Пневматический ключ для свинчивания и развинчивания труб при спускоподъемных операциях в нефтяных скважинах с применением пневматической машины поршневого действия

 

№ 122110

Класс 5а, 33ао

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О. В. Пилюцкий и Б, Ф, Шелдыбаев

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ

И РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ

Заявлено 25 августа 1958 г. за № 606840/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опублвковано в «Бюллетене изобретений» ¹ 17 за !959 г

Известные пневматические ключи для свинчивания и развинчивания труб обладают тем недостатком, что они требуют большого количества сжатого воздуха и имеют низкий коэффициент полезного действия.

Предлагаемый ключ не имеет этого недостатка, так как в нем возвратное и поступательное движения штока поршневой машины преобразуются во вращательное движение при помощи системы вилок, ползунов и обгонных роликовых муфт.

На чертеже показана кинематическая схема предлагаемого ключа в двух проекциях.

Ключ включает двигатель 1, представляющий собой пневматическую поршневую машину сжатого воздуха системы Михеля, а также механизм преобразования возвратно-поступательного движения штока двигателя во вращательное. Механизм состоит из двух шатунов 2 и редуктора с автоматическим переключением скоростей вращения. Шатуны соединены с одной стороны при помощи вилок и ползунов со штоком двигателя, а с другой стороны через роликовые обгонные муфты 3 — с валами 4, несущими на себе шестерни 5, две промежуточные шестерни 6, свободно вращающиеся на осях 7, и суммирующую шестерню 8, укрепленную на раздаточном валу 9. Редуктор состоит из зубчатого колеса 10, помещенного на обгонной муфте 11, которая позволяет шестерне в одном направлении свободно вращаться относительно вала, второго зубчатого колеса 12, свободно вращающегося на валу И, пары зубчатых колес 14 и 15, фрикционной муфты 1б с ограниченным крутящим моментом и пневматической муфты, включающей цилиндр 17, поршень 18, два сателлита 19 и шпиндель вращения 20, несущий на себе трубные захваты.

Сжатый воздух приводит в движение двигатель, который через механизм преобразования возвратно-поступательного движения штока во вращательное приводит во вращение раздаточный вал 9; во время работы возможны три варианта: работа ключа на пониженной скорости с максимальным моментом на шпинделе; работа ключа на повышенной скорости с ограниченным моментом на шпинделе; автоматический пере№ 122110

Предмет изобретения

1. Пневматический ключ для свинчивания и развинчивания труб при спуско-подъемных операциях в нефтяных скважинах с применением пневматической машины поршневого действия, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью сокращения расхода воздуха и повышения к. п. д. машины, возвратное и поступательное движения штока поршневой машины преобразуются во вращательное при помощи системы вилок, ползунов и обгонных роликовых муфт.

2. Форма выполнения редуктора ключа по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью сокращения времени, переключение скоростей осуществляется автоматически при помощи обгонной и пневматической фрикционных муфт и шестеренчатых передач. г3 Дд

O lOl г /х

Комитет г<о делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР

Редактор Л. M. Струве Гр. 10

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,17 и л. Зак. 6070

Поди. к неч. 13Х111 59 г.

Тираж 650 Цена 25 кон.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий нри Совете Министров СССР

Мосина, Петровка, 14. ход работы ключа с повышенной на пониженную скорость вращения и наоборот, в зависимости от изменения величины крутящего момента на шпинделе.

В первом случае схема работает так, что вал 9 через обгонную муфту 11 вращает зубчатое колесо 10, которое передает вращение колесу 12, а затем через сателлиты 19 передает вращение шпинделю 20.

В это время зубчатая пара 14 и 15 вращается вхолостую, так как фрикционная муфта отключена.

Во втором случае в цилиндр 17 подается сжатый воздух, вследствие чего включается муфта и через пару 14 и 15 и фрикционную муфту 1б шестерня 12 получает повышенное число оборотов, передающееся шпинделю. В это время шестерня 10 совершает обгон вала 9.

Свинчивание начинают производить с большой скоростью вращения и после того, как появится натяг в резьбе и начнет возрастать крутящий момент до величины большей, чем тот момент, на который отрегулирована муфта, последняя, при этом, начнет пробуксовывать, число оборотов шестерни 12 снизится и, как только угловые скорости вала 9 и шестерни 10 сравняются, последняя станет ведущей и скорость вращения <шпинделя упадет. В этом положении муфту 1б отключают.

Крепление резьбы производят по индикатору.

При развинчивании резьбы операции производятся в обратном порядке.