Механический ключ для свинчивания и развинчивания труб

 

Использование изобретение относится к бурению и подземному ремонту скважин, а именно к устройствам для свинчивания и развинчивания труб. Сущность изобретения: механический ключ содержит редуктор-вращатель с установленным на нем электродвигателем, который подключен к сети через магнитный пускатель и реверсивный переключатель Вал электродвигателя через шестерню постоянно соединен с редуктором-вращателем. Шестерня вала в нижней части имеет головку с конической поверхностью. Маховик посредством электромагнитной муфты периодически соединяется с шестерней вала электродвигателя. Маховик размещен на втулке, которая расположена в корпусе редуктора. В нижней части корпуса расположена электромагнитная муфта, через многопозиционный переключатель соединенная с источником питания Электродвигатель через многопозиционный переключатель подключен к магнитному пусчателю с реверсивным переключателем. Использование изобретения повышает надежности и эффективность работы ключа 1 зп,ф-лы, 1 ил.

(5Ц 5 Е21819 1б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ! ф

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5014321/03 (22) 01.07.91 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (76) Бочарников Владимир Федорович; Ведерников

Владимир Александрович (54) МЕХАНИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ (57) Использование: изобретение относится к бурению и подземному ремонту скважин. а именно к устройствам для свинчивания и развинчивания труб.

Сущность изобретения: механический ключ содержит редуктор-вращатель с установленным на нем электродвигателем, который подключен к сети через магнитный пускатель и реверсивный переключатель. Вал электродвигателя через шестерню (19) КЦ (>)) 2004767 О постоянно соединен с редуктором-вращателем.

Шестерня вала в нижней части имеет головку с конической поверхностью, Маховик посредством электромагнитной муфты периодически соединяется с шестерней вала электродвигателя. Маховик размещен на втулке, которая расположена в корпусе редуктора. В нижней части корпуса расположена электромагнитная муфта, через многопозиционный переключатель соединенная с источником питания.

Электродвигатель через многопозиционный переключатель подключен к магнитному пускателю с реверсивным переключателем. Использование изобретения повышает надежности и эффективность работы ключа 1 з.п,ф-лы, 1 ил.

2004767

Изобретение относится к бурению и подземному ремонту скважин, а именно для свинчивания и развинчивания труб.

Известны ключи для свинчивания и развинчивания труб, содержащие электродви,гатель, редуктор вращатель, устройство для подключения электродвигателя.

Наиболее блиэким к предлагаемому по технической сущности является механический ключ с электроинерционным приводом. Ключ содержит редуктор-вращатель с установленным на нем электродвигателем, который подключен к сети через магнитный пускатель и реверсивный переключатель.

Редуктор-вращатель соединен с валом электродвигателя. Муфта с системой управления обеспечивает включение в работу какой-либо из частей маховика и тем самым получение четырех различных значений кру, тящего момента редуктора вращателя, Это усложняет конструкцию ключа.

Наличие нескольких маховиков и соот- . ветствующее количество дополнительных соединительных узлов и устройств, что существенно усложняет конструкцию и снижает ее надежность, увеличивает затраты на сборку, ремонт и обслуживание механического ключа.

Целью изобретения являетея повышение надежности и эффективности работы ключа, упрощение его конструкции.

Достигается это тем, что соединение маховика с валом электродвигателя осуществляется периодически шестерней, которая в нижней своей части имеет головку с конической поверхностью. Маховик закреплен на втулке, размещенной в корпусе редуктора, в нижней части которого установлена электромагнитная муфта, соединенная многопозиционным переключателем с источником питания. Причем многопозиционный переключатель включает электромагнитную муфту при одновременном включении электродвигателя только в одном положении, а в других положениях электромагнитная муфта и маховик в работе не участвуют, Сопоставительный анализ с прототипом показал, что ключ для свинчивания и развинчивания труб отличается наличием периодического соединения шестерни вала .с маховиком, размещенным на втулке, закрепленный в корпусе редуктора, причем в нижней части его расположена электромагнитная муфта, которая соединяется с источником питания посредством многопозиционного переключателя.

Таким образом заявляемый ключ соответствует критерию изобретения, новизне.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяют сделать вывод, что данное решение соответствует критерию "существенные отличия

На чертеже представлена конструкция ключа с электромагнитной муфтой.

Механический ключ для свинчиванияразвинчивания труб состоит из электродви10 гателя 1, редуктора-вращателя 2 с водилом

3. На валу двигателя 1 установлена шестерня 5 входящая в постоянное зацепление с зубчатым колесом 4 редуктора-вращателя 2.

Шестерня 5 в нижней части имеет кониче"5 скую головку, предназначенную для соединения с маховиком 6 при включении электромагнитной муфты 7. Маховик 6 неподвижно закреплен на втулке, размещенной в корпусе редуктора-вращателя на подшипниках скольжения. Внутренняя поверхность маховика выполнена конусной для надежного соединения с конической головкой шестерни 5 при включении электромагнитной муфты 7, Втулка с маховиком 6

25 имеет свободный ход в осевом направлении, соосном с валом электродвигателя.

Электрообмотка электромагнитной муфты 7 размещена снаружи втулки с маховиком 6.

