Устройство для захвата и извлечения обсадных труб

 

Изобретение относится к оборудованию для извлечения обсадных труб из скважин. Сущность изобретения: устройство выполнено в виде охватывающей трубу замкнутой шарнирной цепи, на поверхности звеньев которой установлены клиновые пары, самозаклинивающиеся при сдвиге цепи с клиньями силовым механизмом относительно поверхности трубы. Применение шарнирной цепи позволяет создать равномерную нагрузку по всей боковой поверхности трубы и предотвратить ее деформацию и повреждение. При этом кратность использования труб возрастает до 5 раз. 2 ил.

Изобретение относится к строительным машинам, в частности к оборудованию для извлечения из грунта обсадных труб для скважин свайных фундаментов.

Известен захват для труб, содержащий корпус, плашки, в пазах которых установлены вкладыши, связанные с гидроцилиндром, и механизм упора, причем плашки имеют вертикальные отверстия с проточками, в которых установлены пружины с упорами, при этом проточки связаны с пазами, лицевые плоскости выступов и впадин которых наклонены в разные стороны [1].

Недостатком этого захвата является низкая надежность извлечения трубы из-за невозможности использования больших усилий, так как воздействие прилагаемой силовой нагрузки происходит в трех точках, что вызывает деформацию тонкостенной трубы или ее излом.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является захватное устройство для извлечения обсадных труб, содержащее корпус, жестко связанный с домкратами, механизм заклинивания с подвижным кольцом, установленным на направляющих, клинья, шарнирно соединенные посредством тяг с кольцом и корпусом, силовые цилиндры, штоки которых связаны с подвижным кольцом, причем устройство снабжено упорным кронштейном, установленным на подвижном кольце с возможностью взаимодействия с верхними торцовыми поверхностями клиньев, между поверхностями клиньев и корпуса размещены с одной стороны тела качения, а с другой - зубчатая рабочая поверхность [2].

Недостатком известного устройства является неравномерное распределение нагрузки по окружности извлекаемой трубы, вызываемое неравномерным смещением клиньев в процессе их самозаклинки при смещении клиновых пар относительно боковой поверхности трубы из-за наличия фактической разницы коэффициентов трения в различных клиновых парах, обуславливаемых различием в загрязненности, качестве изготовления, различной смазке и т.д. Кроме того, неравномерность нагрузки клиновых пар может быть следствием использования деформированных труб или перекосов. Указанная неравномерность распределения нагрузки приводит к дополнительной деформации и разрушению трубы.

Целью изобретения является повышение срока службы обсадных труб за счет уменьшения возможности их деформаций и разрушения.

Цель достигается тем, что в известном устройстве для захвата и извлечения обсадных труб, включающем корпус с центральным отверстием, механизм заклинивания в виде клиновых пар, размещенных по подвижному кольцу, связанному с силовыми цилиндрами, подвижное кольцо выполнено в виде замкнутой цепи, установленной подвижно в отверстии корпуса с возможностью смещения своих звеньев и/или всей цепи в плоскости, перпендикулярной оси центрального отверстия корпуса, неподвижные клинья клиновых пар жестко закреплены на боковых внутренних поверхностях звеньев цепи, угол наклона клиновых поверхностей клиновых пар меньше угла самоторможения, а подвижные клинья связаны с неподвижными соединениями типа ласточкина хвоста, а именно с возможностью взаимного смещения по клиновой поверхности в плоскости, проходящей через осевую линию центрального отверстия корпуса.

На фиг. 1 показано устройство для захвата и извлечения обсадных труб, вид сверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде массивной и прочной плиты, соединенной с силовыми цилиндрами 2, размещенными симметрично оси центрального отверстия 3 корпуса 1, механизм заклинивания, выполненный в виде шарнирно-соединенной замкнутой цепи 4, имеющей 8 звеньев.

Звенья 5 на наружной боковой стороне снабжены пазами 6, в которых свободно установлены соответствующие выступы плиты, неподвижные клинья 7 клиновых пар жестко закреплены на боковых внутренних поверхностях звеньев цепи 4. Подвижные клинья 8 соединены с неподвижными соединениями типа ласточкина хвоста.

Устройство работает следующим образом.

Через верхний свободный конец устройство одевается на извлекаемую трубу. При этом шарнирная замкнутая цепь 4 охватывает наружную поверхность трубы 9 и рабочая поверхность подвижных клиньев 8 вступает в контакт с наружной поверхностью трубы 9. С помощью гидроцилиндров плита с замкнутой цепью 4 и клиновыми парами перемещается вверх. За счет сил трения подвижные клинья 8 смещаются относительно неподвижных клиньев 7 и заклиниваются между ними и трубой. Неравномерность хода подвижных клиньев 8 будет компенсироваться проворотом звеньев цепи в шарнирах или смещением всей цепи в пазу.

Таким образом будет обеспечено равномерное обжатие трубы клиньями и исключено возникновение пиковых нагрузок на трубу, ее деформация и разрушение. При дальнейшем движении плиты вверх труба перемещается на величину хода. Затем 2 цилиндрами 2 плита перемещается вниз, клиновые пары раскрепляются, устройство опускается до исходного положения и циклы повторяются до полного извлечения трубы 9.

Предлагаемое изобретение уменьшает деформацию трубы на 30...40% и увеличивает кратность использования обсадных труб до 5 раз.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОБСАДНЫХ ТРУБ, включающее корпус с центральным отверстием, механизм заклинивания в виде клиновых пар, размещенных по подвижному кольцу, связанному с силовыми цилиндрами, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы обсадных труб за счет уменьшения возможности их деформации и разрушения, подвижное кольцо выполнено в виде замкнутой цепи, установленной подвижно в отверстии корпуса с возможностью смещения своих звеньев или всей цепи в плоскости, перпендикулярной к оси центрального отверстия корпуса, неподвижные клинья клиновых пар жестко закреплены на боковых внутренних поверхностях звеньев цепи, а подвижные клинья связаны с неподвижными с возможностью взаимного смещения по клиновой поверхности в плоскости, проходящей через осевую линию центрального отверстия корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2