ОПОРНЫЙ УЗЕЛ РОТОРА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КЛЮЧА Российский патент 2013 года по МПК E21B19/16 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к техническому оборудованию для капитального ремонта скважин, в том числе к устройствам для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является ключ трубный, выбранный в качестве прототипа, в котором опорный узел ротора гидравлического ключа включает расположенные в корпусе ключа опорные элементы, контактирующие с торцевой поверхностью зубчатого венца и цилиндрической наружной поверхностью разрезной шестерни ротора (патент на изобретение РФ №2328587). Опорные элементы представляют собой ролики, установленные в корпусе гидравлического ключа с применением подшипников качения для возможности их свободного вращения. Ролики контактируют с наружной цилиндрической поверхностью и торцевой поверхностью зубчатого венца разрезной шестерни, удерживая ее от вертикальных и горизонтальных перемещений. При вращении, передаваемом от вала гидромотора, кинематически через механическую передачу разрезной шестерни, свободно вращающиеся ролики имеют возможность перекатываться по ее поверхности.

Недостатками такого решения являются частый выход из строя роликов, сложность и высокая стоимость их изготовления и замены.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства при одновременном упрощении конструкции и удешевлении сборки и ремонта.

Техническая задача достигается за счет того, что в опорном узле ротора гидравлического ключа, включающем расположенные в корпусе ключа опорные элементы, контактирующие с торцевой поверхностью зубчатого венца и цилиндрической наружной поверхностью разрезной шестерни ротора, согласно изобретению, опорные элементы выполнены из двух, установленных в корпусе и соединенных вместе цилиндрических опорных пластин, имеющих по внутреннему диаметру в месте их соединения полости, при этом торцевая поверхность зубчатого венца и цилиндрическая наружная поверхность разрезной шестерни ротора контактируют с соответствующими поверхностями полости опорных пластин, выполненных из композитного материала.

Выполнение опорных элементов в виде пластин из композитного материала, контактирующих с цилиндрической наружной и торцевой поверхностями зубчатого венца разрезной шестерни ротора, обеспечивает ее плавное вращение без ударов за счет того, что материал опорных элементов имеет показатель демпфирования выше чем металл роликов, а также за счет того, что опорные элементы обеспечивают непрерывный контакт с поверхностями разрезной шестерни. Конструкция обеспечивает повышение надежности работы устройства и одновременное упрощение конструкции, что приводит к удешевлению сборки и ремонта.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому изобретение соответствует критерию «новизна».

Патентные исследования показали, что в изученном уровне техники отсутствуют аналогичные технические решения, т.е. заявляемое техническое решение не следует явным образом из изученного уровня техники и, таким образом, соответствует критерию «изобретательский уровень».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен вид сверху гидравлического ключа; на фиг.2 - опорные поверхности гидравлического ключа, на фиг.3 - зубчатый венец; на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.1.

Опорный узел ротора гидравлического ключа содержит установленные в корпусе разрезную шестерню приводного ротора 1, опорный элемент нижний 2, опорный элемент верхний 3, соединенные болтами. Разрезная шестерня 1 соединена с разрезной втулкой 4, с челюстями 5 с плашками 6. В опорных элементах 2 и 3 по поверхности их соединения по внутренней цилиндрической поверхности выполнена полость 7. Торцевая поверхность зубчатого венца 8 и цилиндрическая наружная поверхность 9 разрезной шестерни 1 контактирует с соответствующими поверхностями 7 полости под опорные элементы 2 и 3. Опорные элементы 2 и 3 выполнены из композитного материала. Движение от гидромотора передается через вал 10 и механическую передачу 11.

Устройство работает следующим образом.

Гидравлический ключ подвешивается над устьем скважины и подводится к колонне труб. Поданная в гидромотор гидравлическая энергия преобразуется в механическую энергию, которая кинематически через вал 10 гидромотора и механическую передачу 11 передается на разрезную шестерню приводного ротора 1 установленного и вращающегося с использованием принципа скольжения в опорных элементах 2 и 3. Далее движение передается на разрезную втулку 4 с челюстями 5 с плашками 6. Происходит захват трубы и дальнейший процесс свинчивания или развинчивания трубы.

Предлагаемое изобретение повышает надежность работы устройства за счет применения опорных элементов, выполненных из композитного материала, использующих для передачи движения принцип скольжения. При этом упрощается конструкция и удешевляется процесс сборки и ремонта.

Изобретение относится к техническому оборудованию для капитального ремонта скважин, в том числе к устройствам для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб. Обеспечивает повышение надежности работы устройства при одновременном упрощении конструкции и удешевлении сборки и ремонта. Опорный узел ротора гидравлического ключа включает расположенные в корпусе ключа опорные элементы, контактирующие с торцевой поверхностью зубчатого венца и цилиндрической наружной поверхностью разрезной шестерни ротора, причем опорные элементы выполнены из двух, установленных в корпусе и соединенных вместе, цилиндрических опорных пластин, имеющих по внутреннему диаметру в месте их соединения полости, при этом торцевая поверхность зубчатого венца и цилиндрическая наружная поверхность разрезной шестерни ротора контактируют с соответствующими поверхностями полости опорных пластин, выполненных из композитного материала. 4 ил.

Опорный узел ротора гидравлического ключа, включающий расположенные в корпусе ключа опорные элементы, контактирующие с торцевой поверхностью зубчатого венца и цилиндрической наружной поверхностью разрезной шестерни ротора, отличающийся тем, что опорные элементы выполнены из двух установленных в корпусе и соединенных вместе цилиндрических опорных пластин, имеющих по внутреннему диаметру в месте их соединения полости, при этом торцевая поверхность зубчатого венца и цилиндрическая наружная поверхность разрезной шестерни ротора контактируют с соответствующими поверхностями полости опорных пластин, выполненных из композитного материала.