Устройство для захвата и фиксации цилиндрических тел, преимущественно труб

Устройство для захвата и фиксации цилиндрических тел, преимущественно труб

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1113504 з(51) I:. 21 В !!)/06; В 66 (1,28 Kt ú ) egg -> д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нивотил

К АBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3328365)22-03 (22) 07.08.81 (46) 15.09.84. Бк)г!. ¹ 34 (72) A. В. Волков, Ю. А. Зинченко, Ю. И. Спиваковский и Ю. 11. Шубин (71) Всес< к)зный !<аучно-исследовательский институт разрао<>гки и эксплуатации нефтепромысловык труб (53) 622.242.3 (088.8 ) (56) I. Г1атент США ¹ 2301625, кл. 24 — 263, опублик. 1942.

2. Авторское свидетельство СС(:Р

¹ 781319, кл. Е 21 В 3l/02, 1978 (прототип) . (5Р(57) I. УСТРОИСТВО Д:1Я ЗА.iВАTA

И ФИКСАЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИX ТЕ.I, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ТРУБ, включакнцее корпус с коническими опорными сок.<иями и запорные тела, выполненные в форме витков замкнутой спирали, вписанной в T()p, от !<<как)щеег» тем, что, с целью обеспечения возможности проведения снуt ко-II();

oH() снабжено управляк>щей втулкой, кольцами с круговым выступом и угггубг)енисч (карманом), неподвижно уста<<овлепнычи над опорными секциями, толкателем, уст<)новленным в корпусе с возможностьк> осевоГо переме!Цени я, фиксаторомг, Bblll(), lilt IIHhl tl в виде подпружиненного рычагil гзя взаимодействия с закватываемой трубой, и ()()(). I<>÷ с кулачковыми прорезями, ичекнцим возможно Tb углового перемещения и взаим<>действия с толкатслсм, соединенным ill>ll ш>мощи упругих поводков с управляннцей втулкой.

2. Устройство по п. I, <) т.г<гчак)г<(< (< .< тем, что упругие поводки вь<п<)лиепы н Bll It пру жии.

3. Устройство по п. 1, от.г«чиг<)«(« < » тем, что управляющая втулка и (>ll()1)ill сс!.— ции вып<)лиепы с коническими р;)сгочкачи.!

113504

Изобретение относигся к устройствам для захвата и фиксации цилиндрических предмеТоВ. например труо, и может использоваться в нефтяной промышленности, а именно при ctlvcKo-подъемных операциях с утяжеленными бурильными трубами с захватом за их гладкую наружную поверхность.

Известно устройство для захвата и фиксации цилиндрических тел, преимущественно труб, которое содержит корпус с коническими опорными поверхностями и запорные тела (1).

Недостатком данного устройства является ненадежность захвата и удержания труб за гладкую часть трубы.

I!аиболее близким к предлагаемому является устройство для за вата и фиксации цилиндрических тел, преимугцественно труб, включающее корпус с коническими опорными секциями и запорные тела, выполненные в форме витков замкнутой спираЛи, вписанной в тор (2).

Однако известное устройство не позволяет проводить спуско-подъемные операции с трубами, так как не обеспечивается управление процессами захвата и освобождения труб.

Цель изобретения — обеспечение возможности проведения спуско-подъемных операций с трубами путем управления процессами захвата и освобождения труб.

Указанная цель достигается тем, что устройство для захвата и фиксации цилиндрических тел, преимущественно труб, включаюгцее корпус с коническими опорными секциями и запорные тела, выполненные в форме витков замкнутой спирали, вписанной в тор, снабжено управляюгцей втулкой, кольцами с круговым выступом и углублением (карманом), неподвижно установленными над опорными секциями, толкателем, установленным в корпусе с возможностью осевого перемещения, фиксатором, выполненным в виде подпружиненного рычага для взаимодействия с захватываемой трубой, и ободом с кулачковыми прорезями, имеющим возможность углового перемещения и взаимодействия с толкателем, соединенным при помощи упруп х поводков с управляющей втулкой.

Упругие поводки выполнены в виде пружин.

Кроме того, управляющая втулка и опорные секции выполнены с коническими расточками.

На фиг. 1 изображено устройство в открытом положении, общий вид; на фиг. 2— то же, в рабочем положении; на фиг. 3— разрез А — А на фиг. I; на фиг. 4 — разрез

Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 6 — узел I на фиг. 1; на фиг. 7 — узел II на фиг. 2.

