Устройство для автоматического свинчивания и развинчивания бурильных труб Советский патент 1960 года по МПК E21B19/16 B25B15/00 

Известные устройства для свинчивлння и развинчииания бурильных труб не обеспечивают автоматического подвода ключа к замку бурильной трубы и отвода его обратно.

Предлагаемое устройство устраняет указанный недостаток.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство в общем виде; H.I фиг. 2-схема управления фрикпионом; на фиг. 3-схема устройства и работы вилки подъем.а-спуска; на фиг. 4-схема автоматическог 1 устройства вилки подъема; на фиг. 5-схема автоматического устройства ограничителя момента вилки спуска.

Устройство состоит из корпуса /, в нижней части которого застопориваются два полуконуса 2 с установленными в них клиньями . Последние под действием пружин 4 выводятся вверх и в стороны и удерживаются в этом положении во время движения колонны. В ниж)ей части клиньев 3 имеются выдвижные кулачки 5, расстояние между которыми под действием нружины 6 постоянно поддерживается равным внешнему диаметру бурильной трубы.

Кулачки при подъеме колонны пропускают замковые соединения, утопая в корпзсе клиньев и сжимая при этом пружину 6. При движении колонны вниз замковое соединение, упираясь нижним торцом в кулачки, тянет за собой к-шпья до тех пор, пока не произойдет самозажим и удерживание колонны в клиньях. Перед спуском необходимо кулачКи 5 ввести в клинья и застопорить, так как самозажим колонны при спуске осуществляется нажатием на клинья элеватором, который входит при этом внутрь цилиндра вращения. Червяк 7 получает вращение от электродвигателя 8 через конусный фрикцион 5, который управ.чяется при спуске верхним рычагом JO, а при подъеме-ниж1П1м

f-vv.:±e

рьгчэгол-i стержщи 12, вставляемые в шели /., выпол)елные в Koipnyce механиз 1а f« люлуконусах. Нижний рычаг // посредством ггру/йины 14 y,T.ei)K - i4aeTKpHyci}jpnKUHOna в постоянно выключенном состоянин двиЪ/ении клиньев 3 вниз, увлекаемый ноеледнимн. включает фрИКЦКОЦЬ.чА.

в корпусе в упорных н1арпкоподш1:п1П1ках /5 н 16 установлены: червячное колесо /7 € водилом 18 и цилиндр 19 вращения. В цилиндре 19 вращения посредством пальца 20 устанавливаются в горизонтальное положение вилка подъема (при подъеме) или вилка спуска (при спуске), имеют следующие одинаковые детали: корпус 21, толкатель 22, две пружииы 23 толкателя, собств-енно вилку 24, пружину 25 вилки, стержень 26, вспомогате/шную п.чанку 27 и пружину корпуса вилки (не доказана). Ъ спуска установлен иилипд1)кческий натрон 28 с ируживой 29 и цилиндрическим упором 30, в который при враихении упирается водило 18 и вращает вилку спуска.

При увеличении крутящего момента свыше 30 кгм цилиндрический -nop 30. сжимая иружииу 29, утонает и пропускает водпло 18. В утот момент рабочий выключает фрикцион, водило останавливается, а вилка спуска под действием пружины занимает исходное иоложение (показано пунктиром на фиг. 3).

В корпусе видки подъема установлен нодвижный упор 31, имеющий хвостовик 32, который пластинчатой прулсиной 33 фиксируется в вертикальном положении. Перед хвостовико.м 32 на оси 34 установлена вось.милучевая звездочка 55, скрепленная с экспентриком 36.

При враигении вилки водилом, которое упирается в подвижный упор 31, звездочка, за.аевля поочередно своими лучами за неподвижный выступ 37, иово|:1ачивается вместе с .эксцентрико.м па /з оборота и через 8 оборотов, в.ыступом :-л сцентря-ка отводит хвостовик 32 в сторону. В этот момент хвостовик уда)яет по 1зерхнему рычагу 38 выключателя и однов 5емепно с этим подвижный упор 31, опустивщись вниз, пропускает водило, которое вместе с цилиндром вращения останавливается, а освободивщаяся вилка подъема занимает исходное положение. В момент подъема колонны клинья, освободившись, поднимаются и, нажимая на нижний рычаг 39 выключателя, включают электродвигатель, а рычат 11, освободившись, выключает фрикцион.

Са.мопроизвольное проворачивание звездочки 35 с эксцентриком 36 исключается благодаря действию тормозяпгей пластинки 40. Центрирование колонны осуп,ествляется кулачками 41 и поджаты пружинами 42.

