Управление установкой сконцентрировано у поста бурильщика с левой по ходу автомобиля стороны, где расположены рычаг тормоза и рычаг управления фрикционной муфтой лебедки, рычаг включения привода ротора и лебедки, рычаг управления фрикционом приводного двигателя, рычаг переключения передач, рычаг включения бурового насоса, а также рычаг включения генератора. Здесь же находится управление гидравлическими домкратами подъема мачты.

При транспортировке буровой установки мачта укладывается на переднюю стойку.

Для облегчения работы буровой бригады, а также для сокращения времени на спуско-подъемные операции при работе с бурильными трубами 8 диаметром 60,3 мм установка оборудована приспособлением, с помощью которого свинчивают и развинчивают трубы. При работе в ночное время включается система освещения из пяти фар, размещенных на мачте. Питание они получают от генератора мощностью 8 кВт. От него же питается и электродвигатель привода глиномешалки.

Кинематическая схема установки УРБ-ЗАМ показана на рисунке 1.

Приводной двигатель установлен на платформе автомобиля. Вращение от него через карданный вал и коробку передач передается всем механизмам установки. Непосредственно от вала приводного двигателя вращение через клиноременную передачу получает генератор. Включают генератор муфтой.

От коробки передач вращение через звездочку привода ротора и цепную передачу поступает на вал барабана лебедки, а через карданный вал — на ротор. Включают ротор и лебедку раздельно кулачковой муфтой, расположенной на ведомом валу коробки передач. Управляют лебедкой с помощью фрикционной муфты и тормоза. От ведущего вала коробки вращение получает также масляный насос гидросистемы установки, включаемый муфтой.

Рис. 1. Кинематическая схема установки УРБ-ЗАМ. Позиции даны в тексте.

На ведущем валу коробки свободно установлен шкив привода бурового насоса, вращение от которого через шкив передается на вал контрпривода, а затем через клиноременную передачу — буровому насосу.

Частоту вращения ротора и лебедки изменяют перемещением и поочередным сцеплением шестерен ведущего и ведомого валов коробки передач. Обратное вращение ротора осуществляют при включении шестерен промежуточного вала.

Коробка передач предназначена для передачи вращения лебедке, ротору и масляному насосу гидросистемы, а также для изменения направления и частоты вращения лебедки и ротора.

В корпусе коробки на подшипниках расположены ведущий, ведомый, промежуточный валы, а также вал привода ротора и вал привода лебедки. На ведущем валу на шлицах установлены подвижная шестерня и блок-шестерня, перемещаемые по валу вилками. Поочередным сцеплением этих шестерен с шестернями, неподвижно закрепленными на ведомом валу, получают три частоты вращения ведомого вала. Обратное вращение осуществляют сцеплением шестерни ведущего вала с шестерней обратного хода промежуточного вала. В этом случае вращение от ведущего вала через шестерню передается на промежуточный вал, а через шестерню этого вала на ведомый вал.

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

Через конические шестерни вращение получает вал привода лебедки, на котором укреплены две звездочки цепной передачи.

Включают ротор и лебедку зубчатой муфтой, перемещаемой вилкой по шлицам ведомого вала. При перемещении муфты влево включают вал привода лебедки, вправо — вал привода ротора.

Шкив привода бурового насоса, расположенный на ведущем валу коробки, включают зубчатой муфтой. На корпусе коробки установлен масляный насос гидравлической системы, получающий вращение от ведущего вала и включаемый рычагом.

Корпус коробки передач одновременно является масляной ванной для смазки разбрызгиванием всех деталей, находящихся внутри нее. Масло заливается через заливочное отверстие, а уровень его контролируется щупом.

