Ключ для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений

 

Изобретение относится к механизации спуско-подъемных операций. Цель - ускорение спуско-подъемных операций с бурильными трубами за счет упрощения реверсирования при заедании резьбового соединения. Для этого шестерни свободно установлены на осях 3 и закреплены в них штифтами 11. Каждая ось 3 выполнена с эксцентриком 12 и выступом на цилиндрической поверхности эксцентрика 12. На осях 3 установлены поворотные зажимные рычаги 4, каждый из которых выполнен с радиальным гнездом 14 для размещения штифта 11 и незамкнутым пазом 15 для размещения выступа и установлен свободно на эксцентрике 12 с возможностью взаимодействия при вращении оси 3 выступом 13 с пазом 15, а штифтом 11 соответственно - с гнездом 14. Величина эксцентриситета эксцентрика 12 больше величины превышения профиля двусторонней рабочей поверхности рычага 4. При заклинивании резьбового соединения включается вал с обратным вращением, ось 3 вращается в противоположную сторону и выступ 13 свободно проходит по незамкнутому пазу 15 в рычаге 4, установленном на эксцентрике 12, отводит рычаг 4 от трубы. Штифт 11 не дает повернуться рычагу 4 в исходное положение, поэтому рычаг переводится из одного положения в другое до полного контакта с трубой. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК щ) S E 21 В 19/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 1б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4447529/24-03 (22) 28,05.88 (46) 15.08.90. Бюл, Р 30 (75) С.В. Ловчев, В.Н. Мартынов, Л.Н. Армягов, О.Г. Погребняк, Л.А. Шумов и Г.В. Широконосов (53) 622.242.3 (088.8) (56) Ключ "Фостер". Композит-каталог СИА, 1982-83, с. 3300.

Авторское свидетельство СССР

Р 1002510, кл. Е 21 В 19/10, 1981. (54) КЛИЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ-РАЗВИНЧИ. ВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к механизации спускоподъемных операций. Цель— ускорение спускоподъемных операций с бурильными трубами за счет упрощения реверсирования при заедании резьбового соединения. Для этого шестерни свободно установлены на осях З,и закреплены в них штифтами 11. Каждая ось 3 выполнена с эксцентриком 12 и выступом на цилиндрической поверхности эксцентрика 12. На осях 3 ус„„SU „„1585492 A 1

2 тановлены поворотные зажимные рычаги

4, каждый из которых выполнен с радиальным гнездом 14 для размещения штифта 11 и не замкнутым пазом 1,5 для размещения выступа и установлен свободно на эксцентрике 12 с возможностью взаимодействия при вращении оси 3 выступом 13 с пазом 15, а штифтом 11 соответственйо . — с гнездом

14. Величина эксцентриситета эксцентрика 12 больше величины превышения профиля двусторонней рабочей поверх-. ности рычага 4, При заклинивании резьбового соединения включается вал с обратным вращением, ось 3 вращается в противоположную сторону и выступ 13 свободно проходит по незамкнутому пазу 15 в рычаге 4, установленном на эксцентрике 12, отводит рычаг 4 от трубы. Штифт 11 не дает повернуть- С ся рычагу 4 в исходное положение, поэтому рычаг переводится из одного по-. 2 ложения в другое до полного контакта . > м с трубой. 6 ил. Сл

А- A / Яерну ю 00

1585492

Изобретение относится к средствам механизации спускоподъемных операций при бурении скважин и может быть использовано для свинчивания или раэ5 винчивания бурильных труб, Цель изобретения — ускорение спускоподъемных операций с бурильными трубами за счет упрощения реверси" рования при заедании резьбового сое- 1п дипения .

На Фиг. 1 изображен ключ, общий вид, план; на фиг. 2 — сечение А-А на Фиг ° 1; на Фиг.3 — сечение Б-Б на (Фиг. 1; на Фиг. 4 — сечение В-В на фиг.2; на Фиг. 5 — сечение Г-Г на фиг. 2; на Фиг. 6 — контакт рычага с трубой.

Ключ содержит кольцевой корпус 1, размещенное в корпусе водило 2 с ус- 2<> тановленными в нем на осях 3 повоpoTHbIMH зажимными рычагами 4 с профилированной двусторонней рабочей поверхностью 5, зубчатую передачу поворота зажимных рычагов 4, включа 25 ющую вал 6, шестерню 7, зубчатое . кольцо 8, взаимодействующее с шестерней 9 через паразитную шестерню ",0, причем шестерня 9 связана с рычагом

4. Шестерни 9 (их число соответству- 30 ет числу рычагов 4) свободно установлены на осях и имеют закрепленные в последних штифты 11. Каждая ось 3 выполнена с эксцентриком 12 и выступом 13 на цилиндрической поверхности эксцентрика t2. Каждый поворотный зажимной рычаг 4 выполнен с радиальным гнездом 14 для размещения штифта 11 и незамкнутым пазом 15 для размещения выступа 13 и установлен свободно на эксцентрике 12 с возможностью взаимодействия при вращении оси 3 выступом 13 с незамкнутым пазом 15, а штифтом 11 соответственно — с радиальным гнездом 14. Величи- 45 на эксцентриситета е эксцентрика 12 больше величины Ь превьш;ения профиля двусторонней рабочей поверхности поворотного зажимного рычага 4. В ключе имеется низкомоментная и высокомоментная зубчатые передачи вращения водила 2.

