Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации

Изобретение относится к конструкции, обеспечивающей удержание сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации. Конструкция выполнена с возможностью удерживания инструмента, размещенного в корпусе с верхней планкой, в системе соединения оборудования, ограниченной рамой сопряжения с пазами. Конструкция содержит две рукоятки с ползунами с возможностью выдвижения вверх. Ползуны имеют возможность движения внутри направляющих втулок, закрепленных на верхней планке. Контактные поверхности втулок выполнены со вставками из полимерного материала. Ползуны выполнены с возможностью ограничения движения посредством стаканов и пружиной сжатия, расположенных между стаканом и планкой. Внутри корпуса расположены шатунные механизмы, каждый из которых состоит из спаренных шатунов. Внутри корпуса расположены фиксаторы, каждый из которых закреплен на оси. На нижнем конце каждого ползуна посредством оси и ограничивающих втулок закреплены шатуны с одной их стороны, а с другой их стороны они посредством оси закреплены к фиксатору. Фиксатор посредством оси и ограничивающих втулок закреплен внутри корпуса. Посредством спаренных шатунов фиксатор имеет возможность поворота на оси и входа в пазы рамы сопряжения. Достигается технический результат – упрощение конструкции и повышение надежности сменного инструмента. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к приспособлению механического действия, а именно к его конструкции, обеспечивающей удержание сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации.

Известна система глубоководной добычи нефти, включающая устройства для объединения оборудования при подводной добыче, RU №2655011 С2, Е21В 43/01, Е21В 43/36, 23.05.2018.

В известной системе устройства, аналогичного заявляемому приспособлению, не предусмотрено.

Известна конструкция фиксирующего устройства, выполненная в виде скобы, устанавливаемой на объект поджатия (предположительно трубы), с центральной частью, повторяющей конфигурацию поверхности объекта, US 2012/0201607 A1, Е21В 43/01, F16L 1/26, 09.08.2012.

Известное фиксирующее устройство предназначено для опускания или, в качестве альтернативы, последующего извлечения конца трубопровода, который снабжен соединительной частью для сопряжения и соединения с первой соединительной частью на морском дне, устройство содержит центральную подъемную раму, направляющую часть, образующую продолжение подъемной рамы, и подъемную скобу, а также захватные механизмы, которые, в одной стороны, приводятся в действие, чтобы частично ограничивать и удерживать конец трубопровода, а с другой - они могут быть сняты, чтобы освободить конец трубопровода от подъемной рамы, и не относится к области использования заявляемого приспособления.

Ближайший аналог конструкции приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи - не найден.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи, позволяющей создать новое приспособление с высокими конструктивными качествами для удержания сменного инструмента при надежной эксплуатации системы соединения оборудования в условиях подводной добычи.

Технический результат настоящего изобретения заключается:

- в блокировании вертикального перемещения сменного инструмента, благодаря конструкции приспособления, состоящего из рукояток, фиксаторов и шатунных механизмов, связывающих каждую рукоятку с фиксатором;

- в выполнении приспособления с конструктивными элементами механического действия при одновременной их автоматической фиксации и автоматического восстановления их исходного положения за счет веса самого сменного инструмента при транспортировке и установке, а при снятии нагрузки от веса сменного инструмента - возвращение рукояток в исходное положение;

- в надежной фиксации сменного инструмента за счет выдвижения за пределы корпуса фиксаторов с заходом их в пазы, расположенные на раме сопряжения, посредством шатунного механизма;

- в снижении стоимости за счет уменьшения металлоемкости конструкции приспособления, в повышении технологичности за счет упрощения конструктивных элементов, в обеспечении автоматического режима только от механического взаимодействия узлов и деталей в приспособлении в целом, а также в повышении безопасности и безотказности при подводной добыче.

Согласно изобретению конструкция приспособления механического действия выполнена с возможностью удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации. Сменный инструмент размещен в корпусе с верхней планкой. Система соединения оборудования ограничена рамой сопряжения для фиксации сменного инструмента с возможностью блокировки его вертикального перемещения. Рама сопряжения выполнена с пазами.

