СТЕНД ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ Российский патент 2004 года по МПК E21B4/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД), и предназначено для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД.

Известен механический ключ КТ-400 конструкции АзНИИбурнефть, включающий силовую часть, предназначенную для создания крутящего момента, зажимную часть, предназначенную для задержки неподвижной части детали резьбовой пары и рольганг, на котором размещается ГЗД. Рольганг состоит из рельс-швеллеров и роликов, установленных на них. (В.А.Добкин, Г.М.Никитин, А.А.Утробин Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей, М., Недра, 1983 г., с. 83-85).

Недостатком механического ключа является невозможность осуществления операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности зажимной части ключа относительно рольганга ключа в поперечном направлении.

Известен агрегатный стенд МСТ конструкции ПФВНИИБТ, включающий силовую установку привода патрона, подвижную заднюю задержку с двумя патронами, станину-раму, сваренную из двутаврового железа и силовую установку привода цепной лебедки. (В.А.Добкин, Г.М.Никитин, А.А.Утробин Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей, М.: Недра, 1983, с. 85-89).

Недостатком агрегатного стенда также является невозможность осуществления операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности задней задержки стенда относительно станины стенда в поперечном направлении.

Задача настоящего изобретения заключается в расширении технологических возможностей проводимых на стенде операций по свинчиванию и развинчиванию резьбовых соединений ГЗД за счет обеспечения возможности выполнения работ по свинчиванию и развинчиванию резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном стенде для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающем раму, силовую установку привода патрона с возможностью размещения в последнем двигательной секции ГЗД, подвижную заднюю задержку с возможностью размещения в ней двигательной секции, установленную на раме поддерживающую тележку и силовую установку привода подвижной задней задержки, согласно изобретению подвижная задняя задержка состоит из двух узлов: основания и установленного на основании и закрепленного на нем от опрокидывания не менее чем двумя захватами задерживающего устройства, которое содержит патрон с эксцентриковыми кулачками и установленным на валу патрона зубчатым венцом, который связан с размещенным в задерживающем устройстве пневмоцилиндром, посредством которого задерживающее устройство имеет возможность перемещения в поперечном направлении относительно основания и ограниченного поворота относительно поверхности основания на угол, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД, при этом на задерживающем устройстве установлены датчики контроля крутящего момента.

Наклонно направленное и горизонтальное бурение потребовало создания ГЗД в компоновке отклонителя, а неуклонный рост объемов наклонно направленного и горизонтального бурения предъявляет повышенные требования к техническому состоянию используемых для этих целей ГЗД. Стенды для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД должны обеспечивать возможность выполнения на них операций с ГЗД в компоновке отклонителя.

На фиг.1 показан общий вид стенда для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД. Стенд включает силовую установку 1 привода патрона 2 с эксцентриковыми кулачками, подвижную заднюю задержку 3, раму 4, с установленной на ней силовой установкой 5 привода подвижной задней задержки 3, поддерживающую тележку 6 и пульт управления 7.

На фиг.2 показан общий вид подвижной задней задержки 3.

На фиг.3 – разрез по А-А на фиг.2.

Подвижная задняя задержка 3 состоит из двух основных узлов: основания 8 и задерживающего устройства 9.

Основание 8 выполнено в виде сварной конструкции из листового материала, которая устанавливается на направляющие рамы 4 и перемещается вдоль нее с помощью верхних 10 и нижних 11 катков. В верхней плите 12 основания 8 выполнены не менее 4-х, например четыре, сквозных фигурных пазов. В пазы, на закрепленные снизу к верхней плите 12 с помощью болтовых соединений опоры 13, укладываются, например, четыре опорных ролика 14. Опорные ролики 14 состоят из оси 15 и закрепленного на ней набора радиальных однорядных шарикоподшипников 16. Опорные ролики 14 выступают над поверхностью верхней плиты 12 основания 8 не менее чем на 2-3 мм. Опорные ролики 14 размещены в основании 8 под углом к оси основания, равным 3°. В верхней плите 12 основания 8 также выполнены не менее 4^х, например четыре, сквозных фигурных пазов для установки через них захватов 17. Сверху на основание 8 установлены не менее 4-х, например четыре, роликовых опор 18 в виде радиального шарикоподшипника, одетого на ось.