Электрической цепью 8 электромагнит30 ная муфта соединена с первым отводом многопозиционного переключателя 9. Электроцепь первого отвода 10 соединена с электродвигателем 1 механического ключа без сопротивления, чем обеспечивается подвод максимального напряжения от реверсивного устройства 13 к электродвигателю.

Электрическая цепь второго и третьего отводов имеет встроенные сопротивления

40 11, 12 разной величины, которые создают необходимое уменьшение напряжения питания электродвигателя, чем обеспечивается создание заданного оптимального значения крутящего момента на водиле ключа для каждого диаметра свинчиваемых труб. Многопозиционный переключатель 9 электрической цепью соединен с реверсивным переключателем 13 и магнитным пускателем 14.

Механической ключ работает следующим образом.,При включении многопозиционного переключателя 9 на первое положение {отвод электроцепи без сопротивления) происходит включение электро55 двигателя полным напряжением сети и одновременное включение электромагнитной муфты. В результате чего приводится во вращение,вал электродвигателя с шестерней 5, при этом за счет включения электромагнитной муфты маховик 6 с втулкой

2004767 перемещается вверх вдоль оси, конические поверхности маховика 6 и конической головки шестерни 5 входят в соприкосновение, и за счет сил трения маховик приводится во вращение вместе с шестерней 5, Таким об- 5 разом маховик 6 создает дополнительный крутящий момент на водиле редуктора-вращателя 2.

В этом режиме механической ключ создает максимальный крутящий момент на 10 водиле ключа, который передается посредством трубного ключа на резьбовое роединение любого диаметра свинчиваемых или развинчиваемых насосно-компрессорных труб. Изменение направления вращения во- 15 дила осуществляется за счет переключения реверсивного устройства 13.

Переключением многопозиционного переключателя во второе положение замыкается цепь через отвод с встроенным 20 сопротивлением 11, при этом электромаг-. нитная муфта 7 отключена и маховик 6 находится в нижнем положении, ке контактирует с конической поверхностью шестерни 5, то есть не участвует в создании и 25 передаче крутящего момента на редукторвращатель 2. В ключение электродвигателя

1 осуществляется по цепи с сопротивлением 11, в результате чего уменьшается полезная мощность электродвигателя и на водиле 30

3 редуктора-вращателя 2 создается крутящий момепт меньше максимального, но оптимальный для резьбового соединения заданного диаметра труб.

Переключение многопоэиционного переключателя 9 в третье положение обеспечивает включение цепи питания электродвигателя 2 через встроенное сопротивление 12, величина которого боль- 40 ше сопротивления 11 и подобрана таким образом, что обеспечиваетуменьшение крутящего момента на водиле до величины оптимального значения крутящего момента реэьбового соединения заданного диамет- 45 ра труб, Формула изобретения

1. МЕХАНИЧЕСКИЙ КЛЮЧ ДЛЯ 50

СВИНЧИВАНИЯ. И РАЗВИНЧИВАНИЯ

ТРУБ, содержащий редуктор-вращатель с установленным на нем электродвигателем, подключенным к электоической сети через пускатель с реверсивным переключателем, 55 и размещенные в корпусе редуктора-вращателя муфту, маховик и приводную шестерню, установленную на валу электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности в

Таким образом, использование многапозиционного переключателя 9 с тремя цепями питания с различной величиной сопротивления обеспечивает создание на водиле ключа трех определенных (заданных) крутящих моментов для свинчивания труб разного диаметра, например диаметрами 73, 60 и 48 мм. Подключение маховика за счет включения электромагнитной муф- . ты только в первом положении многопозиционного выключателя 9 позволяет при использовании максимальной мощности электродвигателя 2 создавать на водиле 3 дополнительного крутящего момента.

Использование такого максимального крутящего момента рекомендуется использовать для развинчивания резьбовых соединений, прихваченных после длительной эксплуатации насосно-компрессорных труб в скважине.

Применение разработанных решений позволяет: — повысить технический уровень механического ключа в разрезе сведения к минимуму механических частей и объема работ по механическим переключениям для создания различных по величине значений крутящих моментов; — обеспечить повышение надежности работы за счет упрощения конструкции сокращения количества подвижных узлов и деталей его механической части и уменьшения добавочных включений электродвигателя; — сократить трудовые затраты на задание различных значений крутящего момента на водиле ключа при свинчивании труб различного диаметра; — повысить производительность выполнение операций свинчивания труб за счет сокращения времени на перестановку маховиков, эффективнее использовать мощность двигателя. (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1411428 А1, кл. Е 21 В 19/16, 1988. работе ключа, он снабжен втулкой, размещенной в корпусе редуктора-вращателя, и многопоэиционным переключателем, муфта выполнена электромагнитной, маховик в верхней насти имеет коническую выемку и установлен на втулке с возможностью осевого перемещения под действием электромагнитной муфты, многопозиционный переключатель электрически связан с пускателем, электродвигателем и электромагнитной муфтой, а приводная шестерня в нижней части имеет головку с конической

2004767

Составитель В,Ведерников

Редактор Е,Полионова Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3388

Производственно-издэтельский комбинат "Патент". г. Ужгород, Ул.Гагарина, 101 поверхностью для взаимодействия с конической выемкой маховика.

2. Ключ по п.1. отличающийся тем, что многопозиционный переключатель имеет в двух положениях сопротивления различной величины для создания различных крутящих моментов на водиле ключа без использования инерционного момента маховика.