Конструкция приспособления механического действия имеет не меньше двух рукояток, размещенных на верхней планке, на торце каждой из рукояток закреплены ползуны с возможностью выдвижения вверх и удлинения рукояток. Ползуны имеют возможность движения внутри направляющих втулок, закрепленных на верхней планке с возможностью движения вверх ползунов внутри них. Внутренние контактные поверхности направляющих втулок выполнены со вставками из полимерного материала, жестко закрепленными на верхней планке и обеспечивающими скольжение ползунов.

Также ползуны имеют возможность ограничения движения посредством стаканов, закрепленных на каждом ползуне и выполненных с пружиной сжатия. Пружина сжатия расположена между стаканом и верхней планкой корпуса.

Внутри корпуса расположены шатунные механизмы и фиксаторы. Каждый шатунный механизм состоит из спаренных шатунов. Каждый фиксатор закреплен на оси внутри корпуса для сменных инструментов.

При этом на нижнем конце каждого ползуна посредством оси и ограничивающих втулок закреплены спаренные шатуны с одной их стороны, а с другой их стороны спаренные шатуны посредством оси закреплены к фиксатору, а фиксатор посредством оси и ограничивающих втулок закреплен внутри корпуса, обеспечивая возможности поворота вокруг оси посредством спаренных шатунов и возможности входа в корпус и/или выхода за пределы корпуса при движении ползунов. Кроме того, посредством спаренных шатунов фиксатор имеет возможность поворота на оси и входа в пазы рамы сопряжения при автоматическом восстановлении пружиной сжатия исходного положения.

Кроме того, в качестве полимерного материала для вставок направляющих втулок использован капролон.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичную настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

За счет реализации отличительных признаков изобретения (в совокупности с признаками, указанными в ограничительной части формулы) достигаются важные новые свойства объекта.

Конструктивное выполнение приспособления из рукояток, фиксаторов шатунных механизмов, конструктивных элементов механического действия с одновременным обеспечением автоматического режима только от механического взаимодействия его узлов и деталей позволяет создать новое приспособление с высокими конструктивными качествами для удержания сменного инструмента в системе соединения оборудования в условиях подводной добычи.

Заявителю не известны какие-либо публикации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. В связи с этим, по мнению заявителя, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «изобретательский уровень».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:

на фиг. 1 - Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, транспортное положение, разрез;

на фиг. 2 - Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, Разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, Разрез Б-Б на фиг. 1;

на фиг. 4 - Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, рабочее положение, разрез;

на фиг. 5 - Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, Разрез В-В на фиг. 4.

На фиг. 1-5 изображено:

Сменный инструмент - 1,

корпус (инструмента 1) - 2,

верхняя планка (корпуса 2) - 3.

Система соединения оборудования - 4,

рама сопряжения (системы 4 для установки и блокировки вертикального перемещения инструмента 1) - 5,

пазы (в раме 5) - 6.

Рукоятки (размещены на планке 3) - 7,

ползуны (закреплены к торцу каждой из рукояток 7) - 8,

направляющие втулки (для ползунов закреплены на планке 3) - 9,

вставки из полимерного материала, например, капролона (на внутренних контактных поверхностях втулок 9 и жестко закрепленные на планке 3) - 10,

стаканы (закреплены на каждом ползуне 8 под планкой 3) - 11,

пружина сжатия (расположена между стаканом 11 и планкой 3) - 12.

Шатунные механизмы (внутри корпуса 2) - 13,

спаренные шатуны (в каждом механизме 13) - 14.

Фиксаторы (внутри корпуса 2) - 15.

Ось (для крепления шатунов 14 с одной их стороны на нижнем конце каждого ползуна 8) - 16,

ограничивающие втулки (для крепления шатунов 14 с одной их стороны на нижнем конце каждого ползуна 8) - 17.

Ось (расположена внутри корпуса 2 для крепления шатунов 14 с другой их стороны к фиксатору 15) - 18.

