BRPI0913603B1

BRPI0913603B1 - TIGHTENING JAW DEVICE

Info

Publication number: BRPI0913603B1
Application number: BRPI0913603-7A
Authority: BR
Inventors: Olav Olsen
Original assignee: Aker Mh As
Priority date: 2008-06-05
Filing date: 2009-06-04
Publication date: 2019-02-12
Also published as: CA2726916A1; EP2300683B1; NO333740B1; BRPI0913603A2; EP2300683A1; NO20082639L; WO2009148328A1

Abstract

dispositivo de mandíbula de aperto a presente invenção se refere a um dispositivo de mandíbula de aperto (6) para uma chave de força (1), em que se proporciona uma pluralidade de mandíbulas de aperto (6) deslocáveis e dotadas de uma superfície de aperto, a qual compreende partes relativamente afiadas (12), a chave de força (1) sendo projetada com a capacidade de apertar uma tubulação (22), e em que a mandíbula de aperto (6) é dotada de um defletor(14).Clamping jaw device The present invention relates to a clamping jaw device (6) for a power wrench (1), wherein a plurality of displaceable clamping jaws (6) are provided and provided with a clamping surface. which comprises relatively sharp parts (12), the power switch (1) being designed with the ability to tighten a pipe (22), and wherein the clamping jaw (6) is provided with a deflector (14).

Description

DISPOSITIVO DE MANDIBULA DE APERTO [001]A presente invenção se refere a uma mandibula de aperto. Mais especificamente, se refere a uma mandibula de aperto para uma chave de força (1) (chave para apertar ou afrouxar tubulações por meios hidráulicos, pneumáticos ou elétricos), onde uma pluralidade de mandibulas de aperto são deslocáveis e dotadas de uma superfície de aperto, a qual compreende partes relativamente afiadas, a chave de força (1) sendo projetada para ser capaz de apertar uma tubulação.TIGHTENING JAM DEVICE [001] The present invention relates to a tightening jaw. More specifically, it refers to a clamping jaw for a power wrench (1) (wrench for tightening or loosening pipes by hydraulic, pneumatic or electric means), where a plurality of clamping jaws are movable and have a clamping surface , which comprises relatively sharp parts, the power switch (1) being designed to be able to tighten a pipe.

[002]Durante a montagem e desmontagem de colunas de tubulações, como é conhecido, por exemplo, quando da produção de petróleo, é comum se utilizar as chamadas chaves de força de grande potência para conectar ou desconectar comprimentos de tubulações, para inclusão ou retirada da coluna de tubulações. De modo geral, uma primeira chave de força (1) se agarra em torno da coluna de tubos para sustentá-la enquanto uma segunda chave de força (1) rotativa aperta/desaperta a extensão do tubo que deverá ser conectado/desconectado da coluna de tubos.[002] During the assembly and disassembly of pipe columns, as it is known, for example, when producing oil, it is common to use the so-called high-power power switches to connect or disconnect lengths of pipes, for inclusion or removal of the pipe column. In general, a first power switch (1) grips around the tube column to support it while a second rotary power switch (1) tightens / loosens the extension of the tube that should be connected / disconnected from the tubes.

[003]As mandibulas de aperto das chaves de força, que são projetadas para se deslocarem na direção da tubulação e para se fixarem em torno da tubulação com grande força, são normalmente feitas tendo elementos de aperto substituíveis, compreendendo uma superfície de aperto com partes relativamente afiadas. A finalidade dessas partes afiadas é garantir que a chave de força (1) tenha um satisfatório engate com a tubulação durante a operação de conexão.[003] The clamping jaws of the power switches, which are designed to move in the direction of the pipe and to clamp around the pipe with great force, are normally made having replaceable clamping elements, comprising a clamping surface with parts relatively sharp. The purpose of these sharp parts is to ensure that the power switch (1) has a satisfactory engagement with the piping during the connection operation.

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2/6 [004]As partes afiadas são normalmente feitas tendo cristas divisoras, opcionalmente, correndo em paralelo ao eixo central da tubulação.2/6 [004] The sharp parts are usually made having dividing ridges, optionally running parallel to the central axis of the pipe.

