Навесной грейфер для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб Российский патент 2024 года по МПК F16L1/09 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области строительства или ремонта трубопроводов и предназначено для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб при проведении ремонта или монтажа магистральных, технологических и промысловых трубопроводов.

Известен ключ трубный, содержащий рычаг, две челюсти с плашками, предназначенные для охвата трубы, и дополнительное звено, а также защелку, имеющую цилиндрический выступ на одной из челюстей, причем рычаг выполнен динамометрическим и выполнен на конце с зевом с плашкой, обе челюсти шарнирно связаны между собой, при этом свободный конец одной челюсти шарнирно связан с дополнительным звеном, другой конец которого шарнирно прикреплен к рычагу со стороны расположения его зева, а на свободном конце другой челюсти закреплен цилиндрический выступ защелки, взаимодействующий с зевом рычага, при этом челюсть, шарнирно связанная с дополнительным звеном, подпружинена относительно этого звена, которое подпружинено относительно рычага для удержания этого звена и шарнирно связанной с ним челюсти, поджатыми в направлении зева рычага (патент RU № 55666, опубл. 27.08.2006).

Недостатками являются трудность монтажа ключа на трубу из-за шарнирных связей между всеми частями ключа и отсутствия в разомкнутом состоянии устойчивости, сложность в изготовлении, трудность в использовании для свинчивания стеклопластиковых труб без повреждения поверхности труб, из-за значительного веса и габарита ключа, металлических зажимов, ограниченность использования только для одного типа размера трубы, необходимость привлечения усилия одновременно двух рабочих.

На сегодняшний день известны разные навесные гидравлические устройства для зацепа грузов. Однако, они не пригодны для свинчивания труб.

На сегодняшний день при монтаже стеклопластикового трубопровода отсутствует механизация работ по завороту труб, применяют разнообразные накидные ключи, ремешковые ключи, для вращения труб, в которых ремень служит элементом для захвата трубы. Недостатками применения данных инструментов является низкая скорость заворота, необходимость привлечения одновременно двух рабочих для обеспечения необходимого усилия зажима ремня на трубе, чтобы не было проскальзывания при вращении трубы (один работник ременным ключом удерживает трубу, другой заворачивает другим ременным ключом другую трубу), длительное время для сборки и разборки, а также необходима дополнительная техника, опоры для того, чтобы придерживать трубу при свинчивании ее. Трудоемкий ручной труд. Применение другого инструмента для заворота исключается так как гладкая и хрупкая поверхность материала труб не позволяет применять инструменты с металлическими рабочими поверхностями.

Известен ключ для сборки резьбовых соединений, содержащий корпус, зажимы и мотор-редуктор (патент RU № 2244620, опубл. 20.01.2005). Корпус выполнен с внутренней профилированной поверхностью, выполняющей роль кулачка, с которой контактируют ролики. Корпус через подшипник скольжения установлен на основании и соединен с валом. Зажимы содержат ролики, оси которых связаны с зажимами, имеющими фиксирующие вкладыши. Зажимы размещены напротив друг друга и соединены при помощи двух направляющих с возвратными пружинами, упирающимися в торцы зажимов. Основание имеет торцевой выступ с пазами, в которых установлены с возможностью перемещения зажимы, размещенные напротив друг друга и соединенные при помощи двух направляющих. Редуктор отделен от корпуса упорным кольцом.

Недостатками устройства являются сложность конструкции, затрачивается много времени на монтаж устройства.

Известно устройство для заворота линейных стеклопластиковых труб, содержащее корпус с зажимным механизмом, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе роликовые зажимы и мотор-редуктор для вращения трубы при завороте (патент RU № 2779270, опубл. 05.09.2022). Корпус выполнен трубным с установленным внутри ручным винтовым продольным домкратом с подвижной гайкой. С одного конца корпуса выполнена прорезь. Причем гайка и корпус оснащены параллельными вертикальными патрубками с соответствующими зажимами. Зажимной механизм гайки изготовлен в виде парных и двойных роликов, соединенных осями с соответствующими поперечинами сварной рамы и выполненных с возможностью взаимодействия попарно с разными соединяемыми заворотом трубами. А зажимной механизм корпуса изготовлен в виде ролика, взаимодействующего при завороте с одной из труб и жестко соединённого с осью мотор-редуктора, зафиксированного на патрубке корпуса. Поверхности роликов выполнены из плотного пластичного материала.