Ось (для крепления фиксатора 15 внутри корпуса 2 и возможности поворота фиксатора 15 посредством спаренных шатунов 14 для возможности входа фиксатора 15 в корпус 2 и выхода его за пределы корпуса 2 при движении ползуна 8, а также входа фиксатора 15 в пазы 6 рамы сопряжения 5 при автоматическом восстановлении пружины сжатия 12 в исходное положение) - 19,

ограничивающие втулки (для крепления фиксатора 15 внутри корпуса 2) - 20.

Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента 1 в системе соединения оборудования 4 подводной добычи при эксплуатации выполнена с возможностью удерживания сменного инструмента 1, размещенного в корпусе 2 с верхней планкой 3, в системе соединения оборудования 4.

Система соединения оборудования 4 ограничена рамой сопряжения 5 для фиксации сменного инструмента 1 с возможностью блокировки его вертикального перемещения, выполненной с пазами 6 в ней.

Конструкция приспособления имеет не меньше двух рукояток 7, размещенных на верхней планке 3.

На торце каждой из рукояток 7 закреплены ползуны 8 с возможностью выдвижения вверх и удлинения рукояток 7.

Ползуны 8 имеют возможность движения внутри направляющих втулок 9.

Направляющие втулки 9 закреплены на верхней планке 3 с возможностью движения вверх ползунов 8 внутри них.

Причем внутренние контактные поверхности направляющих втулок 9 выполнены со вставками 10 из полимерного материала, жестко закрепленными на верхней планке 3 и обеспечивающими скольжение ползунов 8.

В качестве полимерного материала для вставок 10 направляющих втулок 9 использован капролон.

Также ползуны 8 имеют возможность ограничения движения посредством стаканов 11, закрепленных на каждом ползуне 8 и выполненных с пружиной сжатия 12, расположенной между стаканом 11 и верхней планкой 3 корпуса 2.

Внутри корпуса 2 расположены шатунные механизмы 13, каждый из которых состоит из спаренных шатунов 14.

Внутри корпуса 2 расположены фиксаторы 15, каждый из которых закреплен на оси 18 внутри корпуса 2 для сменных инструментов 1.

При этом на нижнем конце каждого ползуна 8 посредством оси 16 и ограничивающих втулок 17 закреплены спаренные шатуны 14 с одной их стороны, а с другой их стороны спаренные шатуны 14 посредством оси 18 закреплены к фиксатору 15.

Фиксатор 15 посредством оси 19 и ограничивающих втулок 20 закреплен внутри корпуса 2, обеспечивая возможности поворота вокруг оси 19 посредством спаренных шатунов 14 и возможности входа в корпус 2 и/или выхода за пределы корпуса 2 при движении ползунов 8.

Кроме того, посредством спаренных шатунов 14 фиксатор 15 имеет возможность поворота на оси 19 и входа в пазы 6 рамы сопряжения 5 при автоматическом восстановлении пружиной сжатия 12 исходного положения.

Использование приспособления.

Приспособление механического действия для удерживания сменного инструмента 1 в системе соединения оборудования 4 обеспечивает фиксацию его в раме сопряжения 5 системы соединения оборудования 4 с возможностью блокировки сменного инструмента 1 от вертикального перемещения в условиях подводной добычи.

Для установки сменного инструмента 1 в раму сопряжения 5 его транспортируют грузоподъемным механизмом, как минимум, за две рукоятки 7, размещенные на верхней планке 3 корпуса 2.

При подъеме сменного инструмента 1 грузоподъемным механизмом за рукоятки 7, он под собственным весом удлиняет рукоятки 7 за счет выдвижения вверх закрепленного к торцу каждой из рукояток 7 ползуна 8.

Движение ползуна 8 вверх при этом осуществляется внутри направляющей втулки 9, закрепленной на верхней планке 3 корпуса 2.

Внутренняя контактная поверхность направляющей втулки 9, выполненная со вставками 10 из полимерного материала, обеспечивает скольжение ползунов 8.

Также ползуны 8 имеют возможность ограничения движения посредством стаканов 11.

