Ключ для свинчивания и развинчивания трубных соединений Советский патент 1975 года по МПК B25B21/00 B23P19/06 

1

Изобретение относится к механическим ключам для свинчивания и развинчивания трубных соединений, в особенности применяемым в составе оборудования для бурения скважин при сборке и разборке замковых соединений колонны бурильных труб.

Известны механические ключи для свинчивания и развинчивания замковых соединений колонны бурильных труб, в которых прижатие захватов к поверхности замка осуществляется за счет заклинивания последних между поверхностью трубы или замка и некоторой спиральной поверхностью в результате вращательного перемещения спиральной поверхности относительно трубы при заторможенных захватах. При этом усилие прижатия захватов к трубе зависит от крутящего момента, прикладываемого к резьбовому соединению. Однако величина этого усилия в некоторых случаях в начальный момент заклинивания может быть недостаточной для надежного сцепления насечки захватов с поверхностью трубы, в результате чего может иметь место проскальзывание захватов относительно трубы.

Для устранения этого недостатка были созданы механические ключи, в которых возможно прижатие вращающихся захватов к трубе с усилиями, не зависящими от величины крутящего момента, прикладываемого к резьбовому соединению.

Известен механический ключ для свинчивания и развинчивания трубных соединений, содержащий цилиндрический корпус, водило, вращающееся в корпусе, захваты, установленные в водила с возможностью радиального перемещения, пальцы, закрепленные в каждом из захватов перпендикулярно направлению их перемещения, втулку, охватывающую водило и имеющую радиальные щеки с косыми пазами, в которые входят соответствующие пальцы захватов, и силовые цилиндры для создания усилия, действующего на втулку в направлении, параллельном оси корпуса.

Недостатком такого ключа является то, что силовые цилиндры, с помощью которых осуществляется прижатие захватов к трубе с усилиями, не зависящими от величины крутящего момента, прикладываемого к резьбовому соединению, при свинчивании или развинчивании вращаются вместе с захватами. Это снижает надежность ключа, так как необходимость подачи масла или сжатого воздуха в цилиндры по вращающимся вместе с ними комму))икациями представляет собой весьма сложную конструктивную задачу.

С целью повыщения надежности ключа он снабжен узлом, промежуточным между силовыми цилиндрами и втулкой, который выполнен в виде невращающегося кольца, установленного концентрично с водилом и корпусом.

а также конических роликов, оси вращения которых жестко закреплены в кольце, входящих в кольцевой паз, который выполнен во втулке.

На фиг. I изображен предлагаемый механический ключ в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

Ключ состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого на подшипниках 2 и 3 установлено водило 4 с зубчатым венцом. Вращение водила может осуществляться любым известным способом. Труба в процессе свинчивания или развинчивания зажимается захватами 5, имеющими возможность некоторого радиального перемещения относительно водила 4. Для перемещения захватов используется втулка 6, охватывающая водило и снабженная радиальными щеками 7. Они имеют косые пазы 8 и связаны с захватами 5 через ролики 9, посаженные на оси 10, зак|репленные на захватах 5. Вертикальное перемещение втулки 6 осуществляется с помощью конических роликов 11, соединенных осями 12 с невращающимся кольцом 13, для вертикального перемещения которого служат силовые цилиндры 14, встроенные в неподвижный корпус 1.

Работа ключа при свинчивании и развинчивании трубных соединений происходит следующим образом.

При подаче масла или сжатого воздуха под плунжеры силовых цилиндров 14 кольцо 13 и втулка 6 поднимаются, в результате чего осуществляется радиальное перемещение захватов 5 и зажатие трубы, причем величина усилия зажатия может быть выбрана любой. Конфигурация косых пазов 8 такова, что вертикальное перемещение втулки 6 вызывает быстрый подход захватов 5 к трубе и последующее их прижатие к ней со значительным усилием. После этого включается двигатель ключа, осуществляющий вращение водила 4, и происходит свинчивание или развинчивание резьбового соединения. При подаче масла или сжатого воздуха под плунжеры силовых цилиндров 15 захваты возвращаются в исходное

положение.

Предмет изобретения

Ключ для свинчивания и развинчивания трубных соединений, в особенности замковых

соединений колонны бурильных труб, содержащий цилиндрический корпус, водило, вращающееся в корпусе, захваты, установленные в водиле с возможностью радиального перемещения, пальцы, закрепленные в каждом из захватов перпендикулярно направлению их перемещения, втулку, охватывающую водило и имеющую радиальные щеки с косыми пазами, в которые входят соответствующие пальцы захватов, и силовые цилиндры для создания усилия,

действующего на втулку в направлении, параллельном оси корпуса, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности ключа, он снабжен узлом, промежуточным между силовыми цилиндрами и втулкой, который выполнен в виде невращающегося кольца, установленного концентрично с водилом и корпусом, а также конических роликов, оси вращения которых жестко закреплены в кольце, входящих в кольцевой паз, который выполнен во

втулке.

S it i 15

Фиг. 2