, открывающимся при засорении фильтрующего элемента выше допустимого уровня.

Для принудительного охлаждения бака Б1 служит вентилятор, приводимый в действие гидромотором М1, управление которым осуществляется распределителем РВ с электроприводом. Первичный прибор – датчик термометра установлен во всасывающем коллекторе силовых насосов и фиксирует температуру рабочей жидкости гидропривода, поступающей на их прием. Вторичный прибор для измерения температуры расположен в кабине управления агрегатом. Включение (вы­ключение) привода вентилятора осуществляется из кабины оператора, в зависимости от показаний термометра и погодных условий. Для отключения этой системы от бака при проведении ремонта служит вентиль ВН3.

Гидропривод монтажного оборудования

Для приведения агрегата в рабочее состояние при его развертывании на скважине и, наоборот, в транспортное положение при сворачивании служит комплекс исполнительных гидроцилиндров Ц1 – Ц5 (рис. 3.5):

· Ц1 и Ц2 используют в качестве домкратов;

· Ц3 служит для выдвижения кабины водителя;

· Ц4 обеспечивает привод талевой системы;

· Ц5 служит для привода мачты.

Питание гидропривода монтажного оборудования в период развертывания-свертывания агрегата осуществляется насосом НА1 через вентиль ВН1. При проведении операций по развертыванию и свертыванию агрегата вентиль ВН1 должен быть открыт, а при работе агрегата во время выполнения подземного ремонта – закрыт. При его открывании поток рабочей жидкости поступает в расположенный с левого борта в кормовой части агрегата выносной пульт. Он содержит двухступенчатый предохранительный клапан и набор распределителей с ручным управлением, которые обеспечивают подачу рабочей жидкости к исполнительным органам монтажного обо­рудования – гидроцилиндрам Ц1 – Ц5.

Рис. 3.5. Гидравлическая схема монтажного оборудования

Для исключения самопроизвольного перемещения штоков домкратов в случае аварийного разрушения трубопроводов или иных внештатных ситуаций гидроцилиндры Ц1 и Ц2 снабжены гидравлическими замками соответственно ЗМ1 и ЗМ2. Скорость движения их поршней вверх регулируют дроссели ДР1 и ДР2, параллельно которым установлены обратные клапаны. С их помощью осуществляется перемещение штоков цилиндров вниз при установке агрегата в рабочее положение и быстрое вверх при его свертывании.

Особенностью привода кабины оператора является то, что гидроцилиндр Ц3 обеспечивает ее перемещение только на участке, где металлоконструкция кабины взаимодействует с рамой агрегата. Здесь усилие, необходимое для перемещения кабины, максимально. После ее выдвижения за пределы данного участка извлекается палец, соединяющий шток цилиндра с кабиной, и ее дальнейшее перемещение осуществляется вручную. Для регулирования скорости перемещения кабины оператора цилиндр снабжен дросселями с обратными клапанами ДР3 и ДР4.

Как уже отмечалось, для перемещения в вертикальном направлении устьевого оборудования при его монтаже и демонтаже на скважине служит цилиндр Ц4. Его шток соединен с мультиплицирующей талевой системой, обеспечивающей перемещение транспортера и уплотнителя во время их монтажа и демонтажа на устье скважины. Перевод мачты в рабочее положение и обратно осуществляется цилиндром Ц5. В трубопроводах этих цилиндров установлены дроссели с обратными клапанами ДР5, ДР6 и ДР7, ДР8 соответственно для регулирования скоростей перемещения вверх и вниз, а также гидравлические замки ЗМ3 и ЗМ4, исключающие их самопроизвольное перемещение.

Гидропривод лебедки

Лебедка обеспечивает наматывание и разматывание гибкой трубы в процессе выполнения спускоподъемных операций. Для привода барабана лебедки (рис. 3.6) используется гидромотор М2, который через планетарный редуктор вращает вал барабана. Для принудительного перемещения укладчика трубы применяется гидромотор М3, а выключение муфты сцепления механизма, синхронизирующего вращение барабана и механизма укладки, осуществляется цилиндром Ц22. Оба гид­ромотора М2 и М3 имеют реверсивное исполнение.

Рис. 3.6. Гидропривод лебедки

Частота вращения барабана лебедки изменяется с помощью настройки регулятора расхода РП1. Для "подтормажива­ния" барабана при сматывании с него гибкой трубы (с целью обеспечения постоянного натяжения трубы, намотанной на барабан) служит предохранительный клапан КП7. Он включен последовательно с дросселем ДР9 (с установленным параллельно ему обратным клапаном) и распределителем Р15. Вращение барабана в направлении наматывания трубы обеспечивается распределителем Р3. При этом на правую управляющую обмотку последнего подается напряжение.

При работе в режиме разматывания трубы включается распределитель Р15 (напряжение подается на его нижнюю обмотку). Его вал при приложении крутящего момента в результате натяжения разматываемой трубы начинает вращаться только тогда, когда давление достигает величины, на которую отрегулирован предохранительный клапан КП7.

Для исключения самопроизвольного вращения вала барабана служит гидравлический замок ЗМ5. В противном случае труба, намотанная на барабан, из-за наличия упругих деформаций стремится самопроизвольно размотаться, что приводит к смещению регулярной укладки витков и повреждению трубы при наматывании и разматывании.

Для принудительного перемещения трубоукладчика и изменения направления его перемещения предназначен распределитель Р4 с электромагнитным управлением. Дроссели ДР10 и ДР11 служат для регулирования скорости перемещения трубоукладчика, а клапан ЧК, соединенный с цилиндром Ц22, обеспечивает отключение муфты сцепления.

Питание исполнительных органов гидропривода лебедки осуществляется насосом НА2.

Гидропривод транспортера

Транспортер предназначен для перемещения гибкой трубы при ее спуске или подъеме из скважины. Привод цепей транспортера (рис. 3.7) обеспечивается двумя реверсивными гидромоторами М4 и М5, для идентичного вращения которых имеется синхронизирующая шестеренчатая передача.

Для предотвращения самопроизвольного перемещения цепей транспортера вниз служит тормозной клапан КТ. Включение и изменение направления вращения гидромоторов осуществляется двумя параллельно включенными распределителями Р6 и Р7 с электрогидравлическим управлением, которое принято для повышения надежности их работы в условиях низких температур окружающего воздуха.

Для соединения шлангов гидросистемы транспортера с трубопроводами гидросистемы агрегата использованы гидравлические разъемы РГ2, РГ3, РГ10, РГ11.

Питание исполнительных органов гидропривода транспортера осуществляется насосами НА3 и НА4 через систему регулирования скорости транспортера.