Учитывая, что шатунный механизм 13, закрепленный с одной стороны к нижней части ползуна 8 (фиг. 3), а с другой стороны с помощью оси 18 и крепежа закреплен к фиксатору 15, который также крепится на оси 19 с помощью крепежа и ограничивающих втулок 20 внутри корпуса 2 (фиг. 2), что позволяет фиксатору 15 проворачиваться вокруг данной оси 19 посредством шатунного механизма 13, выходить при этом за пределы корпуса 2 или входить обратно в корпус 2 при движении ползуна 8 вверх или вниз, соответственно.

После установки сменного инструмента 1 в раму сопряжения 5 и отпускания рукояток 7 ползун 8 за счет пружины сжатия 12, расположенной между стаканом 11 и верхней планкой 3 корпуса 2, (после снятия нагрузки с пружин сжатия 12 от собственного веса сменного инструмента 1) автоматически восстанавливается и занимает исходное положение.

При этом посредством шатунных механизмов 13 фиксаторы 15 поворачиваются каждый на оси 19 и входят в пазы 6 рамы сопряжения 5, оказываясь за пределами корпуса 2. При этом выступающая часть фиксатора 15 заходит в паз 6 и обеспечивает упор фиксатора 15 в верхнюю стенку паза 6, тем самым осуществляя автоматическую фиксацию сменного инструмента 1 от вертикального перемещения в раме сопряжения 5.

При извлечении сменного инструмента 1 из рамы сопряжения 5 фиксаторы 15 втягиваются в корпус 2, чтобы предотвратить заклинивание сменного инструмента 1 выступающими частями фиксатора 15 в раме сопряжения 5.

Следует иметь в виду, что при подъеме сменного инструмента 1 грузоподъемным механизмом за рукоятки 7 сменный инструмент 1 под собственным весом способствует удлинению каждой рукоятки 7 на величину L в пределах 10-100 мм, за счет выдвижения вверх, закрепленного к торцу каждой из рукояток 7 ползуна 8, для этого стакан 11 закреплен на ползуне 8 на расстоянии L в пределах 10-100 мм от верхней планки 3 корпуса 2 (фиг. 4, фиг. 5).

Следует иметь в виду, что после установки сменного инструмента 1 в раму сопряжения 5 и отпускания рукояток 7 ползун 8 за счет пружины сжатия 12 автоматически опускается в исходное положение, при этом посредством шатунного механизма 13 фиксаторы 15 входят в пазы 6 рамы сопряжения 5, оказываясь за пределами корпуса 2 на величину b в пределах 5-35 мм (фиг. 1).

Выборы предела 10-100 мм для расстояний L, а также предела 5-35 мм для величины b являются оптимальными и определены конструкцией предложенного приспособления.

Заявляемое изобретение обеспечивает удержание сменного инструмента относительно рамы сопряжения при его фиксации в ней. Конструктивное выполнение приспособления имеет возможность выполнения фиксации при механическом перемещении его элементов при одновременном автоматическом фиксировании и восстановлении их исходного положения.

Предложенная «Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации» имеет возможность изготовления промышленным способом, что подтверждают проектно-конструкторские и технологические проработки ее конструктивных узлов, а испытания опытных образцов, изучение и обоснование эксплуатационных режимов предложенного технического решения обусловливает, по мнению заявителя, соответствие ее критерию «промышленная применимость».

Предложенное техническое решение позволяет:

- создать новое приспособление с высокими конструктивными качествами для удержания сменного инструмента при надежной эксплуатации системы соединения оборудования в условиях подводной добычи;

- в снижении стоимости за счет уменьшения металлоемкости конструкции приспособления;

- в повышении технологичности за счет упрощения конструктивных элементов;

- в обеспечении автоматического режима только от механического взаимодействия узлов и деталей в приспособлении в целом;

- в повышении безопасности и безотказности при подводной добыче.