[005]O documento de patente do Canadá, CA 2.520.927, descreve um dispositivo para uso em chaves de força, em conexão com o enroscamento de extensões de tubos, sendo projetado para ser capaz de centralizar o tubo na chave de força. A centralização é obtida com a ajuda de uma combinação de superfícies de aperto no formato de V, em um dispositivo de mandíbula de aperto e um movimento de modo lateral da mandíbula de aperto.[005] Canada's patent document, CA 2,520,927, describes a device for use in power switches, in connection with the screwing of tube extensions, being designed to be able to center the tube in the power switch. Centralization is achieved with the help of a combination of V-shaped clamping surfaces in a clamping jaw device and a lateral movement of the clamping jaw.

[006]O documento de Patente U.S. No. 5.060.542 divulga um dispositivo e um método para produzir e romper juntas em colunas de tubos de perfuração, compreendendo uma configuração de matriz e de carne. Placas de carne horizontal são montadas acima e abaixo de segmentos de matriz, e a rotação de cada um dos segmentos é limitada por um parafuso que se estende internamente em uma fenda arqueada na placa de carne. As placas de carne são fornecidas com partes de borda, as quais interagem com uma junta de ferramenta, em uma relação de carne e seguidora de carne.[006] U.S. Patent Document No. 5,060,542 discloses a device and a method for producing and breaking joints in drill pipe columns, comprising a die and meat configuration. Horizontal meat plates are mounted above and below matrix segments, and the rotation of each segment is limited by a screw that extends internally in an arcuate slot in the meat plate. The meat plates are provided with edge parts, which interact with a tool joint, in a meat and meat follower relationship.

[007]O documento de patente WO 01/31165 descreve uma mandíbula de aperto para ser usada na sustentação de uma tubulação, em que os elementos de aperto da mandíbula de aperto são formados de elementos tipo perno, que são mais duros do que a estrutura do corpo da mandíbula de aperto. O documento de patente WO 98/34004 também ensina disposições de aperto para tubulações.[007] Patent document WO 01/31165 describes a clamping jaw for use in supporting a pipe, in which the clamping elements of the clamping jaw are formed of bolt-like elements, which are harder than the structure of the clamping jaw body. Patent document WO 98/34004 also teaches clamping arrangements for pipes.

[008]Ocasionalmente, pode ocorrer uma falha ou um mau funcionamento durante a fixação das mandíbulas de[008] Occasionally, there may be a failure or malfunction during the fixation of the jaws of

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3/6 aperto, pelo fato de que a tubulação é submetida entre duas das mandibulas de aperto, antes de ser centralizada na chave de força. Esse mau funcionamento pode resultar em danos para a tubulação ou para a chave de força (1) e, conseqüentemente, na interrupção da operação de conexão.3/6 tightening, due to the fact that the piping is submitted between two of the tightening jaws, before being centralized in the power switch. This malfunction can result in damage to the piping or the power switch (1) and, consequently, in the interruption of the connection operation.

[009]0 objetivo da presente invenção é de melhorar ou reduzir, pelo menos, uma das desvantagens citadas pelo estado da técnica.[009] The objective of the present invention is to improve or reduce at least one of the disadvantages cited by the state of the art.

[0010] Esse objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, através das características divulgadas na descrição seguinte e nas reivindicações anexas.[0010] This objective is achieved, according to the invention, through the characteristics disclosed in the following description and in the attached claims.

[0011] Assim, a presente invenção proporciona uma mandíbula de aperto para uma chave de força, em que uma pluralidade de mandibulas de aperto são deslocáveis e providas de uma superfície de aperto, compreendendo partes relativamente afiadas, a chave de força (1) sendo projetada com a capacidade de apertar em torno de uma tubulação. A mandíbula de aperto é caracterizada pelo fato de ser provida de um defletor.[0011] Thus, the present invention provides a clamping jaw for a power key, in which a plurality of clamping jaws are movable and provided with a clamping surface, comprising relatively sharp parts, the power key (1) being designed with the ability to tighten around a pipe. The clamping jaw is characterized by the fact that it has a deflector.

[0012] O defletor é projetado para auxiliar na prevenção do tubo de se tornar preso entre duas mandibulas de aperto, antes de o mesmo ser substancialmente centralizado na chave de força. O defletor pode se projetar o mais distante possível das partes afiadas, na direção de deslocamento da mandíbula de aperto. Assim, o defletor encontra o tubo antes que as partes afiadas possam se engatar com o tubo.[0012] The deflector is designed to assist in preventing the tube from becoming trapped between two clamping jaws, before it is substantially centered on the power switch. The deflector can project as far away from the sharp parts as possible, in the direction of displacement of the clamping jaw. Thus, the deflector finds the tube before the sharp parts can engage with the tube.

