Элеватор для спуска и подъема бурильных труб

 

О П И С А Н И Е (1922267

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 08. 80 (21) 2972031/22-03 (51 ) щ (л с присоединением заявки №(23) ПриоритетЕ 21 В 19/07 (ооударствсииый комитет

Опубликовано 23 .0тт.82. Бюллетень № 15 во делам изабретеиий и открытий. (53) УДК622. 242.. 3(088. 8) Дата опубликования описания 23. Отт. 82 (72) Авторы изобретения ло в"

> II

Е.И.Молочников, Б,В.Малин, Ф.С.Лы ма,т и з. а фч и ологии fCCCP

Специальное проектно-конструкторс глубокого разведочного бурения Ми (7!) Заявитель

Y (54) ЭЛЕВАТОР ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для проведения спуско-подъемных операций.

Известен элеватор для спуска и . подъема бурильных труб, включающий корпус с плитой, зажимные элементы и наружную и внутреннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндры 31J.

Недостатком указанного элеватора. . 10 является то, что он предназначен для спуско-подъемных операций с бурильными трубами одного диаметра.

Наиболее близким техническим решением из известных является элеват5 тор для спуска и подъема бурильных труб, содержащий корпус с плитой, зажимные элементы, наружную и внут" реннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндры и до" полнительную обойму с приводом пере. мещения (21.

Недостатком известного элеватора является его малая надежность, заключающаяся в том, что усилие зажима, осуществляемое гидроцилиндрами, передается на зажимные элементы через упорные подшипники, что затрудняет вращение буровой колонны. В результате этого подшипники нагружены не только весом колонны, но и усилием гидроцилиндров, большим веса колонны.

Целью изобретения является повышение надежности в работе устройства за счет исключения передачи упорному подшипнику усилий зажима бурильных труб, обеспечения свободного вращения обойм относительно корпуса и возможности использования устройства в качестве низкомоментного ключа для свинчивания и развинчивания бурильных труб.

Указанная цель достигается тем, что механизм перемещения и внутренней обойм выполнены в виде пакетов тарельчатых пружин, установленных между наружной и внутренней обойма2267

3 92 ми с возможностью взаимодействия с гидроцилиндрами, а привод перемещения дополнительной обоймы выполнен в виде самотормозящейся винтовой пары, установленной подвижно на внутренней обойме и связанной посредством зубчатой передачи с гидромотором.

Такое выполнение элеватора позволяет исключить передачу упорному подшипнику усилий зажима бурильных труб, что повышает надежность рабо,ты устройства и в результате повы- . шается производительность труда.

На фиг,1 изображен элеватор, общий вид; на фиг.2 - захват элеватором бурильной трубы.

Элеватор состоит из корпуса 1 со свободно лежащей на его верхнем фланце плитой 2 и трех концентрично расйоложенных обойм: наружной обоймы 3 с закрепленным на ее нижнем конце зажимным кольцом 4, внутренней обоймы 5, на нижнем конце которой закреплено кольцо 6, в окнах которого установлены зажимные плашки 7, и дополнительной обоймы 8, на

Т-образных пазах которой с возможностью радиального перемещения установлены двухскосые клинья 9, взаимодействующие ; э наклонным поверхностям с зажимным кольцом 4 и с плашками 7. На плите 2 установлены шесть гидроцилиндров 1О с нажимными шайбами 11 и три гидромотора 12 с шестернями 13. Поворот плиты 2 в горизонтальной плоскости ограничен план" кой 14, а вертикальное ее перемещение ограничено кольцом 15, закрепленным на верхнем конце хвостовика внутренней обоймы 5. фланец наружной обоймы

3 через погон 16 и подшипник 17 опирается на нижний фланец корпуса 1.

Наружная обойма 3 жестко связана девятью пальцами 18 с шайбой 19.

Пакеты тарельчатых пружин. 20 надеты на пальцы 18 и прижимают фланец внутренней обоймы 5 к фланцу наружной обоймы 3. На верхнем хвостовике внутренней обоймы 5 установлена с возможностью вращения шестерня 2 1, связанная с шестернями 13 гидромоторов 12. Наружная часть ступицы шестерни 21 выполнена с прямоугольной резьбой, на которой установлена гайка 22, жестко связанная с дополнительной обоймой 8 пальцами 23, проходящими через отверстия во фланце внутренней обоймы 5.Гидроцилиндры 10 и гидромоторы 12 закрыты кожухом 2ч.

Элеватор работает следующим образом.

