EA001495B1

EA001495B1 - T-образный фиксатор кабеля

Info

Publication number: EA001495B1
Application number: EA200000265A
Authority: EA
Inventors: Ларри В. Купер
Original assignee: Ларри В. Купер
Priority date: 1997-08-26
Filing date: 1998-08-25
Publication date: 2001-04-23
Also published as: EA200000265A1; US5979022A; AU9114198A; EP1007866B1; ATE297515T1; CA2302349C; EP1007866A1; EP1007866A4; CA2302349A1; DE69830498D1; WO1999010661A1

Abstract

Фиксатор (22) для кабеля или проводов (27) и им подобных приспособлений, предназначенный для работы с большими нагрузками, характеризующийся повышенной прочностью и повышенным сопротивлением деформации или поломкам. Две покрывающие захватывающие пластинки (24 и 26) или зажимные элементы удерживаются в фиксированном положении посредством одного из этих зажимных элементов, имеющего выступ или стопор (52), который сцепляется с соответствующим участком другого зажимного элемента. Зажимные элементы содержат разъемный трубчатый захватный элемент (28) и обладают повышенной продольной прочностью за счет наличия расширенных концевых участков (60 и 62), обеспечивающих противодействие сдвиговой силе, создаваемой на разъемном трубчатом элементе и действующей на примыкающие торцы зажимных элементов (24 и 26).

Description

Настоящее изобретение относится к зажимным устройствам, а именно к усовершенствованному Т-образному фиксатору кабельных канатов, и в частности, находит свое применение в добывающих отраслях промышленности при бурении скважин.

В ходе проведения буровых работ при добыче нефти, природного газа и воды и тому подобного сырья требуется использование специальных инструментов и приспособлений для извлечения из породы инструментов, которые иногда застревают в буровой скважине. Процесс извлечения этих достаточно ценных инструментов, а также спасение самой скважины осуществляется посредством мер, которые в общем называются «извлечением инструментов из буровой скважины». В составе устройств, используемых для извлечения застрявших в буровой скважине инструментов, содержится ряд самостоятельных приспособлений, таких как подвеска кабеля, канатная муфта, буровая штанга с грузилом, ловильный инструмент и другие.

Известно и является традиционным использование кабельной подвески и канатных муфт для захвата кабеля в процессе выемки грунта для извлечения инструментов из буровой скважины. Кабельная подвеска используется также на заключительном этапе операции для вытягивания кабеля и освобождения его из кабельной головки в застрявшем инструменте.

Известный вид кабельной подвески включает фиксатор, состоящий из навесного звена, включающего два зажимных элемента, один из которых является навесным, а каждый из двух вышеназванных зажимных элементов включает одну половину продольно разъемного трубчатого вкладыша, который по размеру соответствует размеру кабеля, используемого в конкретном случае. Зажимные элементы и вкладыш закрепляются на кабеле несколькими стяжными болтами, при этом сам фиксатор находится на кабельной подвеске в форме буквы «Т», что обеспечивает поддержку для всего устройства в процессе удержания и/или вытягивания инструмента.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение представляет собой кабельную подвеску, имеющую усовершенствованный фиксатор, для использования, как говорилось выше, в устройствах для извлечения инструментов из буровой скважины. В кабельной подвеске в соответствии с настоящим изобретением дополнительно предусмотрены различные конструктивные усовершенствования с тем, чтобы повысить надежность данного приспособления и обеспечить безопасность его использования рабочими, а также защиту буровой скважины и буровых инструментов.

В соответствии с настоящим изобретением основным усовершенствованием по сравнению с известными кабельными подвесками является дополнение одного из зажимных элементов кабельной подвески антисдвиговым стопором, обеспечивающим создание контактного зацепления с другим зажимным элементом, причем названный стопор присоединяется к названному зажимному элементу или формируется как часть целого зажимного элемента. Когда такой стопор одного из зажимных элементов вступает в соприкосновение с другим зажимным элементом, силы сдвига передаются на хвостовик Тобразного фиксатора, значительно уменьшая, таким образом, поперечную нагрузку на шарнирный элемент.

Другим усовершенствованием в соответствии с настоящим изобретением является увеличение длины каждого из зажимных элементов на участках, наиболее удаленных от рукоятки Тобразной балки. Указанный признак позволяет увеличить площадь, на которую оказывается сдвиговое воздействие, и в случае больших нагрузок обеспечивает большую защищенность вставных вкладышей, изготовленных обычно из латуни или бронзы. Каждый из зажимных элементов может быть сформирован в виде цельного элемента; в этом случае область, на которую оказывается сдвиговое воздействие, механически может быть смещена в сторону нижней части данного зажимного элемента, а именно, в сторону участка, удаленного от рукоятки, что обеспечивает устранение недостатка известных устройств подобного назначения, в которых зажимной элемент для удержания вставных вкладышей на своем месте дополняется приваренным стопором.

Еще одним новым признаком устройства в соответствии с настоящим изобретением является увеличение толщины фланцевого элемента Т-образной балки, что обеспечило увеличение общей прочности и устойчивости всего устройства, и в тоже время минимально повлияло на увеличение общего веса инструмента.

