Устройство для фиксации и захвата предметов Советский патент 1980 года по МПК E21B31/00 F16L37/00 

Изобретение относится к механизMciM, фиксирующим одно тело -от перемацения по отношению к другому телу, а более конкретно к устройству закре пления цилиндрического тела относите но коаксиально расположенного тела с коническими или наклонными поверхностями. Изобретение может быть использовано во всех областях народног хозяйства для соединения трубчатых и цилиндрических деталей с передачей крутящего момента и одностороннего усилия по оси деталей, но более предпочтительно использовать дан ное изобретение в конструкциях трубных ловителей, как наружного, так и внутреннего зацепления, для извлечения аварийных труб из скважины, а также в керноприемных и кернорвущих устройствах. Известно устройство для фиксации и захвата цилиндрических предметов, содержащее корпус, имеющий коническую поверхность и запорные тела, выполненные в виде шаров {. Недостатком указанного устройства является низкая надежность его работы из-за высокой концентрации: конта тных напряжений, что обуславливает и малую грузоподъемность, как в осевом направлении, так и при передече круг тящего момента. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для фиксации изахвата предметов, содержащее корпус, имеющий коническую поверхность и запорные тела 2. Основными недостатками изветсного устройства: являются: . отсутствие жесткой и одновременно упругой связи между отдельными запорными телами. Что приводит к их перекосу по отношению к плоскости нормальной оси захватываемого тела и может вызеать; его проскальзывание по отношению к корпусу устройства; отсутствие начальной стабилизации запорных тел в плоскости, нормальной оси захватываемого предмета, что нарушает условие одновременности захвата предмета :всеми элементами. Цель изобретения - повыщение надежности работы устройства. Указанная цель достигается тем, что запорные тела выполнены в форме виткхэв замкнутой спиради, которая вписана в тор./ На фиг.1 изобрсцкено устройство для фиксации и наружного захвата цилиндрического Предмета в начальном положении; на фиг. 2 - разрез А-А на фигЛ йа фиг.З - устройство для фиксации и йаружного захвата цилиндрического едмета в рабочем положении; на фиг. устройство для фиксации и внутреннего захвата трубчатого предмета в началь йоМ положений; на фиг.5 - разрез Б-Б йа фиг.4; на фиг.6 - устройство для фиксации и внутреннего захвата труб Чатого предмета в рабочем положении. Устройство содержит корпус 1,име КЩИЙ коническую поверхность 2, которая ограничена поверхностью 3, предмет 4, подлежащий захвату и фиксации О йбсйтёльно корпус а, э апорные тела 5, выполненные в форме витков замкнутой спирали, которая вписана в тор, Устройство работает следуквдим образом.Корпус 1 и предмет 4 перемещаются pTHbcHTeJjbHO друг друга, при этом запорные тела. 5 входят в контакт с предаетом 4 с некоторым натягом, который оказывает небольшое сопротивление движению тел ho оси, что Необходимо для стабилазации запорных тел при помощи поверхности 3. Величина осевого перемещения должна быть достаточной для того, чтобы задействовать все запорные тела, число которых определяет грузоподъемност устройства. Далее, направление (пока зано стрелками) осевого движения иэменяется. При этом, корпус отходит поверхностями 3 от запорных тел 5 на величину h , а затем вступает в контакт с телами 5 конической поверхностью 2. Дальнейшее перемещение вызывает заклинивание предмета 4 запорными т елами 5, так как каадоё из них перекатывается с одной стороны по ко нической поверхности, а с другой - п цилиндри5:еской и поскольку запорные тела 5 вращаются вокруг оси пружины, вписанной в тор, то такое перекатывание происходит без какого-либо проскальзывания. Таким образом, преобразование осевого усилия в радиальное происходит практически без потерь знергии на трение. Числом пар коническая поверхность-пружинный тор , величиной конусности и геометрическими и прочностными характеристиками пружинил можно подобрать допустимые для конкретного случая применеия величины нагрузок и деформаций, как при передаче осевых усилий, так и при передаче:крутящего момента. При использовании устройства в тру« ных ловителях, последние имеют преимущество по сравнению с ловителями, имеющими клиновые захваты, поскольку вйедрение запорных тел происходит радиально, без надрезов металла, которое имеет место при использовании клиновых захватов, в связи с чем может быть увелрчено осевое усилие, трубных ловителей с запорными телами, выполненными в форме витков замкнутой спирали, поме- . щенной в тороидальную оболочку, при прочих равных условиях. Формула изобретений Устройство для фиксации и захвата предметов, содержащее корпус, имеющий коническую поверхность, и запорные тела, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, запорные тела выполнены в форме витков згьмкнутой спирали, которая вписана в тор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патейт CtIA 2218337, кл. 29486.3, опублик. 15.10.40. 2.Патент CllA 214645, кл. 29486.3, Опублик. 20.i2.38.

fc.

Фи1.В