Буровой ключ Советский патент 1993 года по МПК E21B19/16 

Изобретение- относится к буровой технике, в частности к механизации спуско- подъемных операций.

Цель изобретения - повышение надежности бурового ключа в работе.

Буровой ключ, имеющий связь между механизмом свинчивания и стопорным механизмом посредством рычажно-гидравли- ческогоузла стыковки, выполненного в виде тяг, имеющих в середине опору на траверсу, подвешенную на гидроцилиндре к механизму свинчивания-развинчивания, при этом с одной стороны связанных со стопорным механизмом, а с другой - с находящимися в зацеплении зубчатыми секторами, установленными на механизме свинчивания, неизвестен. Такая особенность связи позволяет

увеличить надежность ключа в работе как за счет самоустановки механизма свинчивания-развинчивания и стопорного механизма по оси бурильного инструмента, так и за счет того, что возникший при работе ключа большой реактивный крутящий момент не передается на металлоконструкции основания или других ферм буровой установки, а замыкается на бурильном инструменте, на который при этом воздействует только крутящий момент.

На фиг.1 изображен ключ, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1: на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Ключ состоит из механизма свинчивания-развинчивания 1. стопорного механизма 2 и рычажно-гидравлического уэлз 3

00

а

00

со

SO

стыковки между ними. Узел 3 включает в себя две расположенные симметрично относительно условной продольной плоскости 4 тяги 5, каждая из которых связана сферическими шарнирами 6 с одной стороны со стопорным механизмом 2, а с другой стороны - с зубчатым сектором 7. Зубчатый сектор 7 расположен на оси 8, жестко свя- занной с механизмом 1. На другом конце зубчатого сектора 7 выполнен зубчатый венец 9, находящийся в зацеплении с таким же венцом зубчатого сектора 7, связанного с второй тягой 5. Делительные окружности венцов 9 касаются условной продольной оси 4. На нижней плоскости 10 механизма 1 закреплены проушины 1, к кбторым подвешен посредством оси 12 и шаровой опоры 13 цилиндр 14. Шток 15 цилиндра 14 шар- нирно соединен с траверсой 16, имеющей вертикальные отверстия 17, в которые помещены хвостовики 18 проушин 19, шарнирно связанных со средними частями тяг 5 посредством осей 20.

Ключ работает следующим образом.

После спуска или подъема бурильной колонны производят её остановку таким образом, что стык резьбового замкового соединения оказывается между стопорным механизмом 2 и механизмом свинчиваиия- раэвинчивания 1. Потом стопорный механизм 2 захватывает нижнюю часть замка (муфту) и включает механизм свинчимния- развинчивания 1, который производит свин- чивание или развинчивание бурильного инструмента за верхнюю часть замка (ниппель). При этом механизм свинчивания-развинчивания 1 самоустанавливается по оси бурильного инструмента, удерживаемого стопорным механизмом 3 благодаря шарнирной установке тяг 5 и поворота зубчатых секторов 7 вокруг оси 8. После окончания завинчивания или, наоборот, в начале свинчивания высокий крутящий момент, создаваемый механизмом свинчив ания- развинчивания 1, передается через бурильный инструмент на стопорный механизм 2 и от него через тяги 5 и зубчатые сектора 7 - на механизм свинчивания-развинчивания 1

и замыкается на бурильном инструменте. При этом металлоконструкции буровой установки не испытывают воздействия на них крутящего момента, создаваемого ключом.

Во время свинчивэния или развинчивания. в зависимости от выполняемой операции, подают рабочий агент в штоковую или поршневую полость цилиндра 14, разгружая резьбовое соединение от веса ключа.

Использование предлагаемого технического решения позволит по сравнению с прототипом:

повысить надежность бурового ключа за счет самоустановки механизма свинчивания-развинчивания и стопорного механизма соосно оси свинчивания бурильного инструмента, а также за счет разгрузки опорных элементов ключа и основания буровой установки от действия реактивного

момента:

увеличить долговечность резьб замковых соединений вследствие нагружения резьбы только крутящим моментом.

Формула изобретения

Буровой ключ, включающий механизм свинчивания-развинчивания, стопорный механизм и рычажно-гидравлический узел стыковки механизма свинчивания-развинчивания со стопорным механизмом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, рычажно-гидравлический узел стыковки выполнен в виде двух параллельных друг другу и симметрично

расположенных относительно продольной плоскости симметрии горизонтальных тяг, траверсы с гидроцилиндром, шарнирно связанным с механизмом свинчивания-развинчивания, и находящихся в зацеплении

зубчатых секторов, установленных на вертикальных осях, закрепленных на механизме свинчивания-развинчивания, при этом тяги шарнирно связаны средними своими частями с траверсой, одними своими концами со стопорным механизмом и другими - с зубчатыми секторами, а делительные окружности зубчатых секторов касаются продольной плоскости симметрии.

Фи г. Z

s- e

Использование: в буровой технике, в частности в механизмах для спускоподъем- ных операций. Сущность изобретения: буровой ключ включает механизм свинчи- вания-развинчизания, стопорный механизм и рычажно-гидравлический узел стыковки между ними, содержащий цилиндр, тяги и шарнирные опоры. Рычажно-гидравлический узел стыковки выполнен в виде двух параллельных друг другу и симметрично расположенных относительно продольной плоскости симметрии горизонтальных тяг и траверсы с гидроцилиндром. Последний шарнирно связан с механизмом свинчивания-развинчивания, зубчатые секторы установлены на вертикальных осях, закрепленных на механизме свинчивания- развинчивания и находятся в зацеплении. Тяги шарнирно связаны средними своими частями с траверсой, одними своими концами - со стопорным механизмом, а другими - с зубчатыми секторами. Делительные окружности зубчатых секторов касаются продольной плоскости симметрии. При работе механизм свинчивания-развинчивания самоустанавливается по оси бурового инструмента. 3 ил. in С

Фиг. З