Элеватор
Предложенное изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для спускоподъемных операций. Техническим результатом является повышение безопасности, надежности и срока службы элеватора. Элеватор для труб включает корпус, створку, шарнирно соединенную с корпусом осью, и запирающее устройство. При этом запирающее устройство включает захватывающее устройство, выполненное в виде рамки с вертикальными стойками, и поворотный механизм, расположенный на створке элеватора. Причем поворотный механизм включает подпружиненный вал с ручкой и водило с роликами, установленные в стакане и соединенные между собой при помощи штифта, с возможностью поворота относительно друг друга. 3 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для спускоподъёмных операций с трубами при бурении и капитальном ремонте скважин.
Известен элеватор для труб, включающий корпус и створку, соединенную шарниром с корпусом [Бухаленко Е.И., Бухаленко В.Е. Оборудование и инструмент для ремонта скважин. - М.: Недра, 1991. - С.162-163].
Недостатком данного элеватора для труб являются сложность запирающего устройства, его низкая надежность, обусловленная возможным самопроизвольным открытием элеватора для труб.
Известен элеватор для труб, включающий корпус и створку, которая связана с корпусом шарниром [патент РФ №1286729],
Недостатками данного элеватора для труб являются также сложность запирающего устройства, недостаточная его надежность, обусловленная тем, что усилие закрытия замка зависит от веса поднимаемых труб, которые опираются на ролик опорного элемента, что может привести к неполному закрытию и последующему самопроизвольному открытию элеватора для труб.
В качестве прототипа выбран элеватор для труб (патент РФ №2194840). Суть устройства состоит в следующем: корпус элеватора для труб снабжен зацепом, на концах которого выполнены фаски, ручкой и пружинным фиксатором, в корпусе просверлены сквозные отверстия с пазами, зацеп размещен в створке таким образом, что создаётся возможность взаимодействия отверстий корпуса с фасками зацепа, а ручка закреплена на зацепе посредством штифтов, корпус пружинного фиксатора размещен на внешней поверхности створки, а защелка и ограничитель хода - на внутренней поверхности ручки.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции и применение данного устройства может быть только для цилиндрических труб в условиях умеренного климата. В результате разрыва скобы произойдёт обвал труб, что может вызвать серьёзные последствия для персонала и потерю скважины, затраты на проходку которой очень значительны.
Целью изобретения является расширение номенклатуры удерживаемых элеватором труб, а также повышение безопасности, надёжности и срока службы элеватора путём защиты от ударов и разгрузки его механизма запирания от вредной части сил, действующих в конструкции устройства, и напротив, полезного использования части тех же сил в работе запорного механизма, а также путём увеличения линейных величин перекрытия при фиксации захвата относительно корпуса, кроме этого, предлагаемая конструкция элеватора технологична как при изготовлении, так и при ремонте и обладает эргономичностью (поворот ручки элеватора идентичен повороту дверной, что предельно удобно для работающих с данным устройством и исключает травмы) и осуществлением визуального контроля при запирании и отпирании элеватора,
Поставленная цель достигается следующими конструктивными особенностями.
Элеватор состоит из двух блоков (Фиг.1)
- корпуса с захватывающей рамкой 1;
- створки с механизмом закрывания 2. Створка крепится к корпусу шарнирным соединением в виде оси 3. Корпус является основным элементом устройства, принимая на себя большую часть нагрузок. Он выполнен в виде скобы (для удержания труб) с проушинами, передающими тяговые усилия на штропы. Изготавливаются как в литом виде, так и из цельной поковки.
Створка служит для запирания трубы в корпусе. Крепится шарнирно к корпусу с помощью оси и запирается скобой. Имеет вид планки с петлями. В верхней части расположена рукоятка для поворота створки (см. Фиг.2 и Фиг.3).
Корпус является силовым элементом и представляет широкую балку, по краям которой имеются пазы для штропов, с расточкой в центральной части для захвата труб. По краям элеватора установлены предохранители 4 штропов, запирающие штропы на корпусе.
В правой части корпуса элеватора имеются проушины, между которыми вставляется серьга створки, запираемая осью.
Слева на корпусе элеватора закреплена захватывающая рамка 6.
Створка элеватора представляет собой сектор, замыкающий расточку средней части элеватора, и шарнирно соединена с корпусом осью 3. В конструкции рамы выполнены специальные выступы, имеются вертикальные стойки и она устанавливается в левой части элеватора. При открытии и закрытии элеватора створка поворачивается вокруг оси. Механизм закрывания, установленный на створке, позволяет плотно прижимать створку к корпусу элеватора.
При раскрытии элеватора для съёма с трубы требуется оттянуть ручку 9 до упора. При этом ручка выходит из фиксирующего выступа на створке 2 (Фиг.2), получая возможность поворота по часовой стрелке. Вал 12 ручки 9 скреплён с водилом 7 посредством штифта 8 (Фиг 3). Штифт имеет возможность перемещаться по пазам водилы, обеспечивая в то же время взаимодействие вала и водилы. При выходе ручки из зацепления фиксирующих упоров происходит поворот её до упоров, при этом ролики 5 водила откатываются с вертикальных стоек рамки 6 (Фиг.3). Ролики 5 водилы 7 выходят из зацепления с рамкой 6, что в свою очередь даёт возможность отвода створки 2 от корпуса 1 элеватора, т.е. можно снимать элеватор с трубы. После проделанной операции необходимо закрыть створку на корпус. В разомкнутом элеваторе ролики 5 находятся в вертикальном положении, а ручка 9 фиксируется упором створки 2. Для закрытия створки 2 требуется протолкнуть ручку створки в направлении корпуса элеватора, вжав её в него. Ролики запорного механизма входят в вертикальные стойки захватывающей рамки и ударяются в упоры 10 корпуса элеватора или в упоры на рамке. При соударении роликов 5 об упоры 10 водило 7 отжимает вал ручки, что выводит её из зацепления от фиксирующего выступа створки. Ручка поворачивается против часовой стрелки и ролики откатываются с упоров корпуса, упираясь сбоку в вертикальные стойки рамки. Под действием толкающей силы ролики накатываются на вертикальную стойку рамки, принимая горизонтальное положение, опираясь при этом на упоры рамки. Элеватор закрыт.
Ещё одной отличительной чертой предлагаемого изобретения является наличие стакана 13 с пружиной 11 (Фиг.3), которая находится в сжатом и скрученном состоянии. Стакан служит для направления водилы и вала. Пружина в сжатом состоянии постоянно воздействует на фланец вала, перемещая его в сторону корпуса элеватора.
Скрученное состояние пружины позволяет возвращать вал в исходное состояние, при котором ролики занимают горизонтальное положение и элеватор находится в закрытом состоянии.
Элеватор для труб, включающий в себя корпус и створку, шарнирно соединенную с корпусом осью, и запирающее устройство, отличающийся тем, что запирающее устройство включает захватывающее устройство, выполненное в виде рамки с вертикальными стойками, установленной в левой части корпуса элеватора, и поворотный механизм, расположенный на створке элеватора и включающий подпружиненный вал с ручкой и водило с роликами, установленные в стакане и соединенные между собой при помощи штифта, с возможностью поворота относительно друг друга, при этом на створке элеватора имеется фиксирующий выступ для фиксации ручки от поворота.
