Устройство для удержания морского стояка Советский патент 1991 года по МПК E21B19/10 

Изобретение относится к оборудованию для механизации спуско-подъемных операций с плавсредств и может быть использовано для удержания морского стояка при монтажно-демонтажных работах.

Целью изобретения является уменьшение затрат времени и трудоемкости за счет

автоматизации процесса перевода опорно- поворотных кулачков из исходного положения в рабочее и наоборот.

На фиг.1 схематично изображен рычажно-пружинный механизм поворота опорно- поворных кулачков устройства (слайдера) с подвешенной секцией морского стояка; на

фиг.2- вид А на фиг. 1; нафиг.З- разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.4 - положение элементов рычажно-пружинного механизма в процессе монтажа стояка при воздействии упора секции при ее подъеме; на фиг.5 - то же, после срабатывания пружинного амортизатора; на фиг.6 и 7 - то же, при воздействии фланца стояка для подвески его на устройство (слайдер); на фиг.8 и 9 - положение элементов рычажно-пружинного механиз- ма в процессе демонтажа морского стояка. Устройство для удержания морского стояка (спайдер) содержит опорное основание 1 и шарнирно (на оси 2) закрепленные на нем опорно-поворотные кулачки 3, уста- новленные с возможностью поворота в вертикальной плоскости для взаимодействия с опорной поверхностью 4 фланца 5 секции 6 морского стояка. Устройство снабжено ры- чажно-пружинными механизмами поворота опорно-поворотных кулачков 3, каждый из которых кинематически связан с одним из кулачков 3. На опорном основании 1 закреплен кожух 7. На кожухе 7 закреплена наклонная направляющая 8, в которой установлен ползун 9 с возможностью перемещения и фиксации под действием привода, выполненного винтовым. Винтовой привод включает в себя винт 10, зафиксированный от поворота и прижатый к ползуну 9 плашкой 11с плоским пазом болтами (не показаны). На другой конец винта 10 нааер- нута резьбовая втулка 12, сидящая в подшипнике 13 направляющей 8 и зафиксированная крышкой 14. Съемная ру- коятка 15 служит для придания вращения резьбовой втулке 12. Амортизатор 16 шарнирно (осью 17) связан одним концом с опорно-поворотным кулачком 3, а другим - с ползуном 9 посредством оси 18, пролу- щенной через продольные пазы 19. выполненные в наклонной направляющей 8. Основной 20, средний 21 и дополнительные 22 рычаги последовательно соединены горизонтальными осями 23 и 24 и подпружи- нены пружинами 25 и 26 кручения между собой, при этом свободный конец дополнительного рычага 22 предназначен для взаимодействия с фланцем 5 секции б морского стояка. Жесткая тяга 27 шарнирно связана одним концом с опорно-поворотным кулачком 3. а другим - со свободным концом основного рычага 20. Средний рычаг 21 имеет фигурный вырез 28 с двумя выступами 29 по краям и ограничитель 30 на другом кон- це. Основной рычаг 20 имеет упор 31, размещенный в фигурном вырезе 28 с возможностью взаимодействия с его выступами 29. Дополнительный рычаг 22 имеет выступ 32 для взаимодействия с ограничутелем 30 среднего рычага 21 при совмещении продольных осей среднего 21 и дополнительных 22 рычагов в одну прямую линию.

Горизонтальная ось 23, связывающая основной 20 и средний 21 рычаги, закреплена в кожухе 7. Морской стояк, состоящий из собранных между собой секций 6, подвешивается на опорно-поворотные кулачки 3 устройства (спайдера) с опорой на кулачках фланцем 5 верхней секции 6. Вся сборка морского стояка с противовыбросовым оборудованием в процессе подъема и спуска подвешивается с помощью приспособления 33 и направляется внутренней поверхностью 34 опорного основания 1 по боковым трубам (не показаны) секций 6 морского стояка. Опорно-поворотные кулачки 3 смонтированы на неподвижных осях 2 с опорой в основание 1 и размещаются в кожухах 7, вырезы 35 которых выходят своей опорной частью внутрь устройства (спайдера). Дополнительный рычаг 22 выходит через прорезь 34 в кожухе 7 вовнутрь, спайдера. Концы пружин 25 и 26 закреплены в упорах 36 и 37 болтами 38 и 39, а на пружинодер- жателях 40 и 41 - болтами 42 и 43. Направление действия усилия пружин 25 и 26 показаны круговыми стрелками. На секциях 6 ниже фланцев 5 имеются упоры 44.

Опорно-поворотные кулачки 3 находятся под действием пружинного амортизатора 16, опирающегося нижним шарниром (осью

17)на кулачок 3, а верхним шарниром (осью

18)- в ползун 9,

Устройство при монтаже морского стояка работает следующим образом.

