Ключ для свинчивания-развинчивания замковых соединений Советский патент 1984 года по МПК E21B19/16 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для свинчивания-развинчивания замковых соединений. Известен ключ для свинчивания-развинчивания замковых соединений, который содержит корпус, установленный на стойках, и кулачки, размещенные на нем с возможностью взаимодействия с зубчатыми секторами, имеющими приводы поворота 1. Недостатками этого ключа являются невозможность перемещения в горизонтальной плоскости и неравномерность захвата кулачками замкового соединения. Наиболее близким к предлагаемому является ключ для свинчивания-развинчивания замковых соединений, включающий корпус, установленный на стойках с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, и кулачки, размещенные на нем с возможностью взаимодействия с зубчатыми секторами, имеющими приводы поворота 2. Недостатком известного устройства является то, что при захвате замкового соединения кулачками, поворот зубчатых секторов из-за наличия зазора между ними осуществляется с разной скоростью, в результате чего кулачки захватывают трубу неравномерно, что приводит к перекосу их на трубе и, тем самым, к выходу из строя отдельных частей ключа. Кроме того, разгрузка ключа в процессе свинчивания-развинчивания осуществляется тарельчатыми пружинами, обладающими крутой характеристикой, что приводит к резким изменениям усилий и поБыщению износа резьбовых соединений. Цель изобретения - повышение надежности работы ключа за счет обеспечения равномерности захвата кулачками замкового соединения. Указанная цель достигается тем, что в ключе, состоящем из корпуса, установленного на стойках с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости, и кулачков, размещенных на нем с возможностью взаимодействия с зубчатыми секторами, имеющими приводы поворота, зубчатые секторы установлены с возможностью непосредственного взаимодействия между собой с образеванием замкнутого контура. Такое выполнение устройства обеспечивает одновременность поворота зубчатых секторов и тем самым равномерность захва та кулачками замкового соединения, что повышает надежность работы ключа в целом. На фиг. 1 изображен предлагаемый ключ. общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - зубчатый сектор с кулачком; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - ключ, рабочее положение. Ключ содержит корпус 1, установленный на стойках 2. В корпусе 1 размещен привод 3 поворота планшайбы 4. На последней в направляющих пазах 5 и 6 расположены две части высокомоментного механизма 7 и две части низкомоментного механизма 8. Обе части высокомоментного механизма 7 имеют зубчатые сектора 9, которые находятся в зацеплении с щестернями 10, установленными на одной оси с кулачками 11 и неподвижно относительно них. Зубчатые сектора 9 имеют привод поворота, выполненный в виде гидроцилиндров 12. В торцы зубчатых секторов 9 установлены регулируемые упоры 13, удерживаемые от отвинчивания контргайками 14. Стойка 2 выполнена составной и состоит из стержня 15, в верхней части 16 которого имеется сферическая выемка 17. В последней установлены мелкие щарики 18, на которых находится щар 19. На него опирается щток 20 пневмоцилиндра 21. Шток 20 имеет кольцевую проточку 22 и внутреннюю проточку 23, соединяющиеся каналом 24. Ниже кольцевой проточки 22 на штоке 20 установлено уплотнительное кольцо 25. Шток 20 уставов- гильзе 26, закрепленной на корпусе 1 болтами 27. Гильза 26 пневмоцилиндра снабжена запорным клапаном 28. Шары 18 и 19 закрыты в сферической выемке 17 крыщкой 29. Стойки 2 установлены в опорную раму 30. Устройство работает следующим обраДля проведения операции докрепления или раскрепления резьбы замкового соединения 31 кулачки 11 гидроцилиндрами 12 через щестерни 10 и зубчатые сектора 9 переводятся из нейтрального положения в исходное на докрепление или раскрепление. Затем сводят обе части высокомоментного механизма 7 к оси ключа, которые в сведенном состоянии благодаря регулируемым упорам 13 из зубчатых секторов 9 образуют единый зубчатый венец. Затем высокомоментный механизм 7 замыкают обеими частями низкомоментного механизма 8 и подают рабочую жидкость в гидроцилиндры 12. Все кулачки 11 одновременно начинают поворачиваться. Если ключ стоит по оси скважины, то к замку 31 все кулачки 11 подходят одновременно. Поворачивая приводом 3 планшайбу 4, производят докрепление или раскрепление замкового соединения. Если ключ оказывается не на оси скважины (колонны), то к замку 31 подходят не все кулачки 11, но так как образован из секторов 9 замкнутый венец, то достаточно касания одного из кулачков 11, чтобы ключ на стойках 2 начал перемещаться по шарам 19 (осуществляя горизонтальное «плавание) и самоустанавливаться по оси трубы. После ввода в контакт

всех кулачков 11 с замками 31, приводом 3-) поворачивая планшайбу 4, производят докрепление или раскрепление замкового соединения.

При докреплении или раскреплении резьб замковых соединений необходимы вертикальные перемещения (отслеживание по трубе) ключа, осуществляющиеся в предлагаемой конструкции путем пневмоцилиндра 21, который содержит сжатый воздух, закачиваемый через клапан 28. В рабочем состоянии клапан 28 закрыт. Почти вся масса ключа разгружена пневмоцилиндрами 21, работаю,

щими как пружины с пологой характеристикой, что дает возможность не перегружать резьбы замковых соединений весом ключа. Проточки 22 и 23 в щтоке 20 заполняются маслом и вместе с кольцом 25 служат для

уплотнения и длительного удержания воздуха в пневмоцилиндрах, создавая возможность вертикального «плавания ключа.

Благодаря тому, что из зубчатых секторов образуется замкнутый контур, обеспечивается одновременность поворота зубчатых секторов и тем самым равномерность захвата кулачками замкового соединения, что повышает надежность ключа в целом.

АА

fpuz.2

КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯРАЗВИНЧИВАНИЯ ЗАМКОВЫХ СОЕДИНЕНИИ, включающий корпус, установленный на стойках с возможностью перемете ния в горизонтальной плоскости, и кулачки, размещенные на нем с возможностью взаимодействия с зубчатыми секторами, имеющими приводы поворота, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет обеспечения равномерности захвата кулачками замкового соединения, зубчатые секторы установлены с возможностью непосредственного взаимодействия между собой с образованием замкнутого контура. (Л to оо 00 со