Анализ существующих конструкций подъемников для сборки башенных вышек (стр. 3 )

При сборке вышек подъемниками работа выполняется непосредственно на полу подвышечного основания или на высоте 4– 6 м от пола основания в зависимости от модели вышки. Для работы на высоте к поясам собранных секций при помощи стропов подвешивают настил из досок.

По сравнению с ранее описанными способами сборка вышек подъемниками более безопасна и менее трудоемка.

Вышку собирает звено вышкомонтажников из 9 – 10 человек, которые распределяются следующим образом. При сборке собираемой секции четверо рабочих находятся наверху – по одному на каждом углу – и занимаются стыковкой и креплением ног. Четверо вышкомонтажников работают внизу и вначале также занимаются стыковкой ног совместно с работающими наверху, а затем установкой и креплением поясов, раскосов или диагональных тяг. Один или два рабочих подносят при помощи рана детали собираемой секции и готовят крепежный материл. Вышку собирают под непосредственным руководством прораба, который подает все команды трактористам или работающему на пульте лебедки во время подъема собираемой части вышки. До начала сборки вышки инструктируют всех рабочих и устанавливают условные сигналы подачи команд.

1.1.4 Разборка подъемников после сборки вышки

Подъемник разбирают после установки вышки на основание и ее крепления. Для этого несущие балки опускают в нижнее положение и при помощи легости снимают несущие трубы. Открепляют ходовые концы оснастки от тягового механизма (трактора или лебедки), снимают оснастку полиспастов и страхового устройства. В подъемнике ПВ2-45несущие балки освобождают от направляющих ползунов и снимают их с трубных стоек. Снимают также пояса, наголовники с блоками, трубные стойки и нижние опоры стоек. Полностью разбирают подъемник при помощи легости и крана. Для упрощения последующей сборки подъемника можно оставлять в сборе стойки с опорами и наголовниками. В этом случае для предотвращения выпадания стоек наголовники и опоры стягивают тросами.

Подъемник ПВ5-60разбирают в следующем порядке. С балок снимают несущие трубы, от нижних опор и наголовников отсоединяют канаты страхового устройства и закрепляют их на несущих трубах. Талевые блоки полиспастов поднимают на нужную высоту и закрепляют к спаренным трубным стойкам в транспортное положение. Подъемник освобождают от оттяжек и с передней и задней сторон снимают верхние пояса, соединяющие монтажные панели. В этих же плоскостях освобождают нижние концы диагональных тяг и крепят их к опорам спаренных стоек. Освобожденные друг от друга монтажные панели открепляют от кронштейнов основания и поочередно с помощью легости опускают на землю. Каждую панель открепляют от шарниров кронштейнов, при помощи крана укладывают в горизонтальное положение и разбирают на транспортные узлы и детали.

При разборке подъемника ПВЛ снимают несущие трубы и балки, пояса и диагональные тяги панелей. Спаренные стойки с полиспастами и оснасткой открепляют от подкосов, поочередно опускают и укладывают на рамы в транспортные узлы. Открепляют распорки и связи электролебедки, и рамы со стойками с помощью крана снимают с кронштейнов подвышечного основания.

1.1.5 Разборка вышек подъемниками

Перед разборкой с вышек снимают кронблок, стояк, обшивку нижних секций, нижние маршевые лестницы, а также демонтируют оборудование и привышечные сооружения. На козлах вышки устанавливают ролик для выполнения вспомогательных работ. На подвышечное основание монтируют кронштейны для крепления подъемника. Панели подъемника устанавливают вертикальное положение при помощи легости.

На вышку устанавливают монтажные пояса воротной части, при разборке уголковых 53-метровыхвышек монтажные пояса располагают в следующем порядке. С нижней секции снимают нижние полупояса ворот, раскосы отсоединяют от воротных подкосов и устанавливают монтажный пояс. Затем снимают воротные полупояса второй секции, от подкосов ворот отсоединяют концы раскосов этой секции и ставят второй монтажный пояс. От косынок нижних ног и среднего пояса третьей секции закрепляют и снимают подкосы ворот.

При разборке трубных вышек также снимают полупояса, подкосы ворот, устанавливают монтажные пояса воротной части крепят их к ногам вышки.

Вышку открепляют от основания, а страховые оттяжки – от якорей. Оснащенную монтажными поясами вышку соединяют тропами с несущими трубами подъемника, поднимают ее на необходимую высоту и приступают к разборке нижней секции.

Разбирают вышку в порядке, обратном сборке. Освобожденные детали должны опускаться при помощи легости и укладываться на расстоянии не менее 20 м от основания вышки.

При перерывах в работе не разобранную часть вышки опускают на основание и крепят страховыми оттяжками.

Находящиеся в аварийном состоянии вышки разбирать запрещается. Они должны быть, свалены за оттяжки при помощи трактора.