Монтаж морского стояка начинается с установки на створках шахтного проема плавучей буровой установки противовыбро- сового оборудования, после чего первая секция 6 морского стояка приспособлением 33 с помощью элеватора на крюкоблоке (не показаны) опускается через отверстие ротора буровой установки до посадки на ниппель противовыбросового оборудования, и муфтониппельное соединение замыкается. Вся сборка приподнимается, шахтные Створки раздвигаются,и снова опускается до положения, при котором фланец 5 секций 6 будет несколько выше опорно-поворотного кулачка 3, а упор 44 секции 6 ниже. В этом положении секции 6 устанавливается спай- дер. Такая установка спайдера возможна, так как конструкция спайдера разъемная. После установки спайдера на стол ротора секция 6 морского стояка с противовыбросовым оборудованием опускается до посадки фланцем 5 на опорно-поаоротные кулачки 3 спайдера. Приспособление 33 унимается с секции 6, собирается со следующей секцией 6, поднимается кран-блоком буровой установки над спайдером, опускается до посадки на ниппель подвешенной на спайдере секции 6, и муфтониппельное соединение секций 6 замыкается, Для опускания нарощенного на одну секцию 6 стояка вся сборка сначала приподнимается за вновь установленную секцию 6, при этом упоры 44 секции 6 воздействуют на опорно- поворотные кулачки 3, поворачивая их и пружинные амортизаторы 16. С поворотом опорно-поворотных кулачков 3 момент относительно оси поворота 2 от силы тяжести их уменьшается, а момент от воздействия пружинного амортизатора 16 после перехода нижнего шарнира 17 через линию, соеди- няющую ось 17 опорно-поворотного кулачка 3 и верхний шарнир (ось 18) амортизатора 16-увеличивается, в результате чего опорно-поворотные кулачки 3 откидываются в нерабочее положение. Стволовая часть слайдера освобождается от кулачков 3 и вся сборка морского стояка с противовыбросо- вым оборудованием опускается, при этом дополнительный рычаг 22, задавленный ранее внутрь кожуха 7 движением фланца 5 секции 6 стояка, под действием пружины 26 выходит внутрь спайдера.

При дальнейшем опускании морского стояка фланец 5 вновь установленной секции 6 взаимодействует с рычагами 22, поворачивая рычаги 21 в пределах выреза 28 между выступами до момента соприкосновения с упором 31 на рычаге 20, при этом упоры 44 оказываются ниже верхней части опорно-поворотных кулачков 3. После этого при дальнейшем воздействие фланца 5 на рычаг 22 начинается поворот рычага 20 и через тягу 27 поворачиваются опорно-поворотные кулачки 3 в направлении стволовой части спайдера. Такое движение опорно-поворотных кулачков 3 под действием рычажной системы и тяги 27 продолжается до тех пор, пока контакт рычага 22 с фланцем 5 не переместится с нижней поверхности на боковую поверхность фланца. В этом положении рычажно-пружинный механизм неподвижен, а фланец 5 секции 6 морского стояка продолжает опускаться до соприкосновения с опорно-поворотными кулачками 3, после чего кулачки 3 устанавливаются в рабочее положение, а сборка морского стояка оказывается подвешенной на кулачках 3 спайдера. Рычаг 21 под действием пружины 25 возвращается в исходное положение и можно устанавливать следующую секцию 6 морского стояка. Таким образом осуществляется процесс монтажа морского стояиа.

Работа спайдера при осуществлении демонтажа морского стояка.

Вращением рукояток 15 верхние шарниры (оси 18) пружинных амортизаторов 16 переводятся по направляющей 8 от стволовой части к наружной стороне спайдера. 5 Вращение резьбовой втулки 12 перемещает винт 10, а вместе с ним и ползун 9, в котором закреплен верхний шарнир (ось 18) пружинного амортизатора 16. Таким образом осуществляется подготовка спайдера к работе

0 в процессе демонтажа. Демонтаж морского стояка начинается с отсоединения противо- выбросового оборудования от устья скважины за вкладыш дивертора (не показан) и телескопический компенсатор (не показан),

5 которые находятся в верхней части морского стояка, с помощью специального инструмента и подъема на уровень установки спайдера. Поскольку соайдер разъемный, его устанавливают на стол ротора и всю

0 сборку морского стояка опускают на спай- дер с опорой фланцем 5 верхней секции б на опорно-поворотные кулачки 3.

