Транспортер для перемещения длинномерных изделий

 

Изобретение относится к буровой технике, конкретно к оборудованию для спуска в скважину и подъема из нее непрерывной колонны безмуфтовых труб. Транспортер для перемещения длинномерных изделий содержит раму, пару цепей с силопередающими плашками, установленную на поддерживающих соосных звездочках и, по меньшей мере, одну пару ходовых винтов, установленных с возможностью взаимодействия с плашками на прямолинейном участке грузонесущей ветви цепи. В дополнение к имеющейся симметрично установлена аналогичная пара цепей, опоры ходовых винтов стационарно закреплены на раме так, что их продольные оси расположены между грузонесущими ветвями цепей в плоскости соприкосновения встречных плашек, а взаимодействие винтов с плашками осуществляется посредством подвижных относительно рамы упоров, установленных по обе стороны от плоскости расположения винтов с тыльной стороны плашек, и подпружиненных полугаек, смонтированных на фронтальной поверхности каждой плашки, при этом оси цепных звездочек каждой пары цепей закреплены на находящемся внутри нее упоре, а между собой упоры соединены приводом сжатия. Изобретение позволит расширить функциональные возможности транспортера, упростить его эксплуатацию, при этом повышается надежность работы транспортера. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к буровой технике, конкретно к оборудованию для спуска в скважину и подъема из нее непрерывной колонны безмуфтовых труб.

Известно устройство для перемещения длинномерных изделий по а.с. СССР № 224427, содержащее колодки, тяговые цепи, прижимные направляющие планки и опорные ролики.

Недостатком этого устройства является его малая грузоподъемность из-за ограниченной несущей способности тяговой цепи.

Известен также наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому устройству транспортер для перемещения длинномерных изделий по а.с. СССР № 861545, содержащий раму, пару цепей с элементами захвата длинномерного изделия и бочкообразные ходовые винты, взаимодействующие с захватами в зоне грузонесущих ветвей цепей с помощью установленных на захватах роликов.

Винты через захваты обеспечивают приложение к длинномерному изделию поперечных и продольных нагрузок, необходимых для его перемещения.

Такое техническое решение позволяет равномерно распределить осевую нагрузку между всеми захватами в зоне грузонесущей ветви цепи, обеспечивая разгрузку цепи от растягивающих усилий.

Однако и это устройство имеет недостаток, заключающийся в ограниченных функциональных возможностях в части величины диапазона осевых усилий, передаваемых на длинномерное изделие при его перемещении, и номенклатуры перемещаемых длинномерных изделий.

Это связано, во-первых, с невозможностью обеспечения достаточно высокой жесткости ходовых винтов в поперечном направлении для противодействия реакциям, действующим на них со стороны захватов, и ограниченной несущей способностью подшипниковых опор и узлов перемещения винтов, также нагруженных этими реакциями.

Во-вторых, элементы захвата длинномерного изделия, контактируя с резьбой винта каждый своим роликом, не оптимально нагружают ее в одной точке и при этом при передаче осевого усилия к длинномерному изделию испытывают изгибающие моменты от разнонаправленных силы тяги винта и силы сопротивления перемещению длинномерного изделия, которые воспринимаются звеньями цепи в плоскости расположения продольных осей ее шарниров.

Таким образом, несущая способность цепи, не предназначенной для восприятия таких нагрузок, оказывается также ограниченной.

Наконец, выполнение ходовых винтов бочкообразной формы “с разницей между наибольшим и наименьшим диаметрами по впадинам нарезки не менее поперечного размера перемещаемого изделия” допускает работу только с одним изделием конкретного диаметра.

Переход на длинномерное изделие другого диаметра требует замены всех нагруженных деталей (винты, захваты), что неприемлемо по условиям простоты эксплуатации.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно расширение функциональных возможностей в части увеличения диапазона осевых усилий, прикладываемых к длинномерному изделию, за счет более полной разгрузки цепи и оптимизации схемы нагружения винтов, а также упрощение эксплуатации при увеличении номенклатуры перемещаемых длинномерных изделий.

Технический результат достигается тем, что в известном транспортере для перемещения длинномерных изделий, содержащем раму, пару параллельных цепей с плашками, установленных на поддерживающих звездочках и, по меньшей мере, одну пару ходовых винтов, установленных с возможностью взаимодействия с плашками на прямолинейном участке грузонесущих ветвей цепей, в дополнение к имеющейся симметрично установлена аналогичная пара цепей, опоры ходовых винтов стационарно закреплены на раме так, что их продольные оси расположены между грузонесущими ветвями цепей, а взаимодействие винтов с плашками осуществляется посредством подвижных относительно рамы упоров, установленных по обе стороны от плоскости расположения винтов с тыльной стороны плашек, и подпружиненных полугаек, смонтированных на фронтальной поверхности каждой плашки, при этом оси цепных звездочек каждой пары цепей закреплены на находящемся внутри нее упоре, а между собой упоры соединены стяжным приводом.

Между рабочей поверхностью каждого упора и обращенными к ней плашками может быть размещен бесконечный ряд цилиндрических роликов.

Ролики между собой могут быть соединены замкнутой лентой, например пластиковым сепаратором.

Резьба полугаек может быть выполнена на радиусной поверхности с профилем, обеспечивающим обкатывание относительно резьбы винта, например эвольвентным.

Наличие второй пары цепей и размещение ходовых винтов между силопередающими плашками грузонесущих ветвей цепей позволяет взаимно уравновесить поперечные усилия сжатия длинномерного изделия без передачи их на ходовые винты, которые нагружены при этом только продольной силой тяги.

Оптимальной передаче этого продольного усилия на витки резьбы, по всей окружности каждого из них способствуют и полугайки, установленные на фронтальной поверхности плашек.

