Ключ для свинчивания и развинчивания скважинных труб

 

Использование: в процессе выполнения спуско-подъейных операций при проводках и ремонте нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения состоит в том, что роторная шестерня замкнутого типа выполнена из трех скрепленных между собой дисков с эксцентричными расточками, причем эксцентриситеты расточек крайних дисков совпадают и противоположны эксцентриситету среднего, снабженного на наружной поверхности зубчатым венцом . Внутри каждой расточки установлены подшипники, а внутри подшипни- .ков - челюсти. Между дисками расположены , кольца с пазами. Челюсти укреплены в горизонтальных прорезях челюстедержателя. При вращении роторной шестерни заторможенный челюстедержатель некоторое время остается неподвижным и челюсти под действием эксцентричных расточек подводятся к трубе. После сцепления с трубой челюсти ведут ее до завершения процесса свинчиаания или развинчивания., Кольца с пазами служат для отвода челюстей по окончании процесса свинчивания или развинчивания. Повышается производительность труда за счет исключения переналадок при переходе с одного диаметра труб на другой, а также повышается технологичность изготовления . 1.з.п. ф-лы, 3 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gal>s Е 2! В 19/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»/

ГОСУДАРСТВ Е Н НОЕ ПАТЕ НТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787990/03 (22) 02,02.90 (46) .07,06.93. Бюл. и 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (72) В.И.Куц, Л.П.Пешков, А.С ° Гусев и A.Ã.Âåñòîâ (56) 1. Composit Catalog of Oil Fie1d

Fpnipment and Services, с ° 1962, 1986-87 гг.

2. Патент США Р 3516308, кл. 8157.16, опубдик. 1970. (54) КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ СКВАЖИННЫХ ТРУБ (57) Использование: в процессе выполнения спуско-подъемных операций при проводках и ремонте нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения состоит в том, что роторная шестерня замкнутого типа выполнена из трех скрепленных между собой дисков с эксцентричными расточками, причем эксцентриситеты расточек крайних дисИзобретение относится к устройствам для свинчивания и развинчивания скважинных труб в процессе выполнения спуско-подъемных операций при проводках и ремонте нефтегазовых скважин.

Известен ключ фирмы Farr, содержащий роторную шестерню с боковым проемом для ввода трубы, трубоэахватное устройство ротора, привод, соединенный с роторной шестерней двумя про„, Ы„„1819977 А1 ков совпадают и противоположны эксцентриситету среднего, снабженного на наружной поверхности зубчатым венцом. Внутри каждой расточки установлены подшипники, а внутри поды, пни,ков - челюсти. Между дисками расположены. кольца с пазами. Челюсти укреплены в горизонтальных прорезях челюстедержателя. При вращении роторной шестерни заторможенный челюстедержатель некоторое время остается неподвижным и челюсти под действием эксцентричных расточек подводятся к трубе. После сцепления с трубой челости ведут ее до завершения процесса свинчивания или развинчивания«

Кольца с пазами служат для отвода челюстей по окончании процесса свинчивания или развинчивания. Повышается производительность труда за счет исключения переналадок при переходе с одного диаметра труб на другой, а также повышается технологичность изготовления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. межуточными зубчатыми колесами, и две группы опорных роликов (!) .

Однако такой ключ имеет пониженную технологичность, а также недостаточный диапазон захвата труб, что снижает его производительность.

Наиболее близким из известных технических решений к изобретению по своей технической сущности, достигаемому результату и количеству сходных признаков является ключ для свинчи1819977 вания и развинчивания труб, включающий вращатель, в корпусе которого установлена роторная шестерня с закрепленным на ней челюстным захватом в виде верхнего и нижнего челюстедержателей с челюстями, и приводной электродвигатель (2) .

Однако данный ключ имеет ограниченные функциональные возможности, требует выполнения операций отвода и последующего подвода элеватора к трубе, что сказывается на снижении производительности.

Цель изобретения - повышение производительности труда путем расшире" ния диапазона диаметров захватываемых без переналадок труб при минимальных габаритах ключа и повышение технологичности изготовления, а также упрощение конструкции и возможность быстрого демонтажа при профилактических осмотрах и техобслуживании.

Цель достигается тем, что в ключе для свинчивания и развинчивания сква- 2 жинных труб, включающем вращатель, в котором установлены роторная шестерня с закрепленным на ней челюстным захватом в виде верхнего и нижнего челюстедержателей с челюстями и приводной двигатель, в соответствии с изобретением установлены кольца с пазами, роторная шестерня выполнена из трех частей, скрепленных друг с другом, нижняя из которых выполнена с. эксцентричной расточкой и зубчатым венцом, а две другие - в виде дисков с внутренними эксцентричными отверстиями, причем в указанных отверстиях и расточке установлены подшипники, внутри которых расположены челюсти, при этом эксцентриситеты отверстий и расточки крайних частей роторной шестерни совпадают и противоположны эксцентриситету отверстия средней части, а кольца с пазами установлены между частями роторной шестерни. Кроме того, челюстной захват закреплен на роторной шестерне с возможностью быстрого демонтажа, а верхний челюстедержатель выполнен с горизонтальны- 5О ми прорезями для выхода челюстей.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами. На фиг.1 приведен ключ, имеющий в своем составе роторную шестерню,. в разрезе; на фиг.2ключ с роторной шестерней из двух частей; на фиг.3 - вращатель ключа со снятой крышкой и верхним челюстедержателем, вид сверху, Вращатель ключа содержит редукторную и приводную части. Роторная шестерня вращателя состоит из трех частей. Нижняя часть 1 представляет собой зубчатое колесо, внутри которого выполнена эксцентричная расточка, в . которой установлен подшипник 2. Две другие части 3, 4 роторной шестерни представляют собой диски с эксцентричными отверстиями, в которых установлены подшипники 5, 6. Внутри подшипников 2, 5, 6 устанавливаются челюсти 7, 8, 9, оси поворота которых укреплены в верхнем 10 и нижнем 11 челюстедержателях с помощью болтов

