Устройство для захвата труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 746080 k

\ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.06.72 (21) 1791082/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

E 2I В 19/10

Госудерствеииый комитет

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 (53) УДК 622.276/

/277 (088.8) по делам изооретений и открытий

Дата опубликования описания 17.07.80

P. Л. Самматов, М. М. Хакимов, Э. М. Галеев, А. Х. Хасанов и P. А. Нафиков (72) Авторы изобретения

Уфимский нефтяной институт (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ТРУБ

-:-:: —:---:Изобретение относится к конструкции захватных механизмов, применяемых в бурении при производстве спуско-подъемных операций с трубами.

Известно устройство для закрепления труб, содержащее клинья, установленные на штоках и приводимые в движение от силового цилиндра t) j

Недостаток устройства заключается в том, что на,пичие значительной контактной силы в клиновом зажиме, обусловливает появление больших сил трения при раскли- 1о нивании, а силовой цилиндр не в состоянии преодолеть эти силы трения и массу колонны одновременно.

Известно устройство для захвата труб, содержащее корпус, зажимные элементы,, соединенные через рычаги с силовым цилиндром 12).

Недостатком устройства является невозможность обеспечить достаточную силу зажима (самозаклинивания) в гладкой части трубы для удержа/ ия колонны на весу.

Целью изобретения является повышение надежности захвата.

Цель изобретения постигается тем, что устройство снабжено тягами, которые соеди2 иены с зажимными элементами и рычагами, и образуют с последним параллелограммный механизм, причем каждый рычаг выполнен двуплечим, одно из плечей которого установлено под углом 8 — 15 к горизонтальной плоскости, а поверхность контакта наклонного плеча с зажнмным элементом выполнена по дуге, центр которой совпадает с осью крепления зажимного элемента.

Размещение наклонных плечей рычагов под углом 8 — 15 обеспечивает самозаклинивание устройства при зажиме, надежно удерживает вес колонны и позволяет производить освобождение колонны,. с небольшим усилием гидроцилиндра.

На фиг. 1 — общий. вид устройства; на фиг. 2 —;. на фиг. 3 — узел 1 фиг. 1; на фиг. 4-- то же, вид в плане; на фиг. 5 — вид Г фиг. 1.

Устройство для захвата труб и штанг состоит из двух двуп.печих рычагов I которые смонтированы шарнирно в корпусе 2 с помощью оси 3.

Параллельно с нижними плечами двуплечих рычагов установлены тяги 4, составляющие вместе с ними параллелограммный

746080

Формула изобретения

3 механизм, на, концах нижних плеч и тяг смонтированы зажимные элементы 5.

Параллелограммный механизм обеспечивает плоско-йараллельйое движение зажимных элементов, что позволяет производить равномерный захват колонны по вертикали, тем самым устранить возможную деформацию поверхности трубы.

Зажимные элементы 5 соединены с ниж-. ними концами двуплечих рычагов с зазором, с помощью пальцев 6.

Установка пальца 6 крепления зажимно-- se го элемента с нижними плечамй двуплечих рычагов с зазором позволяет разгрузить палец 6 при работе, а нагрузка воспринимается осью 3 через йижние плечи, поверхности контакта в зажимными элементами которых выполнены по дуге с центром, совпадающим с осью пальца 6. Тяги 4 соединены с зажимжгми элементами с помощью осей-7.

Верхние плечи двуплечих рычагов шарнирно соединены со штоками 8 трехпозиционного гидроцилиндра 9. эо

Цилиндр снабжен плавающими плунжерами 10 н упорными кольцами 11.

К верхним кольцам двуплечих рычагов присоединена пружина !2. Тяги 13 шарнирно связаны с коромыслом 14 и со штоками гидроцилиндра с помощью рычагов 15. Коромысло 14 шарнирно насажено на ось 16, закрепленной к корпусу гидроцилиндра. К корпусу устройства крепится стойка 17, в пазу которой размещен ролик 18, посаженный на ось вместе с коромыслом.