Перечень чертежей

Фиг. 1 - представляет собой вид вертикального разреза Т-образной балки и зажимного механизма, иллюстрирующий зажимные элементы с шарнирным элементом, который показан развернутым в открытое положение.

Фиг. 2 - представляет собой вид сбоку механизма, изображенного на фиг. 1 , с его частями, представленными для наглядности в развернутом положении.

Фиг. 3 - представляет собой вид фрагмента нижней части Т-образной балки и зажимного механизма, изображенного на фиг. 1 .

Фиг. 4 - представляет собой боковой вид фрагмента нижней части Т-образной балки и зажимного механизма, изображенного на фиг. 2.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Кабельная подвеска в форме Т-образной балки обозначена на фиг. 1 цифрой 10 и включает рукоятку или поперечную балку 12 и хвостовик 14, последний предпочтительно выполнен в форме удлиненной планки или фланцевого элемента 16, который в обычных случаях сдвоен и зафиксирован относительно поперечной балки 12, или может быть прикреплен к ней угловым сварным швом 18. Прочность Тобразной балки 1 0 увеличивается также за счет наличия перегородки 20, расположенной между частями, обычно параллельными, сдвоенного фланцевого элемента 1 6 - это наиболее наглядно представлено на фиг. 2, а также в срезе - на фиг. 1 .

Шарнирный элемент или захват, обозначенный цифрой 22, состоит из первого зажимного элемента 24 и второго зажимного элемента 26.

Каждый зажимной элемент 24 и 26 обычно имеет прямоугольную форму и содержит полость, центральная продольная часть которой включает одну половину продольно расщепленной полой трубки 28, предпочтительно изготовленной из пластичного металла, например, из латуни или бронзы, и используемой для захвата вытягиваемого кабеля 27 или провода, таким образом, как это описывается ниже.

Как представлено на фиг. 1 , первый зажимной элемент 24 прикреплен к фланцевому элементу 1 6 - предпочтительно путем сварного соединения, однако также он может быть присоединен высокопрочными болтами, или иными не менее надежными способами. Четыре поперечных элемента или кронштейны 30 расположены в ряд под прямым углом по отношению к фланцевому элементу 1 6 и примыкают между сдвоенными частями фланцевого элемента 1 6 к его свободному концевому участку. Поперечные элементы или кронштейны 30 служат держателем для монтировки пары штифтов 32 и 34, которые крепятся на противоположные стороны фланцевого элемента 1 6 с помощью шплинтов 35, располагаемых параллельно фланцевому элементу 16. Каждый из штифтов 32 и 34 закрепляет ряд из четырех висячих болтов 36, каждый из которых в свою очередь закреплен при помощи резьбового соединения на подковообразных шарнирах «под болт» 38. Каждый из болтов 36 снабжен шайбой 40, которая входит в зацепление, соответственно, с плоской внешней поверхностью второго зажимного элемента 26, когда соответствующий болтовой шарнир поворачивается (как продемонстрировано стрелкой на фиг. 4), и устанавливает каждый из болтов 36 в боковые отверстия 44 зажимного элемента 26, как это видно при сличении чертежей фиг. 3 и 4. Каждый из восьми болтов 36 затем закручивается при помощи обычного гаечного ключа с тем, чтобы половинки полой трубки 28 крепко обхватили кабель 27, фиксируя его между первым и вторым зажимными элементами 24 и 26. Тяговый механизм (не показан на чертежах) присоединяется и натягивается на поперечную балку 1 2 и шарнирный элемент или захват 22 любым известным способом.

Как это наглядно представлено на фиг. 1 , второй зажимной элемент 26 снабжен с одного конца, ближайшего к поперечной балке 1 2 антисдвиговым стопором 50, имеющим фланец 52 для действенного сцепления концевого участка 54 первого зажимного элемента 24 к подвеске кабеля 1 0, захвату 22 и кабелю 27 в ходе операции вытягивания. Первый зажимной сегмент 24 стационарно прикреплен к фланцевому элементу 1 6 Т-образной балки 1 0, таким образом, что стопор 50 и фланец 52 захватывают концевой участок 54 и предотвращают движение, скольжение или деформацию второго зажимного элемента 26, а также связанных с ним болтов, болтовых шарниров и крепежных штифтов. В результате такого усовершенствования значительно увеличивается степень прочности и безопасности устройства в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг. 1 и 2 также наглядно показано, что и первый и второй зажимные элементы 24 и 26 увеличены по ширине, включая расширенные участки 60 и 62, с тем, чтобы устройство могло выдерживать сдвиговую силу, которая действует через трубчатую полость 28 в процессе осуществления вытягивания. Данный признак служит дополнительному повышению прочности конструкции, обеспечивая предотвращение скольжения трубчатого элемента 28 в процессе вытягивания.