Лебедка служит для спуско-подъемных операций с бурильными и обсадными трубами, а также для выполнения вспомогательных работ (поднятие и подтаскивание тяжестей). Лебедка установки — однобарабанная с двухдисковой фрикционной муфтой включения барабана и одноленточным тормозом с максимальной грузоподъемной силой 28 кН. Вращение валу лебедки передается от коробки передач через двухрядную цепную передачу и звездочку. На валу на шарикоподшипниках свободно вращается барабан с тормозным шкивом. Талевый канат, наматываемый на барабан, пропускается в отверстие в реборде барабана, а один его виток укладывают в специальной канавке и крепят планкой.

Барабан приводится во вращение при помощи двухдисковой муфты, вмонтированной в тормозной шкив барабана. Включают муфту перемещением бугеля конусной втулки внутрь муфты. При этом нажимные рычаги, установленные на осях в заднем диске муфты, накатываясь роликами на конусную часть втулки, упираются в выступ гайки переднего диска муфты, который сжимает промежуточный и задний диски, а вместе с ними и средние диски с наклепанными на них фрикционными накладками. Средние диски связаны с тормозным шкивом барабана через венцовую шестерню, запрессованную в тормозном шкиве, а задний диск неподвижно закреплен на валу барабана. Поэтому при сжатии средних дисков вращение от вала барабана через диски фрикционной муфты передается на барабан и происходит наматывание на него талевого каната. Силу сцепления дисков регулируют специальной гайкой переднего диска. При нормальной работе фрикционной муфты усилие на рычаге включения не превышает 250… …300 Н. Облегчают расцепление дисков муфты при ее выключении три пружины, отжимающие передний диск от заднего.

Лебедка оснащена ленточным тормозом с фрикционными накладками. Тормозом удерживают на весу колонну бурильных (или обсадных) труб, а также достигают плавной подачи бурового снаряда на забой скважины по мере ее углубления. Для удобства управления рычаг тормоза вынесен ближе к посту бурильщика. С тормозной лентой барабана он связан системой тяг, позволяющих регулировать натяжение ленты по мере ее износа. В свободном состоянии тормозная лента должна допускать свободное вращение барабана лебедки вручную, а в заторможенном — надежную его остановку.

Рис. 3. Лебедка установки УРБ-ЗАМ. Позиции даны в тексте.

Рис. 4. Ротор установки УРБ-ЗАМ. Позиции даны в тексте.

Положение тормозного рычага лебедки фиксируют специальным ленточным тормозом, смонтированным на рычаге тормоза, который позволяет закреплять тормозной рычаг в любом положении.

На левом конце вала лебедки расположена безопасная катушка для поднятия и подтаскивания тяжестей при выполнении вспомогательных работ.

Ротор передает вращение буровому снаряду, а также удерживает на весу колонну бурильных (обсадных) труб при спуско-подъемных операциях и при наращивании бурового снаряда. Ротор состоит из литого корпуса, в котором на двух одинаковых радиально-упорных подшипниках установлен стол 6 ротора с прикрепленной к нему конической венцовой шестерней. Вращение от коробки передач карданным валом через приводной вал-шестерню и венцовую шестерню передается на стол ротора. Стол ротора имеет внутреннее отверстие, через которое пропускают долото, бурильные и обсадные трубы. В это отверстие при бурении устанав-швают большой и малый съемные вкладыши. Ма-1Ый вкладыш имеет внутреннее отверстие квадратного сечения, через которое пропускают ведущую трубу. С помощью вкладышей вращение от стола ротора передается на ведущую трубу и через колонну бурильных труб по-родоразрушающему инструменту. Одновременно ведущая труба, а вместе с ней и буровой снаряд могут свободно опускаться вниз. Специальное устройство предохраняет вкладыши от произвольного выскакивания из гнезда во время бурения. При спуске в скважину обсадных труб вкладыши вынимают, и если диаметр обсадных труб превышает проходное отверстие ротора (250 мм), его снимают с рамы установки.

Вращающиеся части ротора смазывают разбрызгиванием масла, заливаемого в корпус. Уровень масла контролируют щупом через контрольную пробку. Чтобы промывочная жидкость не попадала в корпус, в верхней части его устроен кольцевой замок из выступов, входящих в кольцевые пазы стола ротора.