[0013] O defletor pode ser proporcionado de uma superfície lisa, de modo a ajudar o tubo a deslizar sobre o defletor, na direção do eixo central da chave de[0013] The baffle can be provided with a smooth surface, in order to help the tube slide over the baffle, towards the central axis of the spanner.

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4/6 força. 0 defletor pode ser elástico ou compreender um elemento elástico. 0 defletor, dessa forma, irá proporcionar e permitir que as partes afiadas tenham um satisfatório engate com a tubulação, quando a dita tubulação se encontrar centralizada na chave de força.4/6 strength. The deflector may be elastic or comprise an elastic element. The deflector, in this way, will provide and allow the sharp parts to have a satisfactory engagement with the pipe, when said pipe is centralized in the power switch.

[0014] Cada mandíbula de aperto pode ser fornecida com dois defletores cooperantes. Por exemplo, pode haver um defletor disposto em cada lado das partes afiadas, relativamente ao eixo central da chave de força.[0014] Each clamping jaw can be supplied with two cooperating deflectors. For example, there may be a deflector arranged on each side of the sharp parts, relative to the central axis of the power switch.

[0015] Em outras modalidades, o defletor pode ser impulsionado ou hidraulicamente inclinado na direção de deslocamento da mandíbula de aperto, pelo que o defletor é empurrado para trás em relação às partes afiadas, com uma predeterminada força de aperto contra a tubulação.[0015] In other modalities, the deflector can be propelled or hydraulically inclined in the direction of displacement of the clamping jaw, so that the deflector is pushed back in relation to the sharp parts, with a predetermined clamping force against the pipe.

[0016] O defletor desse modo proporcionado reduz, substancialmente, o risco de uma tubulação se tornar presa entre duas mandíbulas de aperto, antes de a tubulação ser centralizada na chave de força.[0016] The deflector thus provided substantially reduces the risk of a pipe becoming trapped between two clamping jaws, before the pipe is centered on the power switch.

[0017] A seguir, é descrito um exemplo de uma modalidade preferida, a qual é ilustrada nos desenhos anexos, nos quais:[0017] The following describes an example of a preferred modality, which is illustrated in the accompanying drawings, in which:

- a figura 1 é uma vista esquemática de uma chave de força, onde uma tubulação é presa entre duas mandíbulas de aperto, antes de a mesma ser centralizada na chave de força;figure 1 is a schematic view of a power switch, where a pipe is clamped between two clamping jaws, before it is centered on the power switch;

- a figura 2 é uma vista em perspectiva de uma chave de força (1) dotada de três mandíbulas de aperto; efigure 2 is a perspective view of a power key (1) provided with three clamping jaws; and

- a figura 3 é uma vista em perspective em escala ampliada de uma mandíbula de aperto dotada de dois defletores.figure 3 is a perspective view on an enlarged scale of a clamping jaw provided with two deflectors.

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5/6 [0018] Nos desenhos, a referência numérica (1) indica uma chave de força (1) que compreende uma carcaça de chave de força (1) e três mandibulas de aperto (6), uniformemente distribuídas em torno do eixo central (4) da chave de força (1). As mandibulas de aperto (6) são dispostas em seus respectivos elementos guias (8) (ver a figura 2).5/6 [0018] In the drawings, the numerical reference (1) indicates a power key (1) comprising a power key housing (1) and three clamping jaws (6), uniformly distributed around the central axis (4) of the power switch (1). The clamping jaws (6) are arranged in their respective guide elements (8) (see figure 2).

[0019] Na presente modalidade preferida, as mandibulas de aperto (6) são hidraulicamente acionadas e sincronizadas, em que todas as mandibulas de aperto (6) são deslocadas da mesma distância para dentro e para fora nos elementos guias (8), em relação ao eixo central (4) da chave de força (1) . Cada mandíbula de aperto (6) é dotada de um elemento de aperto substituível (10), o elemento de aperto (10) sendo construído com partes relativamente afiadas (12), na forma de cristas, que quando engatadas, correm em paralelo ao eixo central (4) (ver a figura 3).[0019] In the present preferred embodiment, the clamping jaws (6) are hydraulically actuated and synchronized, in which all clamping jaws (6) are moved the same distance in and out in the guide elements (8), in relation to to the central axis (4) of the power switch (1). Each clamping jaw (6) is provided with a replaceable clamping element (10), the clamping element (10) being built with relatively sharp parts (12), in the form of ridges, which when engaged, run parallel to the axis center (4) (see figure 3).