В то же время установка с тыльной стороны плашек подвижных относительно рамы упоров, связанных между собой приводом сжатия, и крепление на упорах поддерживающих звездочек цепей при неподвижной фиксации на раме подшипниковых опор винтов позволяет обеспечить самоустановку упоров с цепями относительно длинномерного изделия и ходовых винтов, следовательно, разгрузить цепи вне зависимости от того, какой величины поперечная нагрузка передается на длинномерное изделие со стороны плашек.

Более полной разгрузке цепей и беспрепятственному их вращению при поперечной нагрузке на плашки может способствовать и бесконечный ряд цилиндрических роликов, размещенных между рабочей поверхностью упоров и обращенными к ней плашками, а также выполнение резьбы полугаек на радиусной поверхности с профилем, обеспечивающим обкатывание относительно резьбы винта.

Принципиальная схема предлагаемого транспортера представлена на фиг.1, а взаимное положение его командных деталей изображено на фиг.2 и 3 разрезы А-А и Б-Б.

Транспортер состоит из рамы 1, на которой вертикально в одной плоскости с перемещаемым длинномерным изделием 2 в подшипниковых опорах 3 и 4 стационарно установлены ходовые винты 5.

По обеим сторонам от плоскости расположения винтов 5 на поддерживающих соосных звездочках 6 находятся цепи 7 с силопередающими плашками 8.

Внутри цепей с тыльной стороны плашек 8 размещены упоры 9, которые контактируют с плашками, например, через ролики 10, соединенные между собой с помощью сепаратора 11, например пластикового.

Упоры 9 имеют боковые щеки 12 с полозьями, установленными в направляющих (на фиг. не показаны) на раме в плоскостях, параллельных плоскостям расположения цепей.

Между собой щеки 12 вместе с упорами 9 связаны приводом сжатия 13 и имеют подшипниковые узлы для крепления осей 14 поддерживающих звездочек 6.

С фронтальной стороны силопередающих плашек 8 подвижно закреплены полугайки 15, подпружиненные, например, резиновыми прокладками 16, и концентрично установлены закаленные полуцилиндрические вкладыши 17, предназначенные для контакта с длинномерными изделиями разного диаметра.

Резьба полугаек 15 выполнена на радиусной поверхности радиуса R, сопрягаемой поверхностью, образуемой средней линией винта 5.

Работа транспортера осуществляется следующим образом.

В исходном положении длинномерное изделие 2 находится между плашками 8.

Приводом сжатия 13 через подвижные упоры 9, ролики 10, плашки 8 и вкладыши 17 к длинномерному изделию 2 приложены взаимноуравновешенные поперечные силы, обеспечивающие между длинномерным изделием и контактирующими с ним вкладышами 17 силу трения, достаточную для передачи на длинномерное изделие 2 через полугайки 15 и плашки 8 продольной силы тяги от винта 5.

При этом резьба полугаек 15 находится в беззазорном зацеплении с резьбой винтов 15, обеспечиваемом эластичными прокладками 16.

При включении привода (на чертеже не показан) вращения винтов 5 они начинают синхронно вращаться, сообщая через полугайки 15 поступательное движение нескольким парам плашек 8, находящимся в зоне сжатия в контакте с винтом, вместе с длинномерным изделием 2. Соответственно приводятся во вращение цепи 7 с остальными плашками 8.

При этом сила тяги от винтов 5, передаваемая на длинномерное изделие 2, определяется усилием привода сжатия 13, создающим силу трения на поверхности контакта вкладыша 17 и длинномерного изделия 2, и мощностью, передаваемой на винты 5 от привода их вращения.

Следуя траекториям синхронного вращения цепей 7 левой и правой частей транспортера, плашки 8 обеспечивают бесконечный процесс передачи движения и осевого усилия от винтов 5 к длинномерному изделию 2.

При этом осевые реакции от сил сопротивления перемещению длинномерного изделия (его вес, нагрузки от бурения) воспринимаются подшипниковыми опорами 3 и 4 ходовых винтов 5.

Операция по смене типоразмера применяемого длинномерного изделия заключается в установке соответствующих вкладышей 17.

Таким образом, использование данного технического решения позволит расширить функциональные возможности транспортера, упростить его эксплуатацию.

Формула изобретения

1. Транспортер для перемещения длинномерных изделий, содержащий раму, пару цепей с силопередающими плашками, установленную на поддерживающих соосных звездочках и, по меньшей мере, одну пару ходовых винтов, установленных с возможностью взаимодействия с плашками на прямолинейном участке грузонесущих ветвей цепей, отличающийся тем, что, в нем, в дополнение к имеющейся, симметрично установлена аналогичная пара цепей, опоры ходовых винтов стационарно закреплены на раме так, что их продольные оси расположены между грузонесущими ветвями цепей в плоскости соприкосновения встречных плашек, а взаимодействие винтов с плашками осуществляется посредством подвижных относительно рамы упоров, установленных по обе стороны от плоскости расположения винтов с тыльной стороны плашек, и подпружиненных полугаек, смонтированных на фронтальной поверхности каждой плашки, при этом оси цепных звездочек каждой пары цепей закреплены на находящемся внутри нее упоре, а между собой упоры соединены приводом сжатия.

2. Транспортер по п.1, отличающийся тем, что между рабочей поверхностью каждого упора и обращенными к ней плашками размещен бесконечный ряд цилиндрических роликов.

3. Транспортер по п.1, отличающийся тем, что резьба полугаек выполнена на радиусной поверхности с профилем, обеспечивающим обкатывание относительно резьбы винта, например, эвольвентным.

4. Транспортер по п.2, отличающийся тем, что бесконечный ряд роликов образован соединяющей их замкнутой лентой, например, сепаратором.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3