Недостатками являются возможность перекоса труб, ограниченность использования только для одного типа размера трубы, дополнительная спецтехника для поддержания труб, затрачивается много времени на монтаж устройства на каждый стык.

Наиболее близким по технической сущности является навесной грейфер для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб, содержащий корпус с зажимным механизмом, роликовые зажимы, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе и мотор-редуктор, обеспечивающий вращение трубы при завороте (US 20160160255, Е21В19/16, 09.06.2016).

Недостатками являются возможность перекоса труб, ограниченность использования только для одного типа размера трубы, дополнительная спецтехника для поддержания труб, затрачивается много времени на монтаж устройства на каждый стык.

Техническим результатом является повышение эффективности эксплуатации устройства для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб за счет оптимизации труда для монтажа/демонтажа пластиковых труб, повышения безопасности выполнения работ, сокращения времени на монтажные работы при выполнении качественного сооружения при ремонте или монтаже магистральных, технологических и промысловых трубопроводов.

Технический результат достигается навесным грейфером для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб, содержащим корпус с зажимным механизмом, роликовые зажимы, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе и мотор-редуктор, обеспечивающий вращение трубы при завороте.

Новым является то, что корпус представляет собой грейферный захват, содержащий зажимной механизм, оснащенный четырьмя дугообразными приводными лапами-прижимами, гидроцилиндр, обеспечивающий синхронный одновременный зажим лап-прижимов к наружной поверхности труб, рукава высокого давления гидросистемы, гидравлический мотор-редуктор, причем на каждой лапе размещены ролики, звездочки, охваченные цепью, а поверхность роликов выполнена с правой и левой винтовыми насечками, обеспечивающими возможность компенсировать осевое смещение при свинчивании.

На фиг. 1 изображен общий вид навесного грейфера для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб.

Навесной грейфер для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб 1 (фиг. 1) содержит корпус с зажимным механизмом, роликовые зажимы, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе и гидравлический мотор-редуктор (привод), обеспечивающий вращение трубы при завороте.

Корпус представляет собой грейферный захват 2, содержащий зажимной механизм, оснащенный четырьмя дугообразными приводными лапами-прижимами 3, гидроцилиндр 4, обеспечивающий синхронный одновременный зажим лап-прижимов 3 к наружной поверхности труб 1, рукава высокого давления гидросистемы 5, мотор-редуктор гидравлический 6. В каждой лапе 3 размещены ролики 7, обеспечивающие контакт лапы с наружной поверхностью трубы, и звездочки 8, которые охвачены цепью 9, расположенной на каждой лапе 3.

Поверхность роликов 7 выполнена с правой и левой винтовыми насечками, обеспечивающими возможность компенсировать осевое смещение при свинчивании. Ролики 7 вращаются при помощи гидравлических мотор-редукторов и цепной передачи, звездочки 8 и цепи 9. Звездочки 8 установлены на валу роликов 7 и по одной звездочке на гидравлических мотор-редукторах 6. Гидравлические мотор-редукторы 6 приводятся в действие при помощи гидравлики автомобиля, через рукава высокого давления гидросистемы 5. Лапы 3 грейфера 2 для захвата труб приводятся в действие при помощи гидроцилиндра 4.

Лапы с роликами на грейфере рассчитаны для свинчивания типоразмеров стеклопластиковых труб с диаметром 89-114 мм, 114-159 мм, и другие размеры. Т.е. лапы сменные и рассчитаны на определенные типоразмеры труб (по аналогии как на гидравлических ключах типа ГКШ для свинчивания насосно-компрессорных труб, эксплуатационных колонн). На каждой лапе устанавливают ролики в количестве, обеспечивающем площадь контакта необходимую для захвата и скручивания стеклопластиковых труб. Труба охватывается всеми роликами с каждой стороны.

Грейфер 2 установлен на кране-манипуляторе (на чертеже не показан) и запитан с гидравлической системой крана-манипулятора. Каждая пара лап 3, расположенная с одной стороны трубы, соединены друг с другом и синхронно приводится в действие гидроцилиндром 4.

Устройство работает следующим образом.

