Рис. 1. Буровая установка УРБ-2А:
1 — автомобиль; 2 — буровой насос; 3 — гидравлический домкрат подъема мачты; 4 — коробка проедач; 5 — мачта; 6 — крон блок; 7 — вертлюг-яльник- S — ведущая труба; 9 — механизм подави; 10 — лебедка; 11 — ротор; 12 — рычаг привода’ механизма подачи; 14 — рычаг привода лебедки червячного редуктора; 15 — рукоятка управления ротором; 16 — рукоятка управления частотой вращения двигателя; 17 — педаль управления фрикционом двигателя; 18 — рычаг управления тормозом правого барабана лебедки; 20 — рукоятка управления буровым насосом; 21 — рычаг уп равления фрикционной муфтой правого барабана лебедки; 22 — рычаг управления фрикционной муфтой левого барабана лебедки; 23 — опора мачты задняя; 24 — опора мачты передняя.

Мачта установки шарнирно укреплена на задней опоре, а при транспортировке ее укладывают в горизонтальное положение на переднюю опору.

Для работы в ночное время установка оборудована системой освещения из трех постоянных и одной переносной точек, расположенных на кронблоке мачты и у рабочего места бурильщика. Питание для электроламп подается от аккумулятора автомобиля.

Наличие в установке УРБ-2А двухбарабанной лебедки с независимым включением барабанов ускоряет и значительно облегчает спуско-подъемные операции и наращивание бурового снаряда, а наличие механизма подачи позволяет создавать дополнительную нагрузку на долото при бурении неглубоких скважин.

На рисунке приведена кинематическая схема установки УРБ-2А. Механизмы установки приводятся в движение от ходового двигателя через коробку передач автомобиля и коробку отбора мощности. Через карданный вал вращение от коробки отбора мощности поступает на трансмиссионный вал. На этом валу свободно посажены шкив, предназначенный для привода бурового насоса, и шкив, служащий для привода глиномешалки и механизма подачи. Вращение от этих шкивов через клиноременные передачи передается на буровой насос, глиномешалку и карданный вал механизма подачи. Включают шкив привода бурового насоса зубчатой муфтой, а шкив привода глиномешалки— зубчатой муфтой. Карданный вал механизма подачи включают фрикционной муфтой, встроенной в шкив. С этого вала вращение передается на червячный редуктор, состоящий из однозаходного червяка и червячного колеса, и через систему звездочек и цепных передач на механизм подачи бурового снаряда, смонтированный на мачте.

От трансмиссионного вала установки вращение передается также через карданный вал на коробку передач, а от нее через цепную передачу, включаемую зубчатой муфтой, на вал лебедки и через карданный вал на ротор. От коробки передач вращение получает также масляный насос гидравлической системы установки. С помощью коробки передач изменяют также частоту вращения ротора и лебедки. Обратное вращение ротора и других механизмов установки осуществляют включением передачи заднего хода в коробке передач автомобиля. Во избежание поломки узлов буровой установки работают при частоте вращения ходового двигателя не свыше 20 с-1.

Рис. 2. Кинематическая схема установки УРБ-2А. Позиции даны в тексте.

Рис. 3. Коробка передач установки УРБ-2А. Позиции даны в тексте.

Коробка отбора мощности передает вращение от ходового двигателя механизмам буровой установки. Смонтирована она на верхнем люке раздаточной коробки автомобиля, а включают ее рычагом из кабины автомобиля.

Коробка передач предназначена для передачи вращения на лебедку, ротор и масляный насос, а также для изменения частоты вращения лебедки и ротора.

В корпусе коробки передач на подшипниках размещены ведущий и ведомый валы, а также валы привода ротора и лебедки. На шлицах ведущего вала посажены шестерня и блок-шестерня, перемещающиеся по валу вилками. Механизм переключения снабжен специальным фиксатором, предупреждающим одновременное включение двух шестерен. На ведомом валу закреплены шестерни и ведущая коническая шестерня углового редуктора привода лебедки. Поочередным соединением шестерни или блок-шестерни ведущего вала с соответствующими шестернями ведомого вала получают три различные частоты вращения ведомого вала, передаваемые на ротор и лебедку. Вал привода ротора включают зубчатой муфтой посредством валика. Вал привода лебедки получает вращение через конические шестерни углового редуктора. На валу привода лебедки на подшипниках свободно установлена звездочка привода лебедки, включаемая зубчатой муфтой.

