Гидравлическая система трубного ключа Советский патент 1981 года по МПК F15B11/20 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ТРУБНОГО КЛЮЧА

j

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, а именно к гидравлическим системам привода рабочих органов, и может найти примене- 5 ние в установках для бурения и монтажа скважин при осуществлении спуско-подъемных операций.

Известна гидравлическая система трубного ключа, содержащая насос,ис- Ю полнительные двигатели зажимных кулачков, вращения трубы, дожима резьбового соединения, подключенные к насосу через распределители и напорный золотник, установленный на входе исполнительного двигателя дожима резьбового соединения ll .

Недостатком известной системы является то, что она не обеспечивает автоматического режима работы труб- 2Q ного ключа. Последовательность срабатывания .исполнительных двигателей задается вручную оператором.

Цель изобретения - обеспечение автоматической работы ключа с надеж- 25 ной затяжкой резьбового соединения.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена дополнительным напорным золотником, установленным в магистрали последовательно с напорнь1М золотником исполнительного двигателя зажимных кулачков, выполненного в виде гидроцилиндров двухстороннего действия с односторонним штоком, распределитель управления исполнительным двигателем зажимных кулачков снабжен торцовой камерой гидроуправления, подключенной к поршневым полостям гидроцилиндров двухстороннего действия и к магистрали между напорными золотниками,при этом вход дополнительного напорного золотника соединен с входом распределителя исполнительного двигателя вращения трубы.

На чертеже представлена принципиальная схема гидравлической системы трубного ключа.

Гидравлическая система трубного ключа содержит насос 1, исполнительный двигатель 2 зажимных кулачков, двигатель 3 вращения трубы и двигатель 4 дожима резьбового соединения, подключенные к насосу 1 через рас«пределители 5-7 соответственно. Напорный золотник 8 установлен на входе исполнительного двигателя 4 дожима резьбового соединения,дополнительный напорный золотник 9 установлен в магистрали 10 последовательно с напорным золотником 8 исполни- , тельного двигателя 2 зажимных куачков , последний выполнен в виде гидроцилиндров 11-13 двухсторо(И}его действия с односторонними штокгчми (.не обозначены) . Распределитель 5 управления исполнительным двигателем 2 зажимных кулачков снабжен торцовой камерой 14 гидроуправления, подключенной к поршневым полостям 15-17 гидроцилиндров 11-13 двухс-вороннего действия и к магистрали 10 между напорными золотниками 8. и 9, при этом вход дополнительного напорного золотника 9 соединен с входом распределителя б исполнительного двигателя 3 вращения трубы.

Гидравлическая система имеет гидроцилиндр 18 подвода ключа (не показан , гидроцилиндр 19 центратора (не показанj, гидроцилиндр 20 подвода вращающих роликов (не показаны), соединенные с насосом 1 через распределители 21-24 подвода рабочей жидкости соответственно к исполнительному двигателю 2 зажимных ку-лачков и исполнительному двигателю 3 вращения трубы. Система имеет электроконтактный монометр 25, установленный на выходе напорного золотника 8, дроссель 26 с регулятором и бак 27 для масла.

Гидравлическая система трубного ключа работает следующим образом.

Масло от насоса 1 поступает к распределителям 21, 22, 24 и 5, при этом через распределитель 5 Мс1сло поступает в гидроцилиндры 11-13,которые отводят зажимные кулачки. По команде от электрической системы управления (не показана) происходит Переключение распределителей 21, 22, 24, б,23 и 7.

При переключении .{Распределителя 21 масло поступает в гидроцилиндр 18 подвода ключа. После подвода ключа распределитель 21 возвращается в исходное положение. При переключении распределителя 22 масло поступает в гидроцилиндр 19 центратора, который зажимает и удерживает нижнюю трубу (не показана). Одновременно масло поступает в гидроцилиндр 20 подвода вращающих роликов, который с задержкой по времени подводит к верхней трубе вращающие ее ролики.

При переключении распределителей 24 и б масло поступает в исполнительный двигатель 3 вращения трубы,вращающий верхнюю трубу, и через распределитель 23 по магистрали 10 - к дополнительному напорному зрлотнику 9, Исполнительный двигатель 3 вращает трубу с моментом, который зависит от расхода масла, настраиваемого дросселем 26 с регулятором. При достижении этого момента вращение прекращается и давление в магистрали 10 возрастает.

При достижении давлением величины, на которую настроен дополнительный напорный золотник 9, он срабатывает, и-масло поступает в порщневые полости 15-17 гидроцилиндров 11-13 двухстороннего действия, которые приводят в движение зажимные кулачки и зажимают заворачиваемую трубу. Одновременно, под действием силы давления, распределитель 5 переключается, соединяя штоковые полости 15-17 гидроцилиндров 11-13 с баком 27.

При осуществлении контакта зажимных кулачков с поверхностью заворачиваемой трубы давление в магистрали 10 возрастает, и, достигнув величины

настройки напорного золотника 8, заставляет его срабатывать. При этом -масло поступает к распределителю 7, который по, команде электроконтактного манометра 25 переключается и мас.ло поступает в исполнительный двигатель 4 дожима резьбового соединения.

Затем, после выдержки определ энного времени, распределитель 22 переключается и масло поступает в гидроцилиндры 19 и 20. При этом центратор отпускает нижнюю трубу, а передающие вращение ролики отводятся от верхней трубы.. Распределители 4, 24, б и 7

занимают исходное положение, а распределитель 23 переключается.

При этом гидроцилиндры 11-13 двухстороннего действия и исполнительный двигатель 4 дожима резьбового соединения возвращаются в исходное положение.

Предлагаемое изобретение обеспечивает .автоматический цикл работы трубного ключа, что способствует снижению трудоемкости управления.

Формула изобретения

Гидравлическая система трубного ключа, содержащая насос, исполнительные двигатели зажимных кулачков, вращения трубы, дожима резьбового соединения, подключенные к насосу

через распределители и напорный золотник, установленный на входе исполнительного двигателя дожима резьбового соединения, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматической работы с надежной затяжкой резьбового соединения система снабжена дополнительным напорным золотником, установленным в магистрали последовательно с напорным золотником исполнительного двигателя зажимных кулачков, выполненного в виде гидроцилиндров двухстороннего действия с односторонним штоком, распределитель управления исполнительным двигателем зажимных кулачков снабжен торцовой ка.мерой гидроуправления, подключенной к поршневым полостям, гидроцилиндров двухстороннего действия и к магистрали между напорными золотниками.,при этом вход.дополнительного напорного золотника соединен с входом распределителя исполнительного двигателя вращения трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Патент США № 3680412, кл. 81-57,34, опубликЛ972.