Контрпривод — промежуточное звено между ведущим валом коробки передач и валом бурового насоса, устанавливаемого при бурении на земле. Вал контрпривода вращается на двух шарикоподшипниках, установленных на опоре. На одном конце вала находится шкив, получающий вращение от ведущего вала коробки передач, на другом — шкив, передающий с помощью клиноременной передачи вращение на буровой насос. Опора вала контрпривода крепится болтами к раме установки и может перемещаться по ней, регулируя натяжение ремней.

Мачта установки служит для спуска-подъема бурильных и обсадных труб, а также для размещения около нее в вертикальном положении бурильных труб при подъеме бурового снаряда. Высота мачты до оси кронблока 16 м, а максимальная грузоподъемность 10 т.

Она состоит из двух верхних и одной нижней секций. Рама установки, мачта и ее секции между собой связаны шарнирно. При транспортировке мачту укладывают на стойки рамы горизонтально, а верхние секции разъединяют и располагают вдоль нижней. Поднимают и опускают мачту телескопическими гидравлическими домкратами.

В рабочем положении мачта опирается на две ноги, оснащенные винтовыми домкратами, которые разгружают рессоры и колеса автомобиля. Мачту крепят дополнительно двумя ярусами канатных растяжек. На верху мачты имеется двухроликовый кронблок, который вместе с талевым канатом, наматываемым на барабан лебедки, и талевым блоком, закрепленным на конце талевого каната, составляют талевую систему.

Рис. 5. Талевый блок установки УРБ-ЗАМ:
1 — запорный палец; 2 — серьга; 3 — траверса; 4 — подшипник; 5 — пружина; 6 — щеки; 7 — ось блока; 8 — блок; 9 — ушко.

С помощью талевой системы осуществляют спуско-подъемные операции и поддерживают колонны бурильных и обсадных труб на весу. Талевая система позволяет также опускать и поднимать колонны труб, вес которых значительно превышает грузоподъемную силу лебедки.

В установке УРБ-ЗАМ применен однороликовый талевый блок с серьгой. На серьге установлена пружина, приподнимающая бурильную трубу (свечу) над столом ротора при ее отвинчивании от колонны бурильных труб. Упорный шарикоподшипник, расположенный на траверсе, обеспечивает легкое вращение серьги.

Мачта снабжена специальными направляющими, по которым перемещается траверса вертлюга-сальника. Траверса имеет два ролика, один из которых сделан откидным для того, чтобы можно было легко завести траверсу в направляющие. Направляющие мачты и траверса препятствуют раскачиванию и проворачиванию корпуса вертлюга-сальника вместе с ведущей трубой при бурении. Вертлюг-сальник предназначен для подвода нагнетаемой буровым насосом промывочной жидкости из невращающегося шланга во вращающуюся колонну бурильных труб.

Рис. 6. Вертлюг-сальник установки УРБ-ЗАМ. Позиции даны в тексте.

Корпус вертлюга-сальника представляет собой цилиндрическую отливку с выемками для размещения двух валиков подвески штропа, с помощью которого его подвешивают на серьге талевого блока. Во время бурения корпус вертлюга-сальника не вращается. Внутри корпуса на радиальных подшипниках смонтирован шпиндель — основная вращающаяся деталь, воспринимающая массу колонны бурильных труб. На нижний конец шпинделя навернут замок, соединяющий вертлюг-сальник с ведущей трубой. Одновременно замок является корпусом сальника, который предотвращает вытекание промывочной жидкости и падение давления в нагнетательной линии. Гибкий шланг, по которому промывочная жидкость буровым насосом подается в трубу фланца вертлюга-сальника, присоединяется к отводу корпуса специальным хомутом. Для смазки вращающихся частей вертлюга-сальника в корпус заливают масло, утечку которого предотвращают сальником, установленным в нижней части шпинделя.

Рис. 7. Гидравлическая система установки УРБ-ЗАМ. Позиции даны в тексте.