Также необходимо отметить, что все вышесказанное относится к предпочтительному варианту конструктивного воплощения изобретения и описывает оптимальный режим его использования. Однако существуют также и другие варианты, и в конструкцию и режим могут быть внесены некоторые изменения без значительного отклонения от духа и объема настоящего изобретения, определенных в формуле изобретения, представленной далее.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Фиксатор кабеля или подобных объектов, содержащий пару зажимных элементов, снабженных средствами для захвата кабеля между этими средствами при совмещении их друг с другом; средства, обеспечивающие совместно с парой зажимных элементов сжимающее усилие на кабель; стопор, расположенный на одном из пары зажимных элементов, предназначенный для сцепления с концевым участком другого зажимного элемента, и обеспечивающий перенос силы с одного зажимного элемента на другой зажимной элемент.
2. Фиксатор по п. 1 , включающий продольную полость и разъемный трубчатый элемент, расположенный в этой полости и упирающийся в соответствующий концевой участок каждого из зажимных элементов, удаленный от стопора; концевые участки каждого из зажимных элементов имеют расширенные участки, обеспечивающие противодействие силе сдвига, сообщаемой через трубчатый элемент.
3. Фиксатор кабеля или подобных объектов, содержащий пару зажимных элементов, снабженных средствами для захвата между ними кабеля при совмещении их друг с другом; средства, обеспечивающие совместно с парой зажимных элементов сжимающее усилие на кабель; стопор, расположенный на одном из пары зажимных элементов, предназначенный для сцепления с концевым участком другого зажимного элемента, и обеспечивающий перенос силы с одного зажимного элемента на другой зажимной элемент; а также Т-образную балку, включающую поперечную балку и хвостовик; причем фиксатор кабеля прикреплен к хвостовику, примыкающему к той его части, которая расположена с противоположной стороны от поперечной балки, хвостовик изготовлен из высокопрочного металла и, по меньшей мере, одна из его частей огибает поперечную балку и крепится к ней посредством углового сварного шва.
4. Фиксатор по п. 1, в котором стопор включает в себя утолщенную часть одного из пары зажимных элементов.
5. Фиксатор по п.4, в котором поперечный размер утолщенной части соответствует ширине каждого из пары зажимных элементов.
6. Фиксатор кабеля или подобных объектов, включающий пару зажимных элементов, которые снабжены средствами для захвата кабеля между ними при совмещении их друг с другом; средства, обеспечивающие совместно с парой зажимных элементов сжимающее усилие на кабель; стопор, расположенный на одном из пары зажимных элементов, сцепляющийся с другим зажимным элементом пары для обеспечения переноса силы с одного зажимного элемента на другой, и содержащий утолщенную часть одного из пары зажимных элементов, расположенную таким образом, чтобы обеспечивать сцепление с концевым участком другого зажимного элемента; причем поперечный размер названной утолщенной части соответствует ширине каждого из зажимных элементов пары; Т-образную балку, состоящую из поперечной балки и хвостовика; причем фиксатор прикреплен к хвостовику, примыкая к той его части, которая расположена с противоположной стороны от поперечной балки; хвостовик изготов лен из высокопрочного металла, и, по меньшей мере, одна из его частей огибает поперечную балку и соединена с ней посредством углового сварного шва.
7. Фиксатор по п.6, в котором стопор включает утолщенную часть одного из пары зажимных элементов и снабжен средствами, расположенными таким образом, чтобы обеспечивать контакт с концевым участком другого зажимного элемента; причем утолщенная часть расположена на конце фиксатора, непосредственно прилегающем к поперечной балке.
8. Фиксатор кабеля или подобных объектов, включающий пару зажимных элементов, в каждом из которых сформированы полости, каждая из которых содержит средства для захвата и удержания кабеля при совмещении зажимных элементов; средства, обеспечивающие совместно с парой зажимных элементов сжимающее усилие на средства для захвата кабеля и на сам кабель; причем на конце фиксатора, подвергающемся максимальному воздействию силы сдвига и примыкающему к средствам захвата кабеля, зажимные элементы имеют расширенные участки, обеспечивающие сцепление с концевыми участками средств захвата кабеля и погашение силы сдвига, возникающей в процессе вытягивания.
9. Фиксатор по п.8, в котором средства захвата кабеля включают продольно разъемный трубчатый элемент, упирающийся в расширенные участки зажимных элементов для предотвращения скольжения трубчатого элемента в процессе вытягивания.
10. Фиксатор по п.8, в котором каждый зажимной элемент изготовлен в виде цельного единого элемента, в котором полости формируются посредством механической обработки с сохранением расширенных участков, предназначенных для удержания трубчатого элемента в фиксированном положении в процессе вытягивания.
11. Фиксатор по п.3, в котором хвостовик включает фланцевый элемент, сформированный в виде сдвоенной планки, причем между двумя частями этой планки расположена перегородка.
12. Фиксатор по п.6, в котором хвостовик включает фланцевый элемент, сформированный в виде сдвоенной планки, причем между двумя частями этой планки расположена перегородка.
13. Фиксатор по п.3, в котором стопор включает утолщенную часть одного из пары зажимных элементов.
14. Фиксатор по п.13, в котором утолщенная часть вытянута поперек по ширине каждого из пары зажимных элементов.