Наружный центратор для сборки труб под сварку

Наружный центратор для сборки труб под сварку

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е цц 6I2766

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.11.74 (21) 2077096 25-27 с присоединением заявки Ае (23) Приоритет (5l) М. Кл.- зВ 23К 31 06

В 23К 37/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень Хе 24 (53) УДК 621.791.039 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 19.06.78 (72) Авторы изобретения

А. В. Бутылкии, В. Н. Пчелкин и С. В. Журавлев

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (71) Заявитель (54) НАРУЖНЫЙ ЦЕНТРАТОР ДЛЯ СБОРКИ ТРУБ ПОД СВАРКУ

Изобретение относится к области сварк.t, а именно к вспомогательному оборудованшо для сборки деталей под сварку, и может быть использовано, в частности, для сборки обсадных труб над устьем скважины.

Известен наружный центратор для сборки под сварку обсадных тру.б над устьем скважины, в котором использован принцип центрирования стыкуемых концов по образующей их наружной поверхности (1).

Этот центратор содержит опору в виде рамы и двс пары прижимных элементов в виде двуплечевых рычагов, соединенных с приводом, в котором на раме выше уровня стыка труб размещены под углом друг к другу две пары упоров в виде валков, а прижимные элементы снабжены элементами качения в виде роликов, при этом оси роликов в верхнем прижимном элементе расположены перпендикулярно к опоре, а оси роликов в нижнем прижимном элементе расположены параллельно указанной опоре.

В таком центраторе верхняя труба перемещается только в вертикальном направлении без возможности вращения ее вокруг оси. Для поворота этой трубы, с целью выбора оптимального положения их геометрии, верхний клсщевой зажим должен быть разжат.

Использованис известного центратора усложнено также тем, что в рабочем положении он жестко связан со сварочным аппаратом.

Известен также наружный центратор для сборки труб под сварку, преимущественно вертикально подвешенных, содержащий шарнирно связанные с приводом и расположснныс по обе стороны от труб призматические захваты, в гранях которых смонтированы шаро10 вые опоры (2).

Данный центратор наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. При его использовании возможно производить поворот одной трубы от15 носителт но дру гой.

Недостатком этого центратора является центрирование труб по образующей пх наружной поверхности. Этот принцип центрирования не обеспечивает возможности размс2р стнть кромки стыкуемых труб равномерно по периметру в случае разности диаметров в пределах допуска. Хорошее качество цсцтпсзки возможно получить лишь прн цснтрировании стыкуемых труб по их осевой линии.

25 Целью изобретения является повышение то гности центрирования.

Указанная цель достигается тем. что призматические захваты, расположенные по каждую из сторон от стыкуемых труб, жестко

612766

60 связаны между собой в блоки, а привод выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия, На фиг. 1 показан центратор, общий вид; на фиг. 2 разрез А — Л на фиг. 1; на фиг. 3— узел 1 на фиг. 2.

Наружный центратор представляет собой клещевой зажим, который включает привод 1 в виде силового цилиндра двустороннего действия; кронштейн 2, жестко закрепленный на приводе 1; два двуплечих рычага 3; оси вращения 4, которые закреплены на кронштейне 2. Одни плечи двуплечих рычагов соединены с приводом 1 через оси 5 таким образом, что имеют возможность изменять длину плеча, а другие плечи соединены с прижимными элементами б по их центру через шарнирное звено 7 взаимно перпендикулярными осями

8и9.

Прижимной элемент б выполнен в виде балки, например сварной, с четырьмя призматическими захватами 10 и образует совместно с ними блоки. На обеих гранях каждого захвата имеется по два сферических гнезда, в каждом из которых помещены шары 11, свободно вращающиеся в любой плоскости. Шары 11 предохраняются от выпадания планкой 12, закрепленной на захвате, например, с помощью потайного винта 13.

Элементы б имеют ограниченный угол поворота вокруг оси 9 (например, около +5 от вертикали).

Шаровые опоры в захватах расположены так, что при центрировании труб 14 и 15 l3 зависимости от их диаметра в контакт с ними входят или внутренние или наружные шары.

Центратор подвешивается с помощью троса 16, а сварочный аппарат 17 — с помощью троса 18, не связанного с тросом 16.

Наружный центратор работает следующим образом.

При сварке обсадных труб над устьем скважины наружный центратор подвешивается на уровне стыка с помощью троса 16 и контргруза, подвешенного на его свободном конце. Груба 14, подвешенная на элеваторе с помощью тросов за верхний конец, подводится к нижней трубе 15, зажатой в клиньях ротора на расстояние, обеспечиваюшее зажатие верхней 14 и нижней 15 труб всеми захватами 10.

Затем подводится наружный центратор таким образом, чтобы стык трубы находился посредине прижимных элементов б. С помощью привода 1 через двуплечие рычаги 3 и шарнирные звенья 7 обе трубы 14 и 15 одновременно зажимаются элементами 6.

После совмещения осей верхнюю трубу 14 опускают до упора с нижней трубой 15.

При этом в зависимости от величины трения между верхней трубой и шарами верхних четырех призм, а также трения между нижней трубой и шарами нижних четырех призм верхняя труба 14 под действием собственного

45 веса прокатывается по верхним шарам или опускается вместе с центратором с помощью нижних шаров.

Благодаря шарнирной связи прижимных элементов б с двуплечими рычагами 3 обеспечивается самонастраивание прижимных элементов б и совмещение осей обеих труб не только при правильной геометрии их концов, но и при отклонении их диаметров в пределах допуска.

В случае несовмещения кромок труб из-<а эллнпсности концов верхнюю трубу 14 поднимают над нижней трубой 15 до выхода из контакта стыкуемых кромок без разжатия прижимных элементов б и с помощью л обого инструмента поворачивают до совмещения соответствующих осей эллипса.

Г1осле того, как стык труб отцентрирован, подводится сварочный аппарат 17 и закрепляется па верхней трубе 14. Спаривают примерно /з окружности стыка, затем, не прекращая процесса сварки, поворачивают центратор на 90 — 120" по ходу сварочной голо» n.

Когда сварено примерно /; окружности стыка, центратор отводят в сторону без нарушения рабочего процесса и сварку заканчивают без него.

Ilo сравнению с известными предлагаемый центратор способен работать и комплексе с любым сварочным оборудованием.

Кроме того, процесс центрирования с использованием предлагаемого центратора занимает значительно меньше времени по сравнению с известными конструкциями, Независимая подвеска центратора также создает ряд преимуществ при обслуживании по сравнению с известными.

Предлагаемый наружный центратор может быть использован не только для сборки обсадных труб под сварку над устьем скважины, но также и для центрирования любых трубопроводов, например при прокладке нефтегазопроводов или теплотрасс, а также при сварке труб в плети на поточных линиях.

Формула изобретения

Наружный центратор для сборки труб под сварку, преимуществе но вертикально подвешенных, содержащий шарнирно связанные с приводом и расположенные по обе стороны от труб призматические захваты, в гранях которых смонтированы шаровые опоры, о т л и ч ающийся тем, что, с целью повышения точности центрирования, призматические захваты, расположенные по каждую из сторон от стыкуемых труб, жестко связаны между собой в блоки, а привод выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 335067, кл. В 23К 37/04, 1971.

2. Патент Англии № 1337553, кл. ЗК, 1973.

612766

Раба 2

Фиг. 8

Редактор Н. Суханова

Подписное

Заказ 1255/5 Изд. № 515 Тираж 1263

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Власова

Тсхрсд H. Рыбкина

12

Корректоры: Л. Котова и Н. Федорова