На корпусе коробки закреплен масляный насос гидросистемы установки, вал привода которого получает вращение от ведущего вала коробки. Включают насос кулачковой муфтой через валик.

Шестерни и подшипники валов коробки передач смазывают разбрызгиванием диском масла, заливаемого в корпус коробки. Уровень масла проверяют щупом.

Лебедка имеет два барабана, свободно посаженные на общем валу. Один барабан предназначен для поддержания бурового снаряда во время бурения и поднятия вертлюга-сальника с ведущей трубой при извлечения бурового снаряда из скважины, а второй — для спуско-подъемных операций с самим буровым снарядом. Максимальная грузоподъемность лебедки 2,5 т.

Вращение на вал лебедки передается от коробки передач двухрядной цепью через звездочку, установленную на валу лебедки.

Барабаны лебедки включаются независимо друг от друга двухдисковыми фрикционными муфтами, которые вмонтированы в тормозные шкивы барабана. Устройство их аналогично фрикционной муфте барабана лебедки буровой установки УРБ-ЗАМ. Включают фрикционные муфты барабанов рычагами.

Каждый барабан имеет свой ленточный тормоз с независимым управлением. Рычаги тормозов барабанов связаны с тормозными лентами системой тяг и вилок, позволяющих регулировать натяжение лент по мере их износа.

Ротор по конструкции в основном похож на ротор, используемый в установке УРБ-ЗАМ. Проходное отверстие стола ротора меньше, чем в УРБ-ЗАМ, и позволяет производить спуск через него обсадных труб диаметром не более 150 мм.

Рис. 4. Лебедка установки УРБ-2А:

Рис. 5. Ротор установки УРБ-2А. Позиции даны в тексте.

В корпусе ротора на двух одинаковых радиально-упорных подшипниках установлен стол ротора с прикрепленной к нему конической шестерней. Вращение от коробки передач через карданный вал, приводной вал-шестерню ротора и конические шестерни передается на стол ротора.

От стола ротора через специальный вкладыш, имеющий внутреннее отверстие квадратного сечения под ведущую трубу и вставляемый в отверстие стола ротора, вращение передается на ведущую трубу.

Так же как и в роторе установки УРБ-ЗАМ, вращающиеся части ротора смазывают маслом, заливаемым в корпус, а для предохранения масла от загрязнения промывочной жидкостью в верхней части корпуса устроен кольцевой замок из двух выступов, входящих в кольцевые опоры стола ротора. Контроль за уровнем масла осуществляется через пробку.

Мачта установки — трехгранная, сварная, предназначена для спуска-подъема бурильных и обсадных труб. С рамой установки она связана шарнирно. В рабочем положении мачту устанавливают вертикально, а при транспортировке укладывают на переднюю стойку рамы в горизонтальное положение. В отличие от мачты установки УРБ-ЗАМ, она неразъемная и состоит из одной секции. Поднимают мачту в рабочее положение гидравлическим домкратом. Передние ноги мачты оснащены винтовыми домкратами, разгружающими задние оси автомобиля. Грузоподъемность мачты 2,5 т, а ее высота до оси кронблока составляет 10,7 м.

Мачта снабжена направляющими, которые служат для перемещения направляющих роликов вертлюга-саль-ника в процессе бурения, а также препятствуют раскачиванию и проворачиванию корпуса вертлюга-сальника вместе с ведущей трубой при бурении. В верхней части направляющие имеют изгиб, позволяющий вынимать вертлюг-сальник с ведущей трубой (при переводе установки в транспортное положение и при спуско-подъемных операциях). Конструкция вертлюга-сальника аналогична конструкции его в установке УРБ-ЗАМ.

В верхней части мачты расположен четырехролико-вый кронблок, ролики которого закрыты кожухом.

Механизм подачи бурового снаряда расположен на мачте установки и создает дополнительную нагрузку на породоразрушающий инструмент. При выходе из строя двигателя автомобиля он может быть использован для аварийного подъема бурового снаряда вручную.