12, которые также скрепляют верхний и нижний челюстедержатели. 4елюсти разделены между собой кольцами 13, 14, 20, скрепляемыми болтами 15. Че= люсти 7, 8, 9 имеют захватную часть, у которой плашки образуют угол, больший 90, но меньший 120 . Противоположной от захватной части стороной челюсти взаимодействуют с подшипниками 2, 5, 6 ° Нижний .елюстедержатель

10 взаимодействует с дисковым тормозом 13, а верхний челюстедержатель

11 - с крышкой 14. Диски 3, 4 связаны с нинней частью 1 роторной шестерни болтами 15. На фиг.2 показан ва-, риант выполнения роторной шестерни из двух частей. В этом случае подшипники 16, 17 снабжены коническими бандажами 18, 19.

Ключ работает следующим образом.

Колонна скважинных труб фиксируется на весу спайдером. На муфту трубы устанавливается нижним концом другая труба, подвешенная на элеваторе и пропущенная через отверстие в ключе. Включается приводная часть ключа и роторная шестерня, состоящая из трех частей 1, 3, 4 (или из двух частей) начинает вращаться. В тоже время верхний 10 и нижний 11 челюстедержатели удерживаются от проворота дисковым тормозом 13. В результате подшипники 2, 5, 6, установленные внутри частей 1, 3, 4 роторной шестерни, накатываются на челюсти 7, 8, 9 и выдвигают их к центру отверстия в ключе до соприкосновения с наружной поверхностью трубы. За счет преодоления сопротивления дискового тормоза 13 происходит внедрение плашек челюстей в трубу. Как только сопро18 тивление дискового тормоза преодолено, челюстедержатели с внедренными челюстями и роторная шестерня образуют единое целое, и происходит свинчивание или развинчивание резьбового соединения. Кольца 13, 14, 20 образуют направление для движения челюстей

7, 8, 9, а также имеют пазы для отвода челюстей от трубы и разрез для выхода их из зацепления с пазами.

Преодолевая сопротивление дискового тормоза 13, челюстедержатели 10 и 11 могут свободно вращаться относительно роторной шестерни, при этом за счет взаимодействия с подшипниками

5 и пазами в кольцах 13, 14, 20 челюсти подводятся или отводятся от центра отверстия в роторной шестерне.

При максимальном своде челюстей они попадают в разрез в пазах колец 13, 14, 20 и могут быть выведены из зацепления как с подшипниками 5, так и кольцами 13, 14, 20. В результате при снятии крышки 14 можно вытащить верхний 10 и нижний 11 челюстедержатели с прикрепленными к ним челюстями

7, 8, 9, открыв при этом зевы роторной шестерни для чистки и обслуживания.

В случае выполнения роторной шестерни из двух частей конические бандажи 18, 19 раскладывают силу прйжима на две составляющие, опрокидывающие силы взаимоуничтожаются за счет соответственного расположения конусных поверхностей в бандажах.

Применение ключа позволяет сократить время свинчивания-развинчивания трубы на 2 с, уменьшить номенклатуру выпускаемого оборудования и повысить технологичность его изготовления.

Зкономический эффект на один ключ

2085,6 руб./г.

19977 6

Формула изобретения

1. Ключ для свинчивания и развинчивания скважинных труб, включающий вращатель, выполненный в виде роторной шестерни с закрепленным на ней челюстным захватом в виде верхнего и нижнего челюстедержателей с челюстями, и приводной двигатель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности труда путем расширения диапазона диаметров труб, захватываемых без переналадок при сохранении минимальных габаритов ключа, и повышения технологичности его изготовления, он снабжен подшипниками и кольцами с пазами, роторная шестерня выполнена из трех частей, 20 скрепленных одна с другой, нижняя из которых выполнена с эксцентричной расточкой и зубчатым венцом, а две другие - в виде дисков с внутренними эксцентричными отверстиями, причем в

25 указанных-отверстиях и расточке установлены подшипники, внутри которых расположены челюсти верхнего и нижнего челюстедержателей челюстного зах-! вата, при этом эксцентриситеты отверЗ1 стия и расточки крайних частей роторной шестерни совпацают и противоположны эксцентриситету отверстия средней части, а кольца с. пазами установлены между частями роторной шестерни.

2. Ключ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции и обеспечения возможности быстрого демонтажа при профилактических осмотрах и техобслуживании, челюстной захват закреплен на роторной шестерне с возможностью быстрого демонтажа, а верхний челюстедержатель выполнен с горизонтальными прорезями для выхода челюстей.

1" 19971 фиг

Фиг 3

Составитель В.Куц

Редактор Т.Юрчикова Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько

Закаэ 2011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и. открытиям лри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издатель<:кий комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101