Механический ключ для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений труб

 

f») 6352I8

Сак)з Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к а:BT. свид-зу— (22) Заявлено 18.04.73 (21 i 1907927r22-03 (51) )1.Кл.- Е 21 В 19/10 с присоединением заявя 1 %в

Государственный комитет (23) Приоритет— (53) УЛ,К 622.240.05:

:622.245.13 (088.8) (43) Опубликовано 30.11.78. Бю.—.лете; ь ¹ 44 по лелем ивобретекий и открытий (45) Дата опубликования описания 30.11.78 (72) Авторы изобретения

В. Н. Нагаев и И. И. Росии (71) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ

И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРУБ

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к механическим ключам для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений труб и штанг, и может найти применение при автоматизации процессов свинчивания-развинчивания труо и штанг lip» проведении с ними спускоподъемных операций в скважина.;. и колодц а.х.

Известны механические ключи для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений труб, включающие клиновой захватредуктором и водилом, передаюцц!м вращающее усилие на ключ (1).

Недостатком их является фиксация момента св)!нчивания и развинчивания обслуживающим персоналом. Это не гарантирует затяжку резьбового соединения с необ. одимым натягом, а, кроме того, увеличивает затраты на проведение спуско-подъемных операций из-за возможности холостого поворота ключа.

Наиболее близким II 0 технической сущности и достигаемому результату является

)леханпческий ключ для свинчивания и развин-швания резьбовых соединений труб, включающий захватную часть и узел управления, состоящий из гидроцилиндра со штоком, соединенным с захватной частью тягами (2). Такой механический ключ позволяет "-,çòîûàòf)÷åcêè фиксировать момент окончаги я процесса завив !ивания соединения путем регистрации пика давления в

cl,ñòåìå гидро))ривода, обусловленной повышением крутящего момента.

Недостатком ключа является отсутствие автоматического устройства для фиксации момента окончания процесса развинчивания резьоового соединения, что приводит к холостой работе ключей при развинчивании соединений и излиишей затратс времени на цi) кл.

Цель-о изобретения является автоматиз=-ция процесса свин швания-развинчивания

Это достигается тем, что узел уиравлен))я . )е." аиl«!ecf nl о кл)0 )а снабжен концевы I выкл)очателем и датчиком дифференциального давления, рабочие полости кото2о рого;.)е)зделены иодпру ки ценным ге1) метизиру)о!Цих! элементом с дроссельным каналом, причем одна из рабочих полостей датч;)ка связана с подпоршневой полостью, а др, гая — через концевой выклю «атель с надиоршневой полостью гидроцилиндра.

H="r чертеже изображен узел автоматического управления механического ключа. . !с. анический ключ для свинчиванияразви)):)ивания рсзьбовых соединений труо вкл o ..àåò спайдерную часть 1, на которой установлен гидравлический цилиндр 2. На корпусе цилиндра 2 смонтирован датчик дифференциального давления 8. Шток 4 гидравлического цилиндра 2 связан тягами 5 шарнирного многозвенннка с захватной частью б механического ключа. В поршне

7 гидравлического цилиндра 2 выполнены каналы 8, перекрытые со стороны надпоршневой полости 9 обратным клапаном 10.

to

Надпоршневая полость 9 гидроцилиндра

2 сообщена с датчпком дифференциального давления 8, содержащим концевой выкгпочатель 11 привода ключа, $ комплектованный реле времени (на чертеже не показано), гер- Б метизнрующий элемент 12 с дроссельным каналом 18, сообщающим рабочие полости датчика 8, н тарированную пружину 14.

Рабочая полость 15 датчика 8 со стороны тарированной пружины 14 сообщена с подпоршневой полостью 1б гидравлического цилиндра 2, а через концевой выключатель

11 — с надпоршневой полостью 9.

Механический ключ работает следую- 25 щим. образом.

Перед началом рабочего цикла поршень

7 под действием веса находится в нижнем положении. Герметизирующнй элемент 12 прижат под действием пружины 14 к кон- зп цевому выключателю 11. Реле времени концевого выключателя обеспечивает работу привода ключа в исходном положении.

При линейном перемещении захватного устройства б в процессе развинчивания резьбового соединения вместе с ним перемещаются тяги 5 и поршень 7 гндроцнлиндра 2. Поршень 7, вытесняя пз надпоршневой полости 9 рабочую жидкость чсрез дроссельный канал 18 герметнзнрующего 40 элемента 12, создает избыточное давленне в полости 17. Перепад давления отжимает герметизирующий элемент 12 от концевого выключателя 11 на время линейного перемещения отвинчиваемого конца резьбового 45 соединения.

В момент окончания линейного перемешения отвннчиваемого конца резьбового соединения прекращается движение поршня 7 и, следовательно. переток рабочей жнд:о- О сти через дроссельный канал 18 гермет .зирующего элемента 12 н, как следствие, действие перепада давления в полости 17.

В результате пружина 14 воздействует через герметизирующий элемент 12 на концевой выключатель 1! и выключает привод.

По окончании развинчивания захватное устройство б освобождается от развинченной трубы н под действием собственного веса опускается вместе с поршнем 7 в исходное положение. Под действием реле времени через установленное время привод включается, н цикл может повториться.

Взаимодействие элементов механического ключа в процессе свинчивания резьбовых соединений аналогично описанному.

Применение механического ключа для свинчиванпя н развинчивания резьбовых соединений с узлом автоматического управления сокращает время холостой работы ключа н затраты времени на ци свинчивания-развинчивания резьбовых соединений труб.

Формула изобретения

Механический ключ для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений труб, включающий захватную часть и узел управления, состоящий из гидроцилнндра со штоком, соединенным с захватной часть,о тягами, отлнч г ющнйся тем, что, с целью автоматизации процесса свинчивания-развинчивания труб, узел управления снабжен концевым выключателем и датчиком дифференциального давления, рабочие полости которого разделены подпружиненным герметизирующим элементом с дроссельным каналом, причем одна из рабочих полостей датчика связана с подпоршневой полостью, а другая — через концевой выключатель с надпоршневой полостью гидроцилнндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лаврушко П. Н. Подземный ремонт скважин, М., «Недра», 1968, с. 225 — 227.

2. Авторское свидетельство СССР

N 229999117777, кл. E 21 В 19!10, 1967, 635218

Состав((тель В. Якимов

Те.;ред С. Антипенко

1<о((,(с .тор И. Симкииа

Редактор Д. Павлова

Т((п. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 848/l 266 Ib.. ¹ 73- т(.1;а": И > 1!од(1(си

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений ((открытий

Москва, Я-35, Раун(с(тая наб., д. 4/5