Устройство содержит запорные тела I размещенные между опорными секциями 2 и кольцами 3 с направляющим выступом 4 и карманом 5, которые закреплены с помо5

55 шью крышки 6 в корпусе 7, имеющем проушины с предохранительными собачками 8.

Внутри корпуса размещен толкатель 9 в виде трубы, имеющий на верхнем конце выточку 10, взаимодействующую с рычагом ll, поджатым пружиной 12. На толкателе 9 закреплены упругие поводки 13, проходящие через окна 14 в опорных секциях 2 к управляющей втулке 15 с фаской 16. В верхней части корпуса 7 выполнены окна 17, через которые проходят пальцы 18„закрепленные одним концом на толкателе 9, а на другом установлены подшипники 19, взаимодействующие с кулачковыми прорезями 20, выполненными в ободе 21, имеющем возможность углового перемещения относительно оси устройства с помогцью откидной рукоятки 22 с пружиной 23.

Устройство работает следующим образом.

Для захвата трубы 24 устройство, подвешенное на штропах за проушины корпуса 7, надвигается на конец трубы. 24, при этом последняя давит на выступающий конец рычага 11, сжимая пружину 12, и выводит верхний конец рычага 11 из выточки 10.

Рукоятка 22 откидывается на 90 в плоскости, проходящей через оси трубы, и поворачивается на 50 — 70 (против часовой стрелки) в плоскости, перпендикулярной оси трубы, вместе с ободом 21, и, поскольку рычаг 11 выведен трубой 24 из выточки IO толкателя 9, то становится возможным Ilpoдвижение подшипника 19 по кулачковой прорези 20, т. е. осуществляется перемещение толкателя 9 вниз, что ведет к перемещению упругих поводков 13 и закрепленной на них управляющей втулки 15. Одновременно запорное тело 1, находящееся в кармане 5 кольца 3, получает свободу перемещения и входит в контакт с трубой 24, и так как внутренний диаметр запорного тела 1 несколько меньше диаметра захватываемой трубы

24, то оно под некоторым натягом фиксируется на этой трубе. Далее осуществляется подъем инструмента на талевой системе, вместе с которой начинают подниматься все детали устройства, кроме запорного тела 1, до того момента, когда оно коснется поверхности конуса опорной секции 2. С этого момента начинается перекатывание запорного тела 1 в пространстве между трубой 24 и конической поверхностью опорной секции

2, при этом возникает радиальное усилие на трубу (чем больШе усилие на крюке талевой систем ы, тем больше это закли ни вающее радиальное усилие). После центрирования трубы относительно колонны труб, спущенных в скважину, производится ее приспускание и свинчивание с предыдущей трубой, при этом труба автоматически освобождается от фиксации, но запорное тело I остается на трубе 24 и может перемещаться только вниз, г. е. при вращении трубы 24 оно может

1113504 вращаться вместе с труоой 24, не заклинивая ее. Для освобождения устройства рукоятка 22 приводится в горизонтальное положение и поворачивается в противоположную сторону (по часовой стрелке) Io упора. Вместе с рукояткой поворачивается обод 21 с кулачковыми профильными прорезями 20, что ведет к перекатыванию flo этим прорезям подшипников 19 и к перемещению толкателя 9 вверх. Одновременно перемещается связанная с ним с помогцыо упругих поводков 13 управляющая втулка 15, которая своей кромкой нажимает на запорное тело 1, прижимая его к направляющему выступу

4 кольца 3. Запорное тело растягивается и вталкивается в карман 5 кольца 3. Конечное положение достигается упором друг в друга конических поверхностей а на управляющей втулке 15 и опорных секциях 2. Крайнее положение рукоятки 22 фиксируется уклоном кулачксвой прорези в другую сторону. Теперь запорные тела 1 не препятствуют перемещению устройства вверх относительно колонны труб, и после снятия его с трубы 24 рычаг 1! автоматически фиксирует толкатель 9 от перемещения.

1О

Благодаря тому, что устройство позволяет управлять процессами захвата и освобождения труб, обеспечивается возможность проведения спуско-подъемных операций с трубами при их захвате за гладкую часть.!!!3504

Дог. 3 б-Б ф ! l 13504

Редактор В. Ковтун

Заказ 6182/25

Составитель М. Юрьев

Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 5бЗ По дп исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

Филиал ППП «Патент». г, Ужгород. ул. Проектная. 4