Задерживающее устройство 9 включает стойку 19, выполненную в виде сварной конструкции из листового материала, патрон 20 с установленными в нем осями 21, эксцентриковыми кулачками 22, установленный на вал патрона 20 зубчатый венец 23, зажимы 24, пневмоцилиндр 25 и датчики контроля крутящего момента 26, установленные на стойке 19.

Задерживающее устройство 9 устанавливается на опорные ролики 14, размещенные под углом в 3° к оси основания 8, что облегчает разворот задерживающего устройства 9 относительно основания 8. Захваты 17 устанавливаются через пазы, выполненные в верхней плите 12 основания 8, на задерживающее устройство 9 и крепятся к ней с помощью винта. Захваты 17 предотвращают возможность опрокидывания задерживающего устройства 9 крутящим моментом, возникающим в процессе свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД. Задерживающее устройство 9 оказывается приподнятым над основанием 8 не менее чем на 2 мм. Таким образом, задерживающее устройство 9 имеет возможность беспрепятственно поворачиваться относительно поверхности основания 8 и перемещаться поперек нее. Зазор не менее чем в 5-6 мм между верхней частью захватов 17 и верхней плитой 12 основания 8 обеспечивает возможность вертикального перемещения рамы патрона 20 относительно основания 8. Величина перемещений ограничена величиной пазов в верхней плите основания 8, в которые установлены захваты 17, роликовыми опорами 18 и зазором между захватами 17 и верхней плитой 12 основания 8.

ГЗД в компоновке отклонителя имеют угол отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции в пределах 3° с дискретностью в 15’. В зависимости от конструкции ГЗД угол отклонения может быть как постоянным неизменным, так и регулируемым изменяющимся.

Шпиндельную секцию ГЗД в компоновке отклонителя с помощью кран балки заводят в полый вал патрона 20 подвижной задней задержки 3, проталкивают до места необходимого захвата резьбового соединения и укладывают на разведенные эксцентриковые кулачки 22. Двигательную секцию ГЗД укладывают на поддерживающую тележку 6, отрегулированную по высоте. Включают силовую установку 5 привода подвижной задней задержки 3 и задвигают двигательную секцию ГЗД в полый вал патрона 2 силовой установки 1 до места необходимого захвата резьбового соединения, при необходимости с помощью кран-балки поддерживая шпиндельную секцию ГЗД. С пульта управления 7 включают силовую установку 1 привода патрона 2, осуществляя предварительное зажатие двигательной секции ГЗД эксцентриковыми кулачками патрона 2. С пульта управления 7 включают привод пневмоцилиндра 25 подвижной задней задержки 3, соединенного с зубчатым венцом 23. Зубчатый венец 23, вращаясь, поворачивает три оси 21 и соответственно три эксцентриковых кулачка 22, осуществляя предварительный зажим шпиндельной секции ГЗД. Эксцентриковые кулачки 22, имея ширину не менее чем 70 мм и прямолинейную образующую цилиндрической поверхности, под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, стремятся принять в осевом направлении направление прямолинейной образующей наружной поверхности ГЗД и перемещают и разворачивают задерживающее устройство 9 относительно основания 8. В процессе предварительного зажима шпиндельной секции ГЗД с углом отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции, равным 1°15’, в эксцентриковых кулачках 22 патрона 20 подвижной задней задержки 3 под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, происходит перемещение задерживающего устройства 9 относительно основания 8 по опорным роликам 14 в поперечном направлении и разворот ее на угол 1°15’, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД.

Задерживающее устройство 9 подвижной задней задержки 3 будет перемещаться и разворачиваться относительно основания и на любые другие углы, равные углам отклонения ГЗД в пределах необходимых сегодня 3°.

После этого с пульта управления 7 включают силовую установку 1 привода патрона 2 и осуществляют процесс свинчивания или развинчивания резьбовых соединений ГЗД.

В прототипе задержка стенда выполнена в виде тележки, установленной на направляющие станины, и неподвижно закрепленного на ней зажимного устройства с двумя патронами, оснащенными эксцентриковыми кулачками, тем самым на стенде невозможно выполнение операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности подвижной задней задержки относительно направляющих станины в поперечном направлении.