[0020] Cada mandíbula de aperto (6) é provida de dois defletores (14), um em cada lado das partes afiadas (12) . O defletor (14) compreende uma fita de metal lisa (16) , que se projeta ligeiramente para fora das partes afiadas (12) e um material elástico tipo borracha (18) . O material elástico (18) se dispõe entre a fita de metal (16) e a mandíbula de aperto (6). A fita de metal (18) é presa à mandíbula de aperto (6) por meio de conexões do tipo parafuso (20).[0020] Each clamping jaw (6) is provided with two deflectors (14), one on each side of the sharp parts (12). The baffle (14) comprises a smooth metal tape (16), which protrudes slightly out of the sharp parts (12) and a rubber-like elastic material (18). The elastic material (18) is arranged between the metal strip (16) and the clamping jaw (6). The metal strip (18) is attached to the clamping jaw (6) by means of screw-type connections (20).

[0021] Na figura 1 é mostrada uma tubulação (22) disposta na chave de força (1) . A tubulação (22) mostrada na figura 1 é presa entre duas mandibulas de aperto (6) que não são providas de defletores (14) . O eixo[0021] In figure 1 is shown a pipe (22) disposed in the power switch (1). The tubing (22) shown in figure 1 is secured between two clamping jaws (6) which are not provided with deflectors (14). The axis

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6/6 central (24) da tubulação (22), nesse caso, se dispõe a uma substancial distância do eixo central (4) da chave de força (1) . A tubulação (22), dessa forma, será girada de forma excêntrica quando a chave de força (1) for girada, e muito provavelmente, também será puxada de um modo frouxo das partes afiadas (12), quando um torque for transmitido da chave de força (1) para a tubulação (22).6/6 center (24) of the pipe (22), in this case, it is located at a substantial distance from the central axis (4) of the power switch (1). The tubing (22) will thus be turned eccentrically when the power switch (1) is turned, and most likely it will also be loosely pulled from the sharp parts (12) when a torque is transmitted from the wrench force (1) for the pipe (22).

[0022] Quando as mandibulas de aperto (6) são proporcionadas com defletores (14), a tubulação (22), quando os defletores (14) entrarem em contato com a mesma, irá deslizar contra a fita de metal (16) e será centralizada na chave de força (1) , antes de as partes afiadas (12) se engatarem com a dita tubulação (22).[0022] When the clamping jaws (6) are provided with deflectors (14), the tubing (22), when the deflectors (14) come into contact with it, will slide against the metal strip (16) and will be centered on the power switch (1), before the sharp parts (12) engage with said tubing (22).

[0023] Quando a tubulação (22) é centralizada e uma posterior força é aplicada às mandibulas de aperto (6), o material elástico (18) faz com que as partes afiadas (12) se engatem com a tubulação (22).[0023] When the tubing (22) is centered and a subsequent force is applied to the clamping jaws (6), the elastic material (18) causes the sharp parts (12) to engage with the tubing (22).

Claims

1. Clamping jaw device (6) for a power key (1), in which a plurality of clamping jaws (6) is provided which are movable and have a clamping surface, which comprises relatively sharp parts (12) , the power key (1) being designed with the ability to tighten a pipe (22), characterized by the fact that the clamping jaw (6) is provided with at least one deflector (14), arranged symmetrically with respect to a axis of longitudinal symmetry (AA) of the sharp parts, which protrudes as far as possible from the sharp parts (12), in the direction of displacement of the clamping jaw (6) and which is designed to come into contact with the pipe (22 ), in order to center it on the power key (1), before the sharp parts (12) engage with the piping.

2. Device according to claim 1, characterized by the fact that the deflector (14) comprises an elastic material (18).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the deflector (14) is provided with a smooth surface (16) against the pipe (22).

4. Device according to any one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the

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2/2 clamping jaw (6) is provided with two co-workers (14).

baffles