Клиньевой захват для цилиндрических деталей

 

КЛИНЬЕВОЙ ЗАХВАТ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащий корпус, в конической расточке которого расположены клинья с зубьямт) насечкн и элементы, обеспечивающие синхронное перемещение клиньев в осевом и в радиальном направлениях, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости захватных клиньев при сохранении грузоподъемности захвата, радиус кривизны внутренней поверхности клиньев меньше радиуса кривизны обхватываемой цилиндрической детали на величину высоты зуба насечки, причем внутренняя и наружная поверхности клиньев -концентричны. (Л О5 сх со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з (5 F. 21 В 19/10

1 j:.1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCMOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3554344/22-03 (22) 24.12.82 (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) Н. А. Раджабов, Ш. Ш. Шафиев и Ф. Л. Ярославский (71) Азербайдханский на; чно-исследовательский институт нефтяного маи инострое-. иия

53) 622.242.3(088.8)

56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 95916, кл. Е 21 В !9/10, 1949.

° 2. Муравьев.И. М., Базлов М. H., Жуkos А. И. и Чернов В. С. Технология и техника добычи нефти и газа. М., «Недра», 1971, с. 452 — 454, рис. 206 (прототип).

„„SU„„1106890 A (54) (57) КЛИНЬЕВОИ ЗАХВАТ ДЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕИ, содержащий корпус, в конической расточке которого расположены клинья с зубьями насечки и элементы, обеспечивающие синхронное пере-мещение клиньев в осевом и в радиальном направлениях, отличающийся тем, что, с . целью снижения металлоемкости захватных клиньев при сохранении грузоподъемности захвата, радиус кривизны внутренней поверхности клиньев меньше радиуса кривизны обхватываемой цилиндрической детали .на величину высоты зуба насечки, причем внутренняя и наружная поверхности клиньев .концентричны.

С:

СР (.Ь

00 с©

1!06890

Клиньевой захват относится к маши(юстроению и может быть использован в качестве грузозахватного устройства в элеваторах и спайдерах, применяющихся при бурении и ремонте нефтяных и газовых скважин, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен клиньевой захват, состоящий из двух и более клиньев, расположенных в конической расточке корпуса и снабженных на рабочей поверхности насечкой или рифлением и элементами, обеспечивающими синхронное перемегцение клиньев как в осевом, так и радиальном направлениях. Радиус кривизны внутренней поверхности клиньев выполнен равным радиусу своего исходного контура, т.е. радиусу кривизны захватываемой цилиндрической детали, в связи с чем наружная поверхность для обеспечения передвижения клиньев в корпусе по мере внедрения зубьев насечки в захватываемую деталь выполнена эксцентрично относительно внутренней.

Принцип действия известных клиньевых захватов основан на том, что в результате приложения к захватываемой детали осевой нагрузки находящиеся с ней в контакте клинья, перемещаясь по конусной поверхности расточки корпуса вместе с захваченной деталью, внедряются зубьями насечки или рифления в последнюю и тем самым удерживают деталь (груз) (1).

Однако при такой конструкции клиньевого захвата внедрение зубьев насечки в захватываемую деталь при радиальном перемещении клиньев оказывается неравномерным, что подтверждается формулой

8= R (1 — ((1 — (— ) ° sin F) + h cosY, R или, так как R>> h, д = h сову; где д — величина внедрения зубьев насечки в захватываемую деталь;

Ъ вЂ” высота зуба насечки;

R — радиус внутренней поверхности клина или радиус охватываемой цилиндрической детали;

Y — угол, отсчитываемый от середины клина.

Как видно из формулы точка, соответствующая середине клина, т.е. при = 0, получает максимальное перемещение, равное h, а точка, соответствующая краю клина, т.е. при Y= 90, получает перемещение, равное нулю (так как cos 90" = О).

Внедрение зубьев насечки в захватываемую деталь начинается от середины клина и по мере его радиального перемещения распространяется на новые участки зубьев насечки.

Следовательно. для обеспечения надежного захвата клиньями цилиндрической детали при прочих равных условиях необходимо увеличивать число рядов зубьев, т.е.

35 вь(«оту клипа, что приводит к вел ичению м TH,ïîñ÷êocòè конструкции в целом.

Изве«тсн клиньевой захват для нилин jpH чс«ких деталей (труб), «одсржащий корпус в конической расточке которого расположены клинья с зубями насечки и элементы. обсспсчивающие синхронное перемен(ение клиньев в осевом и в радиальном направлеIl иях (2) .