В предлагаемом изобретении подвижная задняя задержка 3 выполнена из двух основных узлов. Основание 8 устанавливается на направляющие рамы 4 и перемещается вдоль нее на верхних 10 и нижних 11 катках. Задерживающее устройство 9 устанавливается на основание 8 не менее чем на четырех опорных роликах 14, уложенных в пазы в верхней плите 12 основания 8 на закрепленные снизу к плите опоры 13. Задерживающее устройство 9 приподнято над основанием 8 не менее чем на 2 мм. Сквозь пазы в верхней плите 12 основания 8 на стойку 19 задерживающего устройства 9 крепятся захваты 17, передающие крутящий момент, возникающий при свинчивании и развинчивании резьбовых соединений ГЗД, на основание 8 подвижной задней задержки и предотвращающие задерживающее устройство 9 от опрокидывания. Сверху на основание 8 установлены не менее чем четыре роликовые опоры 18, обеспечивающие ограничение разворота задерживающего устройства 9 в пределах 3° и поперечное перемещение относительно основания 8. При выполнении операций предварительного зажима секций ГЗД в патронах 2 и 20 с эксцентриковыми кулачками под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, эксцентриковые кулачки 22, имея ширину не менее чем 70 мм и прямолинейную образующую цилиндрической поверхности, стремятся принять в осевом направлении направление прямолинейной образующей наружной поверхности ГЗД, перемещают и разворачивают задерживающее устройство 9 относительно основания 8.

Свободное перемещение и поворот задерживающего устройства 9 относительно основания 8 подвижной задней задержки 3 обеспечивает гарантированно точное совпадение угла отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД и оси задерживающего устройства 9 подвижной задней задержки 3 в пределах 3° и тем самым гарантированно предотвращает возможность разрушения резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя в процессе его сборки и разборки.

Все вышеперечисленное значительно расширяет технологические возможности выполнения работ на стенде для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД, в том числе обеспечивает возможность выполнения работ и с ГЗД в компоновке отклонителя.

Предлагаемая компоновка стенда для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД проста в изготовлении и эксплуатации, обладает высокой ремонтопригодностью и простотой обслуживания, удобна при монтаже.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД) и предназначено для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД. Новым является то, что в известном стенде для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающем раму, силовую установку привода патрона с возможностью размещения в последнем двигательной секции ГЗД, подвижную заднюю задержку с возможностью размещения в ней двигательной секции, установленную на раме поддерживающую тележку и силовую установку привода подвижной задней задержки, согласно изобретению подвижная задняя задержка состоит из двух узлов: основания и установленного на основании и закрепленного на нем от опрокидывания не менее чем двумя захватами задерживающего устройства, которое содержит патрон с эксцентриковыми кулачками и установленным на валу патрона зубчатым венцом, который связан с размещенным в задерживающем устройстве пневмоцилиндром, посредством которого задерживающее устройство имеет возможность перемещения в поперечном направлении относительно основания и ограниченного поворота относительно поверхности основания на угол, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД, при этом на задерживающем устройстве установлены датчики контроля крутящего момента. Изобретение обеспечивает расширение технологических возможностей стенда за счет обеспечения возможности выполнения работ по свинчиванию и развинчиванию резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя. 3 ил.

Стенд для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающий раму, силовую установку привода патрона с возможностью размещения в последнем двигательной секции ГЗД, подвижную заднюю задержку с возможностью размещения в ней двигательной секции, установленную на раме поддерживающую тележку и силовую установку привода подвижной задней задержки, отличающийся тем, что подвижная задняя задержка состоит из двух узлов: основания и установленного на основании и закрепленного на нем от опрокидывания не менее чем двумя захватами, задерживающего устройства, которое содержит патрон с эксцентриковыми кулачками и установленным на валу патрона зубчатым венцом, который связан с размещенным в задерживающем устройстве пневмоцилиндром, посредством которого задерживающее устройство имеет возможность перемещения в поперечном направлении относительно основания и ограниченного поворота относительно поверхности основания на угол, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД, при этом на задерживающем устройстве установлены датчики контроля крутящего момента.