При спуске колонкового сна1)яда « скважину в корпус механизма вставляют полуконусы с клиньями. Полуконусы при этом застопориваются Б корпусе механизма. При дальнейшем движении колонкового снаряда с элеватором, последний, входя внутрь цилиндра вращения, перемещает вниз клинья, которые зажи.мают замок. Элеватор освобождается п поднимается для захвата свечи. После того как свеча поставлена на замок, посредством рычага включают фрикцион. Водило, начиная вращаться, включает корпус вилки в рабочее положение, затем прижимает к замку вилку, и, лопав на ynoj) ограничителя момента, пачинает вращать корнус с вилкой вокруг нрорези замка- Вилка, попадая 13 прорезь, защелкивается в ней i начинает свинчивать свечу. После того как свеча будет свинчена до отказа, крутящий момент мгновенно возрастет и при 30 кгм ограничитель момента пропустит водило. В этот момент выключают фрикцион, 1юдило останавл;п-1ается, а -вилка спуска принимает исходное положение, освободив проходное отверстие механизма. Колонну приподнимают, и клшгпя расходятся в стороны, ослобож дая ей путь.

При подъеме ко.тон оного с.1и1;,)яда : корпус механизм;; 15СтаБ.тяют полуконусы с клиньям.ч. - олуко;1усь з;1стопорнпаются а корпусе механизма и начинается подъем инструмента. Котда свеча кыпдет (покажется замковое соединение со следуюгпей свечой). коло1гпу опускают. При этом торец замка упирается з кулачк к.тпньев и пос.тедпис опускаются, приближаясь к замку, и зажимают его. Одновременно клпнья при своем движении вниз опускают яи кпи11 рь;ча|- фрикинон; ii 1К.-дп,то включается в работу. Вод.чло, сделав один оборот, включает кс-рпус вилки в рабочее положение, прижимает к замку вилку и, nonaii на подвиж П51й упор корпуса, начинает з|)ап1ать ето iniccre с вилко : liOKpyr прорези замка. Вилка, сделав п;;луобор.от, по11адает в прорезь, зан1.е,ткивается в пей и пач1п- ает развинчивать свечу. Д.тя развинчивания резьбового соединения (6 ннток) требуется 6 оборотов. На 7-м обороте внлки подъема выступ эксцентрика подходит вплотную к хвостовику нодвпжного упора и на 8-м обороте отводит его в стороиу. При этом верхняя часть упора опускается и 1ропу:кает водило, а сам хвостовик ударяет по выключателю, находя цемуся на его пути, электродвигатель вык.почается и води.то останав.тпзается. Свеча ставг1тся на подс1:ечник и подтаем продо.тжается. В люмент по.дъема колонны клинья также поднимаются, выключая при этом фрикп,иоп п включая э.пектродвигате.ть, и освобождают кологГ|;е датьнеиппп ПУТЬ.

1.Устройство для автоматическото свинчивания п развинчивания бури.тьных труб с применением а 5томат1 чески де 1Ствугоп1их к.тктче п клиньевого захвата, сблокированного управления захватом и муфтой 15к,тючения червячной передачи м концевого вык.тючатедя, от.т;;чающееся тем, что, с целью автоматического подвода ключа к замку бупи.тьных труб п отвода его обратно, ключ выполнеп в виде подпружиненного ншрннрно тгриК|)(1Го к 6ajia6aHy сектора, которьп служит державкой плашки для захвата замка, при этом нерсменкнис сектора к замку производится поворотом вокруг барабана води.та , а удержание его в таком положении з процессе свинч п а;1ия или развинчивания пропзводится путем занеплеиия: води,1а с ключом, что .настигается упором води.та в поводок, размещепиый иа к,тюче: от .-;:)д сектора от замка производится пружипой.

2.Устройство по п. 1, о т.т и ч а К) ще е с я тем, что, с це-1ьк1 автоматического удаления водила от секто)а нос,те свинчизаиня труб, в ключе, предназначен 1ом д,тя свинчива11ия, в качестве поводка для lijiaHieния примеиен подпружинепный упор, через который р ереда ется усилие от водила на к.тюч, np;i этом упор одновременно служнт ограничите,чем крутящего момента и срабатывает при превышении допускаемой величины момента, после чего водило отходит от ключа и пос.чедпий занимает нерабочее положение.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю }п е е с я тем, что, с пелью автоматического удаления водила от сектора после развппчиваиия труб, иа к.тюче, предназначенном д,.тя развинчивания, нрименен ограпич11тель количества оборотов, потребного для полного развинчивапия замка, состояпшй из враплающейся вместе с ключом звездочки и выступа иа неподвижной части устройства; при прохождении звездочки через iibtcTyrr ее зацепляется с ним и звездочка новорач.и-.ается: пл вали. д м е т 3 о б р е т с и и я

№ 126831 - 4 ке вместе со звездочкой посажен однозубый кулак, который при повороте звездочки поворачивается вместе с ней, при этом зуб кулака через необходимое количество оборотов ключа выталкивает упор, в который упирается водною, последнее отходит от югюча и ключ занимает нерабочее положение.

4. Устройство по п. 1, о тл п ч а IO П1, е е с я тем, что, с це.;1ью автоматического захвата замка бурильных труб плашкой ключа, плашка выполнена в виде подпружиненного сухаря с вырезом, который выталкивается в направлении центра барабана и прижимается пружиной К замку так, что при повороте барабана вместе с «ключом, в момент совпадения выреза сухаря и прорези замка, плашка проталкивается н захватывает замок.

18

Z1

27

19

Фиг г