Автоматический элеватор для бурильных труб

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕВАТОР ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий корпус с захватным органом и механизмом его управления, выполненным в виде груза с гибкой тягой и фиксатора груза в нерабочем положении, выполненного в виде поворотного рычага с приводом, отл и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения надежности работы механизма управления за счет обеспечения возможности приведения механизма управления в рабочее положение при любом положении элеватора , механизм зшравления снабжен приводом перемещения груза в нерабочее положение, выполненным в виде плунжерного гидроцилиндра, установленного с возможностью взаимодействия с грузом посредством полиспастной системы с противовесом и дополнительным рычагом с направляющей втулкой для груза, установленным на общей оси с основным рычагом, причем основной и дополнительный рычаги подпружинены между собой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЗ ДЮРА

РЕСПУБЛИК

4944

Q% (и) з р Е 21 В о19/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3501863/22-03 (22) 1$.10.82 (46) 30.05.84. Бюл. У 20 (72) Е.И. Молочников, Ф.С. Лыс, Г.Б. Михайлов и Б.В. Малин (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведочного бурения (53) 622.242.3 {088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 538128, кл. Е 21 В 19/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР . В 907217, кл. E 21 В 19/06, 1980 (прототип). (54)(57) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ЭЛЕВАТОР ДЛЯ

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ, включающий корпус с захватным органом и механизмом его управления, выполненным в виде груза с гибкой тягой и фиксатора

rpysa в нерабочем положении, выполненного в виде поворотного рычага с приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы механизма управления за счет обеспечения возможности приведения механизма управления в рабочее положение при любом положении элеватора, механизм управления снабжен приводом перемещения груза в нерабочее положение, выполненным в виде плунжерного гидроцилиндра, установленного с возможностью взаимодействия с грузом посредством полиспастной системы с противовесом и дополнительным рычагом с направляющей втул- Е кой для груза, установленным на общей оси с основным рычагом, причем основной и дополнительный рычаги подпружинены между собой.

1 10

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для спускоподъемных операций с бурильными трубами.

Известен автоматический элеватор для бурильных труб, содержащий корпус с захватным органом и механиз- . мом его управления f1).

Недостатком его является сложная конструкция механизма управления захватным органом, что снижает надежность его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является автоматический элеватор для бурильных труб, включающий корпус с захватным органом и механизмом его управления, выполненным в виде груза с гибкой тягой и фиксатора .груза в нерабочем положении, выполненного в виде поворотного рычага с приводом 2).

Недостатком известного устройства является то, что в процессе работы происходит заклинка груза, а противовес обеспечивает приведение механизма управления в рабочее положение только при упоре противовеса в неподвижное основание, что снижает надежность работы устройства в целом.

Целью изобретения является повышение надежности работы механизма управления за счет обеспечения воэможности приведения механизма управления в рабочее положение при любом положении элеватора.

Указанная цель достигается тем, что в автоматическом элеваторе для бурильных труб, включающем корпус с захватным органом и механизмом его управления, выполненным в виде груза с гибкой тягой и фиксатора груза в нерабочем положении, выполненного в виде поворотного рычага с приводом, механизм управления снабжен приводом перемещения груза в нерабочее положение, выполненным в виде плунжерного гидроцнлиндра, установленного с возможностью взаимодействия с грузом посредством полиспастной системы с противовесом и дополнительным рычагом с направляющей втулкой для груза, установленным на общей оси с основным рычагом, причем основной и дополнительный рычаги подпружинены между собой.

Такое выполнение устройства обеспечивает возможность приведения механизма управления в рабочее положение при любом положении элеватора, 94944 2 что значительно повышает надежность работы устройства в целом.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство в исходном положении, на фиг.2 - то же, после установки груза на бурильную трубу, на фиг .3то же, при захвате бурильных труб, на фиг.4 — возвращение груза в исходное положение °

10 Элеватор состоит иэ корпуса 1 с захватным органом 2 и механизмом управления захватным органом, выполненным в виде груза 3 с противовесом 4, связанных между собой гиб15 кой тягой 5 и фиксатора 6 груза 3 в нерабочем положении.