Для передачи большого крутящего момента водилу 2 (высокомоментная передача) служит зубчатое кольцо 16, входящее в зацепление с шестерней

17, жестко установленной -на оси 3, и шестерней 18, закрепленной на приводном валу 19 медленного вращения. Для передачи быстрого вращения с меньшим крутящим моментом служит зубчатое кольцо 8, входящее в зацепление с шестерней 9 через промежуточную паразитную шестерню 10 и шестерню 7, установленную на приводном валу 6 °

При переводе рычагов из положения

II в III и наоборот, зубчатое кольцо 10 может притормаживаться колодками 20. Корпус 1 подвижен вдоль колонны 21.

На Фиг ° 6 показано графическое построение рабочей контактной поверхности рычага 4 с трубой. Ось у является радиусом ключа, проходящим через центр трубы и центр О вращения оси 3 в водиле 2 ключа. Точка О является центром эксцентриситета оси 3, находящегося на расстоянии Е, вокруг которого поворачивается рычаг

4 относительно оси 3, Ось у является осью симметрии рычага 4 и проходит через точку 0 . Рабочая поверх1* ность выполнена радиусом R с центром в точке 0 лежащей на оси симмет1У рии у .. Если вращать ось 3 вместе с рычагом 4, то точка О, перейдет в положение точки О, Проведя кривую тем же радиусом R иэ точки О, получим траекторию точки Р . Разница кривых, полученных проведением радиуса

R из точек 01 и 0, образует необходимый угол подъема рабочей поверхности рычага 4 с трубой.

Ключ работает следующим образом.

Из положения Е (фиг. 1) рычаг 4 подводится к бурильной трубе включением вала 6, и через шестерню 7 дви° жение передается на зубчатое кольцо

8, сцепленное с шестерней 9 через паразитную шестерню 10 (Фиг, 2). Но. шестерня 9 связана с рычагом 4 посредством штифта 11, который подводит рычаг 4 из положения I в положение

II (Фиг ° 1) °

При заклинивании трубы рычагами 4 дальнейшее вращение происходит вместе с водилом 2. Когда .произошло свинчивание реэьбового соединения, докрепление осуществляется при помощи включения силовой передачи, т.е. вала 19 с шестерней 18, сцепленного с зубчатым кольцом и шестерней 17, жестко закрепленной на эксцентриковом валу 3. Поскольку выступ 13 упирается в конец незамкнутого паза 15 рычага 4, который заклинен с бурильной трубой, происходит вращение водила 2

158549 вместе с зубчатым кольцом 16. Таким образом вращение водила 2 происходит попеременно от двух валов 19 и 6, при этом зубчатые кольца 16 и 8 всег5 да вращаются. В этом случае в зависимости от передаваемого момента на водило 2 одно из колец вращается как ведомое.

Если произошло заклинивание резьбового соединения и необходимо дать реверс (обратное вращение) ключу, включается вал 19 с обратным вращением. F этом случае эксцентриковая ось

3 вращается в другую сторону, и выступ 13 свободно проходит по незамкнутому пазу 15 в рычаге 4, который установлен на эксцентрике 12 оси Э с эксцентриситетом е, отводит рычаг

4 от трубы. 20

Поскольку штифт 11 не дает повернуться рычагу 4 в исходное положение

I а эксцентриситет е больше превышения Ь профиля двусторонней рабочей поверхности рычага 4, последний 25 переводится из положения II в положение III до полного контакта с труI бой. Тогда вращение водила 2 ме няется на противоположное, т.е. работает на отвинчивание, 30

Формула из обр ет ения

Ключ для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений бурильных !

2 6 труб, включающий кольцевой корпус размещенное в корпусе водило с уста= новленными в нем на осях поворотными зажимными рычагами с профилированной двусторонней рабочей поверхностью, зубчатую передачу поворота зажимных рычагов, низкомоментную и высокомоментную зубчатые передачи вращения водила, отличающийся тем, что, с целью ускорения спускоподъемных операций с бурильными трубами за счет упрощения реверсирования при заедании резьбового соединения, оно снабжено свободно установленными на осях шестернями с закрепленными в них штифтами, каждая ось выполнена с эксцентриком и выступом на цилиндрической поверхности эксцентрика, каждый поворотный зажимной рычаг выполнен с радиальным гнездам для размещения штифта и незамкнутым пазом для размещения выступа и установлен свободно на эксцентрике с возможностью взаимодействия при вращении оси выступом с незамкнутым пазом, а штифтом соответственно — с радиальным гнездом, причем величина эксцентриситета эксцентрика больше величины превышения профиля двусторонней рабочей поверхности поворотного за-, жимного рычага.

1 585492 б- 6 лп/ериута

В-д

11

Фиг.4

1585492

/ / О

Составитель А. Меньшиков

Техред М.Ходанич

Корректор О.Ципле

Редактор Т. Лазоренко

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2312 Тираж 474 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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