С установленной на слайдер секции 6 снимается телескопический компенсатор,

5 устанавливается и закрепляется приспособление 33, с помощью которого начинается подъем морского стояка. Упоры 44 первой секции 6 воздействуют на опорно-поворотные кулачки 3, поворачивая их внутрь кожу0 ха 7, однако после прохождения упоров 44 кулачки 3 возвращаются в рабочее положение под действием собственного веса, так как пружина амортизатора 16 перемещением верхнего шзрнира (ось 18) разгружена.

5 При дальнейшем подъеме морского стояка фланец 5 следующей секции 6, соединенной с первой, воздействует на опорно-поворотные рычаги 3, поворачивая их внутрь кожуха 7, но после схода фланца 5 с кулачка 3 по0 следний также возвращается в рабочее положение из-за того, что момент, удерживающий кулачок 3 в кожухе 7, меньше, чем момент от веса опорно-поворотных кулачков 3, так как вследствие перемещения

5 верхнего шарнира (ось 18) уменьшились усилия пружины амортизатора 16 и плечо е го приложения. После этого морской стояк опускается и подвешивается фланцем 5 второй секции 6 на опорно-поворотные кулачки

0 3 спайдера. Далее процесс демонтажа продолжается аналогично вышеизложенному.

Формула изобретения 1. Устройство для удержания морского 5 стояка, включающее опорное основание и шарнирно закрепленные на нем опорно-поворотные кулачки, установленные с возможностью поворота в вертикальной плоскости для взаимодействия с опорной поверхностью фланца секции морского стояка, о т л ичающееся тем, что, с целью уменьшения затрат времени и трудоемкости за счет автоматизации процесса перевода опорно-поворотных кулачков из исходного положения в рабочее и наоборот, оно снабжено рычаж- но-пружинными механизмами поворота опорно-поворотных кулачков, каждый из которых выполнен в виде кожуха, закрепленного на опорном основании, наклонной направляющей, закрепленной в кожухе пол- зуна, установленного в направляющей с возможностью перемещения и фиксации под действием привода, амортизатора, шарнирно связанного одним концом с опорно-поворотным кулачком, а другим - с пол- зуном, последовательно соединенных горизонтальными осями и подпружиненных между собой основного, среднего и дополнительного рычагов для взаимодействия свободным концом последнего с фланцем

секции морского стояка, и жесткой тяги, шарнирно связанной одним концом с опорно-поворотным кулачком, а другим - со свободным концом основного рычаге, при этом средний рычаг имеет фигурный вырез с двумя выступами по краям и ограничитель на другом конце, основной - упор, размещенный в фигурном вырезе с возможностью взаимодействия с его выступами, дополнительный - выступ для взаимодействия с ограничителем среднего рычага при совмещении продольных осей среднего и дополнительных рычагов в одну прямую линию, причем горизонтальная ось, связывающая основной и средний рычаги, закреплена в кожухе.

2. Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что привод перемещения и фиксации ползуна в направляющей выполнен винтовым.

Изобретение относится к.оборудованию для механизации спуско-подьемных операций с плавсредств. Цель изобретения - уменьшение затрат времени и трудоемкости за счет автоматизации процесса перевода опорно-поворотных кулачков из исходного положения в рабочее и наоборот. Для этого каждый рычажно-пружинный механизм поворота опорно-поворотных кулачков выполнен в виде кожуха, закрепленного на опорном основании. Устр-во имеет наклонную направляющую, закрепленную в кожухе ползуна, установленного в направляющей с возможностью перемещения .и фиксации под действием привода, амортизатора, шарнирно связанного одним концом с опорно-поворотным кулачком, а другим - с ползуном, последовательно соединенных горизонтальными осями и подпружиненных между собой основного, среднего и дополнительного рычагов для взаимодействия свободным концом последнего с фланцем секции морского стояка и жесткой тяги, шарнирно связанной одним концом с опорно-поверхностным кулачком, а другим со свободным концом основного рычага. Средний рычаг имеет фигурный вырез с двумя выступами по краям и ограничитель на другом конце, основной - упор, размещенный в фигурном вырезе с возможностью взаимодействия с его выступами, дополнительный выступ для взаимодействия с ограничителем среднего рычага при совмещении продольных осей среднего и дополнительных рычагов в одну прямую линию. Горизонтальная ось, связывающая основной и средний рычаги, закреплена в кожухе. Поскольку слайдер разъемный, его устанавливают на стол ротора и всю сборку морского стояка опускают на спайдер с опорой фланцем верхней секции на опорно-поворотные кулачки. 1 з.п. ф-лы, 9 ил. (Л С Os 00 J 4 Ю

OZ

vew

Ј М(й

и

2 М(Ь

iLwm

Фиг.4

22

Фиг. 5

2113

гд

31

го

ФигЛ

18