Грейфер устанавливают на кран-манипулятор и подключают к гидравлической системе специального шасси, например «сортаментовоз», на котором доставляются трубы на объект строительства трубопровода. Управление процессом свинчивания стеклопластиковых труб выполняют с отдельного пульта управления.

Трубы захватывают с шасси и раскладывают в траншеи. Грейфером захватывают трубу и устанавливают на роликовые опоры-центраторы. Проводят центровку двух труб, вручную наносят иногда герметик и заворачивают на два-три витка.

Грейфер наводится на стык свинчиваемой трубы. При опускании грейфера 2 лапы-прижимы 3 зафиксированы в раскрытом положении посредством гидроцилиндра. Далее одними крайними двумя лапами фиксируется неподвижная труба (с муфтой), другими крайними лапами обжимается свинчиваемая труба (ниппельная часть) и производится заворот посредством вращения роликов на лапах.

При помощи четырех лап (3) и гидроцилиндра зажимаются трубы, причем две лапы держат неподвижную трубу (10), а другие две свинчиваемую трубу (1). Две лапы которые держат свинчиваемую трубу (1) заворачивают ее в неподвижную 10. Свинчивание трубы происходит при помощи цепной передачи (8, 9) которая приводится в действие при помощи гидравлических мотор-редукторов 6, крутящий момент от цепной передачи передается на ролики 7. Момент свинчивания регулируется за счет гидросистемы, определенная шкала на каждый тип трубы. Поверхность роликов 7 выполнена с правой и левой винтовыми насечками, позволяющими компенсировать осевое смещение при свинчивании резьбы трубы, обеспечивая как захват труб при перемещении, задержку неподвижной трубы и вращение трубы. Раздельное управление лапами грейфера позволяет выполнять операции по отдельности, обеспечивая как захват труб при перемещении, задержку неподвижной трубы и вращение трубы.

Предлагаемое устройство позволяет повысить эффективность эксплуатации устройства для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб с требуемым моментом свинчивания, за счет оптимизации труда для монтажа/демонтажа пластиковых труб, повышения безопасности выполнения работ, сокращения времени на монтажные работы при выполнении качественного сооружения при ремонте или монтаже магистральных, технологических и промысловых трубопроводов. А также позволяет производить укладку в траншею труб, удерживать на весу.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области строительства или ремонта трубопроводов и предназначено для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб при проведении ремонта или монтажа магистральных, технологических и промысловых трубопроводов. Навесной грейфер для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб содержит корпус с зажимным механизмом, роликовые зажимы, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе, и мотор-редуктор, обеспечивающий вращение трубы при завороте, причем корпус представляет собой грейферный захват, содержащий зажимной механизм, оснащенный четырьмя дугообразными приводными лапами-прижимами, гидроцилиндр, обеспечивающий синхронный одновременный зажим лап-прижимов к наружной поверхности труб, рукава высокого давления гидросистемы, гидравлический мотор-редуктор, причем на каждой лапе размещены ролики, звездочки, охваченные цепью, а поверхность роликов выполнена с правой и левой винтовыми насечками, обеспечивающими возможность компенсировать осевое смещение при свинчивании. Техническим результатом является повышение эффективности эксплуатации устройства для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб за счет оптимизации труда для монтажа/демонтажа пластиковых труб, повышения безопасности выполнения работ, сокращения времени на монтажные работы при выполнении качественного сооружения при ремонте или монтаже магистральных, технологических и промысловых трубопроводов. 1 ил.

Навесной грейфер для захвата и свинчивания стеклопластиковых труб, содержащий корпус с зажимным механизмом, роликовые зажимы, прижимаемые зажимным механизмом с противоположных сторон к трубе, и мотор-редуктор, обеспечивающий вращение трубы при завороте, отличающийся тем, что корпус представляет собой грейферный захват, содержащий зажимной механизм, оснащенный четырьмя дугообразными приводными лапами-прижимами, гидроцилиндр, обеспечивающий синхронный одновременный зажим лап-прижимов к наружной поверхности труб, рукава высокого давления гидросистемы, гидравлический мотор-редуктор, причем на каждой лапе размещены ролики, звездочки, охваченные цепью, а поверхность роликов выполнена с правой и левой винтовыми насечками, обеспечивающими возможность компенсировать осевое смещение при свинчивании.