Зажимные элементы имеют съемные колодки 19, к которым крепятся зажимные сухарики 20 с зубцами.

Колодка. с помощью паза соединяется свободно с корпусом 21 зажимного элемента и имеет при этом свободу перемещения в поперечном направлении для самоустанавливания.

Винт 22 установлен с колодкой с зазором. Колодки являются сменными и подбираются в зависимости от диаметра трубы и штанги.

Ролики 23, смонтированные в корпусе устройства, свободно вращаются на подшипниках.

Устройство работает следующим образом: захват колонны труб и штанг при подь- 44 еме и спуске их проиЗводится зажимными элементами 5, которые приводятся в движение с помощью трехпозиционного гидроцилиндра 9 .через двуплечие рычаги 1. Плечи двуплечих рычагов являются между собой жесткой системой и могут поворачиваться только вместе на осях 3, смонтированных в корпусе устройства.

Зажим производится при подаче давления в каналы А гидроцилиндра; штоки 8 с плунжерами !О при этом перемещаются у навстречу, разворачивая на своих осях двуплечие рычаги и смыкая челюсти.

При подаче давления в канал Б плавающие плунжеры 10 движутся до упорного

4 кольца 11 раскрывая зажимные элементы 5, при этом зажимные элементы 5 работают как центратор, образуя небольшой зазор с трубой при выполнении операции завинчивания или развинчивания труб. Дальнейшие раскрытия зажимных элементов для подвода трубы, а также для пропускания ее с муфтой при подъеме и спуске колонны, происходят при подаче давления в каналы В.

Пружина 12 стягивает концы верхних плеч двуплечих рычагов 1, помогая смыка- нию зажимных элементов при зажиме труб и, одновременно, служит для предотвращения аварийного случая при отказе гидросистемы, удерживая зажимные элементы в закрытом состоянии.

При движении штоков верхние плечи двуплечих рычагов поворачиваясь на своих осях описывают дугу, при этом гидроцилиндр с системой рычагов и коромыслом совершает возвратно-поступательное движение вверх и вниз. Это движение направляется стойкой 17, в пазу коТорой перемещается ролик 18, посаженный на ось вместе с коромыслом.

Наличие в устройстве такого механизма обеспечивает синхронное движение зажимных элементов, тем самым обеспечивается одновременный зажим (отжим) трубы обеими зажимными элементами.

Колодки 19 с сухариками 20 являются еменными и подбираются в зависимости от диаметра трубы или штанги. Колодки в корпусе 2! при зажиме трубы самоустанавливаются и в раскрытом положении зажимные элементы удерживаются от выпадания винтами 22, установленными с зазором.

При работе захват может перемещаться по направляющим установки с помощью направляющих роликов 23.

1. Устройство для захвата труб включающее корпус, зажимные элементы, соединенные через рычаги с силовым цилиндром, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности захвата, оно снабжено тягами, которые соединены с зажимными элементами и рычагамй, и образуют с последними параллелограммный механизм, причем каждый рычаг выполнен двуплечим, одно из плечей которого установлено под углом 8 — 15 к"горизонтальной плоскости.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхность контакта наклонного плеча с зажимным элементом выполнена по дуге,, центр которой совпадает.с осью крепления зажимного элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СС(:Р № 108839, кл. Е 21 В 19/07, 1957.

2. Авторское свидетельство СССР, № 203589, кл, Е 21 В 19/16, 1963 (и!1ототип).

Bug Г

Составитель А. Павловский

Редактор T. Авдейник Техред К. Шуфрич Корректор Г Начаро,;

Заказ 3ГИЗ!23 Тираж 626 Подписное

ПНИИПИ Госуларственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Москва, Ж-- -35, Раугнская наб., д. 4/5

Филиал ПГ1П «Патент», r, Ужгород, ул. Проектная.