В начальном положении гайка 22 поднята вверх и дополнительная обойма 8 с двухскосыми клиньями 9 также поднята вверх до упора, Штоки гидроцилиндров 10 с нажимными шайбами 11 находятся в верхнем положении.

Для раскрытия элеватора перед зажимом бурильной трубы 25 подают масло под давлением в поршневые полости гидроцилиндров 10, в результате че-. го штоки гидроцилиндров 10 через нажимные шайбы 11 упираются в шайбу 19 наружной обоймы 3, корпуса гидроцилиндров 10 вместе с плитой 2 поднимаются вверх и, выбрав зазор между кольцом 15 и плитой 2, плита 2 посредством кольца 15 поднимает вверх внутреннюю обойму 5 относительно наружной обоймы 3. При этом пакеты тарельчаных пружин 20 сжимаются, дополнительная обойма 8 перемещается вверх вместе с внутренней обоймой 5, связанной с ней самотормозящейся парой шестерня 21 с гайкой 22 и пальцами 23. Совместно с перемещением вверх внутренней и дополнительной обойм 5 и 8 происходит перемещение вверх пшалек 7 и двухскосых клиньев 9 относительно зажимного кольца 4, в результате чего плашки

7 разойдутся радиально.

Затем элеватор опускают на бурильную трубу 25. По сигналу "Зажим"

35 происходит холостое сведение плашек

7. Для этого включают гидромоторы !2, вращение шестерен 13 передается на шестерню 21, гайка 22, а вместе

Щ с ней через пальцы 23 дополнительная обойма 8 с двухскосыми клиньями

9 опускаются вниз. Плашки 7 прижимаются к замку буровой трубы 25. После холостого сведения происходит за45 жим замка бурильной трубы 25, для чего рабочая жидкость сливается из поршневых полостей гидроцилиндров 10 и подается в штоковые полости гидроцилиндров !0, в результате этого штоки гидроцилиндров 10 поднимаются

50 вверх, давая возможность плите 2 вместе с внутренней обоймой 5 под. действием пакетов тарельчатых пружин 20, которые, разжимаясь, давят на фланец внутренней обоймы 5, опуститься вниз.

Вместе с внутренней обоймой 5 опускается и дополнительная обойма 8 относительно наружной обоймы 3, при

922267 этом плашки 7 вместе с двухскосыми клиньями 9 опускаются вниз относительно зажимного кольца 4 и плашки 7 радиально сходятся, зажимая замок бурильной трубы 25.

Для снятия элеватора рабочую жидкость подают в поршневые полости гидроцилиндров 10 и так же, как при приведении элеватора в исходное поло. жение, пакеты тарельчатых пружин 20. сжимаются, при этом внутренняя обойма 5 и дополнительная обойма 8 поднимаются вверх относительно наружной обоймы 3, плашки 7 с двухскосыми клиньями 9 переместятся тоже вверх относительно зажимного кольца 4 и плашки 7 разойдутся радиально. Затем включением гидромоторов 12 производят холостое разведение плашек 7.

Буровая колонна освобождается.

Благодаря тому, что обеспечение свободного вращения всех обойм с зажимными элементами на одном подшипнике, не нагруженном усилиями гидроцилиндров, позволяет использовать элеватор в качестве низкомоментного ключа для свинчивания и развинчивания бурильных. труб, значительно. повышается надежность работы и, тем самым, повышается произвбдительность труда. . Формула изобретения Элеватор для .спуска и подъема бурильных труб, включающий корпус. с плитой, зажимные элементы, наружную и внутреннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндры и дополнительно обойму с ариводом леремещения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет исключения передачи упорному подшипнику усилий зажима бурильных труб, обеспечения свободного вращения обойм относительно корпуса и возможности использования устройства в качестве низкомоментного ключа для свинчивания и развинчивания бурильных труб, механизм перемещения наружной и внутренней обойм выполнен в виде пакетов тарельчатых пружин, установленных между наружной и внутренней обоймами с возможностью взаимодействия с гидроцилиндрами, а привод перемещения дополнительной обоймы выполнен в виде самотормозящейся винтовой. пары, установленной подвижно на внутренней обойме и связанной посредством эубча той передачи с гидромотором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Котляров А.М. Автоматизация буровых агрегатов. И;, "Недра", 1971, с.6.

2. Авторское свидетельство СССР и 612001, кл. Е 21 8 19/07, 1972 (прототип).

922267

Составитель M.Þðüåâ

Редактор О.Половка Техред И.Гайду

Корректор М Пожо

Заказ 2530/40 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород; ул.Проектная,