Гидравлическая система установки предназначена для поднятия и опускания мачты, а также управления аварийными гидравлическими домкратами при ликвидации аварий с буровым снарядом и при извлечении обсадных труб.

Система состоит из масляного насоса лопастного типа, ручного масляного насоса, масляного бака, распределителя с предохранительным клапаном, двух гидравлических домкратов подъема мачты, двух аварийных гидравлических домкратов с распределителем и трехходовым краном и системы маслопроводов. В качестве рабочей жидкости в гидросистеме используют масло индустриальное.

Управляют гидравлическими домкратами подъема мачты и регулируют скорость ее подъема вентилями распределителя, а аварийными домкратами — вентилями распределителя и трехходовым краном.

Перед подъемом мачты открывают правый и левый вентили распределителя и включают масляный насос. Затем завинчивают правый вентиль так, чтобы до его полного закрытия оставалось 1,5 …2 оборота. Левый вентиль постепенно закрывают, повышая давление в системе до 5,5 …6 МПа. При этом масло нагнетается в гидравлические домкраты, которые начинают поднимать мачту. При подходе ее к вертикальному положению скорость подъема уменьшают, приоткрывая левый вентиль. После того как мачта займет рабочее положение, левый вентиль открывают полностью, а правый закрывают и выключают масляный насос.

Перед опусканием мачты необходимо выпустить воздух из гидравлических домкратов, для чего открывают специальные краны в верхней части обоих домкратов. Масляный насос включают после открытия левого и правого вентилей распределителя. Прикрывая левый вентиль, поднимают давление в системе и, выждав, пока через отверстия кранов выпуска воздуха домкратов не появится масло, закрывают их. После этого полностью открывают левый вентиль, а правый закрывают. Опускают мачту, приоткрывая на 0,5… 1 оборот левый вентиль. При этом масло из гидравлических домкратов под действием массы мачты вытекает и через распределитель поступает в маслобак. Скорость опускания мачты регулируют правым вентилем. Поворотом его вправо уменьшают скорость спуска, поворотом влево — увеличивают. Скорость опускания уменьшают по мере приближения мачты к стойкам рамы, на которые она должна ложиться без ударов. После того как мачта переведена в транспортное положение и уложена на стойки, отключают масляный насос и закрывают оба вентиля.

Обсадные трубы или буровой снаряд из скважины, когда их вес превышает грузоподъемность талевой системы установки, извлекают аварийными гидравлическими домкратами грузоподъемностью 300 т. Для работы с аварийными домкратами закрывают вентили распределителя и открывают правый или левый вентиль распределителя, а рукоятку трехходового крана ставят в положение «подъем». Затем включают масляный насос и вентилями распределителя регулируют подачу масла в аварийные домкраты и соответственно скорость выдвижения штоков. При этом давление в системе не должно превышать 6 МПа. При выходе штоков на величину хода поршня (на штоках отмечено риской) подъем прекращают, установив рукоятку трехходового крана в положение нейтраль. Опускают штоки при полном открытии вентилей распределителя. Рукоятка трехходового крана должна находиться в положении спуск. Переключать этот кран при работе с аварийными домкратами можно только при открытых вентилях распределителя. По окончании работы масляный насос выключают, а вентили распределителя закрывают.

В комплекте с аварийными домкратами применяют лафетный хомут с соответствующими клиньями, предназначенными для крепления извлекаемых из скважины труб.

Гидросистема установки снабжена также ручным масляным насосом, которым подают масло в гидравлические домкраты подъема мачты при неработающем приводном двигателе и опущенной мачте. С его помощью приподнимают мачту так, чтобы можно было откинуть кабину для свободного доступа к двигателю автомобиля. Высота подъема мачты над кабиной должна быть не менее 0,7 м. Мачту закрепляют специальными фиксаторами с болтами. При работе с ручным масляным насосом оба вентиля распределителя должны быть полностью закрыты.