1. Конструкция приспособления механического действия для удерживания сменного инструмента в системе соединения оборудования подводной добычи при эксплуатации, характеризующаяся тем, что конструкция приспособления выполнена с возможностью удерживания сменного инструмента, размещенного в корпусе с верхней планкой, в системе соединения оборудования, ограниченной рамой сопряжения для фиксации сменного инструмента с возможностью блокировки его вертикального перемещения, выполненной с пазами в ней, и имеет не меньше двух рукояток, размещенных на верхней планке, на торце каждой из рукояток закреплены ползуны с возможностью выдвижения вверх и удлинения рукояток, которые имеют возможность движения внутри направляющих втулок, закрепленных на верхней планке с возможностью движения вверх ползунов внутри них, причем внутренние контактные поверхности направляющих втулок выполнены со вставками из полимерного материала, жестко закрепленными на верхней планке и обеспечивающими скольжение ползунов, также ползуны имеют возможность ограничения движения посредством стаканов, закрепленных на каждом ползуне и выполненных с пружиной сжатия, расположенной между стаканом и верхней планкой корпуса, внутри которого расположены шатунные механизмы, каждый из которых состоит из спаренных шатунов, и фиксаторы, каждый из которых закреплен на оси внутри корпуса, при этом на нижнем конце каждого ползуна посредством оси и ограничивающих втулок закреплены спаренные шатуны с одной их стороны, а с другой их стороны спаренные шатуны посредством оси закреплены к фиксатору, который посредством оси и ограничивающих втулок закреплен внутри корпуса, обеспечивая возможность поворота вокруг оси посредством спаренных шатунов и возможность входа в корпус и/или выхода за пределы корпуса при движении ползунов, кроме того, посредством спаренных шатунов фиксатор имеет возможность поворота на оси и входа в пазы рамы сопряжения при автоматическом восстановлении пружиной сжатия исходного положения.

2. Конструкция приспособления механического действия по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного материала для вставок направляющих втулок использован капролон.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области технического обслуживания трубопроводов, проложенных в слабых переувлажненных грунтах, болотах, агрессивных средах. Способ и устройство позволяют проводить ремонт, диагностику, другие виды технического обслуживания без разработки котлованов и экскавации агрессивной среды.

Группа изобретений относится к области трубопроводов сетей инженерно-технического обеспечения, магистральных нефтепроводов, нефтепродуктопроводов и газопроводов и может быть использована при замене или восстановлении трубопроводов без вскрытия грунта.

Группа изобретений относится к области трубопроводов для текучих сред и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции участков трубопроводов, прокладываемых в тоннелях (микротоннелях) и защитных футлярах, в том числе на переходах трубопроводов через естественные и искусственные препятствия.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к технологиям проведения демонтажных работ выведенного из эксплуатации (изношенного) газо-, нефтепровода в местах прохождения технологических эстакад газо-, нефтепроводов.

Группа изобретений относится к трубоформирующему устройству для формирования спиральной трубы, полосовому элементу и способу формирования трубы. Трубоформирующее устройство формирует спиральную трубу посредством соединения соседних краев полосового элемента, отличающихся на один виток, друг с другом при спиральной навивке полосового элемента.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может использоваться для внутренней изоляции сварного стыка труб с внутренним защитным покрытием. Устройство для внутренней изоляции сварного стыка трубопровода содержит уплотнительный узел 10, включающий цилиндрический корпус и коаксиально закрепленный на нем цилиндрический рабочий орган, выполненный с возможностью радиального расширения при создании в его полости избыточного давления.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для закрепления трубопроводов от всплытия при эксплуатации. Техническим результатом изобретения является увеличение конструкционной надежности и несущей способности анкера, обеспечение гарантированного раскрытия анкера на заданной глубине.

Изобретение относится к ремонту и восстановлению изношенных трубопроводов бестраншейным способом, а также защите новых трубопроводов от коррозионного и ручейкового износа при ведении работ в условиях холодного климата Сибири.

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Для снижения или устранения возможного риска теплового повреждения при отсутствии охлаждающих рубашек во время соединения секций футерованного трубопровода каждая секция (3, 5) футерованного трубопровода оснащена изолирующей втулкой (23, 25), которая расположена между основной трубой (7, 9) и соответствующей футеровкой (11, 13).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе извлечения скважинных флюидов, например нефти и/или газа из скважины. Представлена подсистема управления для управления электрической машиной.
Наверх