1.2 Основные параметры и технические характеристики вышечных подъемников

Для сборки башенных вышек методом "сверху-вниз" применяют специальные вышечные подъемники следующих типов: ПВК-1(подъемники Кершенбаума), ПВУ-35, ПВ2-45, ПВ5-60, ПВЛ. Подъемники ПВК-1 и ПВУ-35 предназначены для сборки 41метровых вышек с основанием 8Х8 м. Для сборки уголковых вышек высотой 53м с размерами нижнего основания 10Х10 м и высотой секций 4 м широкое применение получил подъемник ПВ2-45. С выпуском трубных вышек ВБ-53-320, в которых высота секций составляет 6 м, для их сборки институт ВНИИнефтемаш разработал подъемник ПВ5-60. В нем за основу взята конструкция подъемника ПВ2-45, в которую введен ряд усовершенствований и увеличена высота подъемника. С помощью этого подъемника можно собирать все существующие типы башенных вышек с высотой секций до 6 м и размерами нижнего основания до 10Х10 м.

По принципу действия все подъемники одинаковы и различаются размерами и грузоподъемностью. Техническая характеристика подъемников приведена в таблице 1.1

1.3 Особенности эксплуатации, конструктивные недостатки и причины отказов вышечных подъемников

Вышечный подъемник должен быть оснащен страховым устройством, без которого сборка и разборка вышек не допускается. Подъемник должен быть установлен на горизонтально выровненной площадке на прочных опорах или основании собираемой вышки и крепиться оттяжками из стального каната.

Оснастка талевой системы вышечного подъемника должна обеспечивать одновременный подъем обеих траверс (двутавровых балок) в горизонтальном положении.

К недостаткам метода сборки вышек "сверху вниз" следует от­нести то, что монтаж вышечных подъемников является трудоемкой операцией и занимает значительное время.

1.4 Совершенствование подъемников для сборки вышек

Известны два типа привода полиспастов подъемника с помощью трактора-тягача или трактора-подъемника и специальной лебедки.

При первом способе привода полиспастов подъемника трактор - тягач устанавливается на безопасном расстоянии не ближе высоты вышки плюс 10 метров, а при подъеме вышки перемещается на расстояние до 120 метров. Канаты, идущие от полиспастов до трактора - тягача, располагают непосредственно на земле. Для опускания подъемника необходимо преодолеть силу трения канатов о землю. В тех случаях, когда сила трения канатов о землю превышает усилие натяжения канатов (во время распутицы, при использовании подъемников старых типов ПВ8-35 и т. д.), перемещение канатов производится вручную, что очень трудоемко. Кроме того, управлять процессом подъема трудно, поскольку расстояние от руководителя работ до трактора большое. Это опасно и требует применения, специальных мер безопасности.

При втором способе привода полиспастов подъемника с помощью лебедки имеется возможность более рационально использовать площадь земельного участка для монтажа. Управлять процессом и руководить работой удобно. Исключается ручное перемещение канатов, что способствует более производительному ведению работы.

В настоящее время широко распространены вышки 2ВБ53-300 (4ВБ53-300) и ВБ53-300 (ВБ53-320 М). Для их сборки используются подъемники ПВЗ-35 и ПВ5-60. Натяжение ходовых концов канатов подъемников ПВЗ-35 и ПВ5-60 составляет соответственно 17 кН и 23 кН.

Таким образом, для привода подъемников необходимы лебедки, обладающие суммарным натяжением ходовых концов канатов, равным 92 кН. Подъемники ПВЗ-35 и ПВ5-60 такими лебедками не комплектуются. Поэтому для натяжения ходовых концов канатов полиспастов этих подъемников в настоящее время используются тракторы-тягачи.

Нами предложен способ сборки башенной вышки с помощью вышечного подъемника, в качестве привода которого используются строительно-монтажные лебедки с разработанными инвентарными якорными устройствами. В этом случае для безопасного привода подъемника используются строительно-монтажные лебедки (по две на каждый подъемник) следующих марок Т-145Г (ТЛ-7), ЛЭМ-5, Ж-5, Ш1-5-61, с тяговым усилием 50 кН. Для стопорения строительно-монтажных лебедок предложено применять якоря инвентарные, бетонные заглубленные и не усиленные щитом. Наиболее удобным и эффективным в работе является якорь ин-

инвентарный, который признан изобретением.

1.5 Цель и задачи исследования

Целью выпускной квалификационной работы является исследование влияния основных факторов на динамику подъёмников для сборки башенных вышек.

Для достижения поставленной цели в выпускной квалификационной работе решаются следующие задачи:

- провести анализ существующих конструкций вышечных подъёмников;

- обосновать конструкцию вышечных подъёмников;

- исследовать динамические нагрузки в подъёмных канатах при упругом закреплении направляющих блоков полиспастной системы;

- провести расчет экономической эффективности от предлагаемых мероприятий.

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ВЫШЕЧНОГО ПОДЪЁМНИКА

2.1 Выбор базовой модели вышечного подъёмника и технические характеристики

Подъемник ПВЛ-60 с электролебедкой предназначен для сборки и разборки буровых вышек башенного типа с нижней базой не более 10х10м. Подъемник применяется для сборки и разборки буровых вышек на нефтяных и газовых месторождениях в умеренном макроклиматическом районе ГОСТ 16350. Подъемник типа ПВЛ (устройство для монтажа буровых вышек башенного типа) содержит подъемную часть (подъемное устройство), привод подъемника в виде электролебедки с элементами соединения ее с подъемной частью, вспомогательную лебедку, предназначенную для подъема на монтажную площадку и монтажа деталей вышки.