Вращение на механизм подачи передается через кли-ноременную передачу от трансмиссионного вала, через карданный вал, червячный редуктор и звездочки цепной передачи.

В установке применен канатно-цепной механизм подачи. К щекам, установленным на цапфах вертлюга-сальника, прикреплены с одной стороны канаты, с другой — однорядные втулочно-роликовые цепи. Эти цепи огибают звездочки, установленные на валу механизма подачи, и стяжками соединяются с канатами, переброшенными через два крайних ролика кронблока мачты. В результате образуется замкнутая система, которая при вращении вала механизма подачи заставляет двигаться щеки с прикрепленным к ним вертлюгом-сальником, а вместе с ним и весь буровой снаряд.

Скорость механической подачи 6,3 см/с, а создаваемая нагрузка на породоразрушающий инструмент 20 кН.

При работе с механизмом подачи буровой снаряд опускают на забой скважины, полностью растормозив барабан лебедки. Регулируют нагрузку на долото включением и выключением фрикционной муфты.

Рис. 6. Гидравлическая система установки УРБ-2А.
Стрелками указано направление движения масла:
а — при спуске мачты; б— при подъеме мачты; в — от насоса к распределителю; г — из бака к насосу. Позиции даны в тексте.

Гидравлическая система установки предназначена для подъема в рабочее положение мачты и опускания ее. Она состоит из масляного насоса, приводимого во вращение от коробки передач, распределителя с четырьмя вентилями, масляного бака гидравлического домкрата и маслопроводов.

Масло из бака засасывается по маслопроводу маслонасосом и по маслопроводу подается в распределитель. Из распределителя оно может поступать по маслопроводу в нижнюю часть гидродомкрата (для подъема мачты), а по маслопроводу в верхнюю часть гидродомкрата (для опускания мачты) или по сливному маслопроводу обратно в масляный бак. Распределитель оборудован предохранительным клапаном.

Гидравлический домкрат телескопического типа двойного действия одним концом шарнирно опирается на раму установки, а другим — шарнирно соединен с мачтой. Под давлением масла, нагнетаемого масляным насосом, происходит последовательное выдвижение штоков гидродомкрата и подъем мачты в рабочее положение.

Перед подъемом мачты все вентили распределителя должны быть открыты на два-три оборота, а после включения масляного насоса закрывают запорный вентиль опускания мачты. При этом масло, подаваемое насосом через вентиль подъема мачты, перекачивается в сливной маслопровод. Постепенно закрывая вентиль 6, уменьшают количество масла, перекачиваемого в маслобак, и по маслопроводу оно начинает поступать в нижнюю полость гидравлического домкрата. В результате давление в гидросистеме возрастает и при давлении около 3 МПа мачта начинает подниматься. При выходе из гидравлического домкрата наружного штока на 0,6… … 0,7 м плавным завинчиванием вентиля спуска мачты добиваются выдвижения внутреннего штока, находящегося в наружном штоке гидравлического крана, и, регулируя подачу масла вентилем, плавно подводят ноги мачты к раме установки.

Крепят мачту хомутами к раме, перекрывают вентили, а после выключения масляного насоса.

Перед опусканием мачты проверяют состояние гидросистемы, открыв полностью вентили и закрыв вентили. Включив масляный насос, постепенно закрывают вентиль, повышая давление в гидросистеме до 1,5 …2 МПа. Если гидросистема исправна, приступают к опусканию мачты. Для этого открывают вентили, и закрывают. Затем, закрывая вентиль, повышают давление до 1,5 …2 МПа и проверяют состояние маслопроводов, идущих от верхней части гидродомкрата, а также состояние манжет. При отсутствии утечек масла вентиль 6 отвинчивают на 1 … 1,5 оборота и, завинчивая вентиль, поднимают давление в гидросистеме до тех пор, пока мачта не начнет отклоняться от вертикали.

Дальше скорость опускания мачты регулируют вентилем 6. Полностью закрыв его, можно прекратить опускание мачты в любом положении.

После того как наклон мачты составит меньше 45°, открывают на 1,5…2 оборота вентиль, и мачта будет опускаться только под действием своей массы. Во избежание ударов и повреждений мачту укладывают на переднюю стойку с минимальной скоростью. Затем выключают масляный насос и закрывают все вентили распределителя.