Фиксатор 6 расположен на оси 7 корпуса 1 с возможностью поворота и состоит из рычага 8 с направляющей

Z0 втулкой 9 и рычага 10 с опорной площадкой 1 1. Рычаг 10 прижат к рычагу 8 пружиной 12 и шарнирно. соединен со штоком 13 гидроцилиндра

14, шарнирно соединенного с корпу25 сом 1. На корпусе 1 установлен упор 15 для ограничения поворота рычага 8.

В исходном положении грув 3 расположен в направляющей втулке 9 и

З0 установлен на опорную площадку 11, а гибкой тягой 5 через ролики 16 и

17 рычага 8, ролики 18 и 19 соединены с корпусом 1. Ролик 19 установ" лен в рамке 20, которая имеет упор

21 для контакта с конечным выклюЗ5 чателем 22. Рамка 20 соединена гибкой тягой 23 с противовесом 4 через ролики 24 и 25, ролик 26, укрепленный на штоке 27 плунжерного

40. гидроцилиндра 28, и ролик 29. Гиб кие тяги 5 и 23 и ролики 16,17,18, 19,24,25,26 и 29 входят в состав полиспастной системы. На корпусе установлен упор 30 для противовеса

4. Элеватор предназначен для работы

45 с бурильной колонной, состоящей из труб 31.

Элеватор работает следующим образом.

В исходноИ положении элеватор с

50 открытым захватным органом 2 опущен в нижнее положение. Бурильная колонна удерживается штангодержателем (не показан). К верхней муфте колонны привинчена труба 31 °

Подают команду на перемещение элеватора вверх. При его перемещении, в положении, когда фиксатор 6 находится ниже торца муфты трубы 31

3 109 (фиг. 1), включается предостановочная скорость элеватора и одновременно подается рабочая жидкость в штовую полость гидроцилиндра 14, шток 13 которого тянет рычаг 10, поворачивая его вокруг оси 7, и прижимает к бурильной трубе 31.Вместе с рычагом 10 поворачивается связанный с ним пружиной 12 рычаг 8 с грузом 3, установленным в направляющей втулке 9 и опирающимся на опорную площадку 11. При дальнейшем движении элеватора вверх рычаг 10 начинает скользить по трубе 31 и, когда опорная площадка 11 окажется на уровне торца муфты трубы 31,рычаг 10 продолжит поворот, увлекая за собой посредством пружины 12 рычаг 8. Рычаг 8 с грузом 3 останавливается на упоре 15, а поворачивающийся далее рычаг 10 выдергивает из под груза 3 опорную площадку 11, и груз 3 ляжет на торец муфты трубы 31.

При дальнейшем движении элеватора вверх груз 3 остается на торце муфты трубы 31 (находящейся в покое) и посредством гибкой тяги 5, проходящей через ролики 16,17 и 18,поднимает вверх ролик 19 с рамкой 20 и упором 21 до контакта последнего с конечным выключателем 22, который дает команду на остановку элеватора. Одновременно рамка 20 поднимает противовес 4 посредством гиб4944 кой тяги 23, проходящей через ролики 24, 25, 26 и 29. В этом положении муфта трубы 31 окажется в зоне захватного органа 2, который закли5 нится на ней и жестко соединит элеватор с трубой.

Для возврата механизма управления захватным органом .2 в исходное положение подают рабочую жидкость в плунжерный гидроцилиндр 28, под давлением которой шток 27 с роликом 26 опускается вниз, вытягивая гибкую тягу 23. В результате противовес 4 дойдет до упора 30 и гибкая тяга. 23 через ролики 24 и 25 вытянет рамку 20 с роликом 19 в ее исходное положение, а та гибкой тягой 5,проходящей через ролики 18,17 и 16, поднимет груз 3 и втянет его в направляющую втулку 9. После этого подают рабочую жидкость в поршневую полость гидроцилиндра 14 и рычаги

8 и 10 с грузом 3 возвращаются в исходное положение. Затем сбрасывают ,давление в плунжерном гидроцилиндре

28 и противовес 4 опускается вниз, возвращая шток 27 в начальное положение.

Благодаря тому, что обеспечивается возможность приведения механизма управления захватным органом в рабочее положение при любом поло жении элеватора, повышается надежность работы механизма управления и элеватора s целом.

1094944

1094944

I094944

1094944

zs иг.

ВНКИИИ Заказ 3556/19 Тираи 564 . Подпиеное

Филиал ППП "Патеит", г. Уигород, ул.Проектная,4