Однако в этом клиньевом захвате радиус кривизны внутренней поверхности клиньев также выполнен равным радиусу кривизны своего исходного контура (захватываемой детали) и, следовательно, наружная поверхность клиньев выполнена эксцентричной относительно их внутренней поверхности, так как и в этой конструкции имеет место неравномерное внедрение зубьев насечки кли«а в захватываемую деталь и связанное с этим увеличение металлоемкости.

Для снижения металлоемкости клиньевых захватов при прочих равных условиях необходимо обеспечить равномерное внедрение зубьев насечки клина по окружности в захватываемую деталь, что дает возможность уменьшить высоту клиньев, а вместе с этим — габариты конструкции в целом.

Целью изобретения является снижение металлоемкости захватных клиньев при сохранении грузоподъемности захвата.

Поставленная цель достигается тем, что в клиньевом захвате для цилиндрических деталей, содержащем корпус, в конической расточке которого расположены клинья с зубьями насечки и элементы, обеспечивающие синхронное перемещение клиньев в осевом и в радиальном направлениях, радиус кривизны внутренней поверхности клиньев меньше радиуса кривизны обхватываемой цилиндрической детали на величину высоты зуба насечки, причем внутренняя и наружная поверхности клиньев концентричны.

На фиг. 1 показана схема, поясняющая принцип действия известного клиньевого захвата; на фиг. 2 — то же, предлагаемого клиньевого захвата; на фиг. 3 — клиньевой захват в статике; на фиг. 4 — разрез А — Л на фиг. 3.

Клиньевой захват состоит из корпуса 1, в конусной расточке которого расположены два и более клина 2, имеющих на внутренней поверхности насечку, в радиальной проточке которых расположены вкладыши 3, предохраненные от выпадания болтами 4.

Вкладь(ши 3 служат для обеспечения синхронного перемещения клиньев в корпусе как в осевом, так и в радиальном направлениях. Радиус кривизны внутренней поверхности клиньев 2 выполнен меньшим. чем радиус исходного конту ра этих клиньев, на величину зуба насечки, а внутренняя и наружная поверхности кли >;B концентричны (фиг. 3).

Кл и н!>(ВОИ з<1."Ва 3 j) <1()o Г«1(. т с, 1(. ., 101!1! I образом.

11еР130H«l«1<1.11>tlo, 13 н(наГР> ж(li !!Oil сос) оН

H И И К, I IIH ЬЯ K<1 C«IK) I Ñß 3» XE33 T1>l 13<1(. il Oil .1(Т >tЛИ Л И ПП> IIO КР<15! М, Т.(. 110 O() j)<1 3CIÎ Í(ï Ì IIHс

ЛИ I! Qj)H j)xfiocTli K. IèHьев меньше радиуса Ох!3(!Тывасмой ни Hfflдричес КОЙ детали на f)p.lit «!H I! X зу()H нас(."ч к и.

ПО мере нагружения захватываемой детали осевой силой последняя перЕмен!ается вниз, > f3лс Кая за COGOH f13 XOTH 1ttHPÑß C HOjt В КО Нтакте клинья, которые. скользя по конус!юй расточке корпуса, продвигаются В радиаль(юм направлении и внедря!отея зубьями насечки в захватываемую деталь, тем са,;, и удерживая ес. В Отличие 0Т II313(cTIIOI0 захв;)т 1 Вн(. дреHH(. Змбьев н<1(. (очки tiВ клина и по мере мВС. )ич HHH Oc(вой силы распространяется на новы(участh!! з бы. В H llр!1 дОСТИiK(>III!H Ос(>ВОЙ СИ,1OH

il i K(It iI I, it HoIf 1>а IPTIfolt f3PPIII и и ны .!i бьfl !! а с ("ч к I I 110.1 i l О с т ыО 13 I l (. ;3 j> Я!От с Я 110 О h j) м ж—

Ho(. TH l3 3<)х!33чc ни>> Io )с TIK1 ь, Iij) if этом 0()(. сII(<чI1Вcнис зi б!>СВ по Окрх жн()сти.

В предлагаемом клиньевом з!)к(3атс по

cðàâíåHûþ с известным достигаетс>! ум Hi-! пение ВысОты к.1HHt. В на 60,)р. ITo позво, Iяет уменьшить габариты всего клпньевог(> захвата и вместе с этим его мет()г!г!Оемкость.

Сост а в и тель F. Столб но в

Редактор О. Черниченко Техоед И. Верес Корректор М. Демчйк

Закай 5240/22 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений н открытий

l 33035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4