JPS60501908A - 軸、特にボ−ルング軸にねじ締めトルク又はねじ締め解除トルクを適用する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 軸、特にボーリング軸にネジ絞めトルク又はねじ締め解除トルクを適用する装置 本発明は、端部同士ねし締めした軸、特に垂直ポーリング軸に大きなねし締め又 °はねし締め解除用トルクを適用する装置に関する。

数１０００ｍの長さを有する輪列を、さく井中に下降させるために形成し、該輪 列を上行させて、その下端に取付けたトレパンを交換するために輪列を分解し、 また、さく井中にライニングを形成する処置又は操作を行なう場合、軸の端面同 士のねし締め操作又はそのねし締め解除操作を何回も反復して行なわねばならな い。

輪列の上端をそれ自身形成する軸の上部を掴むために、輪列の軸線に関して回転 しないように固定された下部グリ、パーと、輪列の上端に対し取付けたり取外し たりしようとする軸の下部を掴むようにした上部グリッパ−とを備えた装置によ って、この操作を自動的に行なうことは、従来から提案されている。上部グリッ パ−は、ねじ締め操作の終了時に上部軸を固定化して動がなくしたり、ねじ締め を解除する操作の開始時にその固定化を解除したりするために、下部グリッパ− に対して輪列の垂直軸線の回りに回動させ、上部軸（上部グリッパ−はこの上部 軸に締付けられる）に大きなトルクを作用させる。上部グＩＪツバ−は、摺部グ リッパ−に対して垂直に移動することもでき、下部グリッパ−から離隔された時 に、ねじ締め又はねし締めを解除しようとする軸の下端部に、定速ねじ締め手段 又はねじ締め解除手段を適用することを可能にする。

従来の技術によれば、上部グリッパ−は、軸の外面、又は、より正確には、軸の 先端に配設されたねし締、め連結アダプターの外面、に適用されるようになった 、１個又は２個の固定チャックと、油圧ジヤツキ（軸の軸線に向って径方向に配 向され、グリッパ−の剛性シャシにより担持されている）によって該連結グリッ パ−の外面に押付けられた２個の締付はチャックとを備えている。、これら２つ のジヤツキの径方向によって形成される角度は、１２ｏ。

のオーダーであり、これらのジヤツキによって生ずる径方向スラストは非常に大 きく、例えば１５０００デ力ニユートン以上になることがある。グリッパ−に生 ずるこの非常に大きな軸締付は力によって、非常に大きなトルクを軸に及ぼして 、ねじ締め操作の終了時に、輪列に対して軸を固定化し、またねし締めをゆるめ る操作の開始時に軸の固定化を解除することができる。

しかし実際には、油圧ジヤツキによって生ずる径方向スラスト力が正確には相等 しくないことが屡々あり、その結果として、輪列の軸線に対して上部軸が偏心し たり、ねじを締めたりねし締めを解除したりするためにトルクを適用するように グリッパ−が回転駆動される際にグリッパ−のすべりを生したりする。この偏心 （軸の先端に取付けられた連結アダプターのわずがな楕円形状によって増大する ことがある）は、本質的には、成る量の残留空気をシリンダーに屡々含有してい る油圧ジヤツキの完全なパージが非常に困難なことに基因している。油圧ジヤツ キが圧力付勢されると、この空気は、成る圧力に圧縮され、この圧力は、ジヤツ キの油圧油の圧力とバランスされる。次にグリッパ−の回転付勢されると、一方 のジヤツキによって発生した径方向スラストの一部は、軸を介して、他方のジヤ ツキに伝達され、この他方のジヤツキの残留空気は、更に圧縮され、そのチャッ クは、軸の先端に取付けた連結アダプターの外面上をすべる傾向を示すようにな る。

本発明は、従来の技術のこの不具合を解消することを目的としている。

本発明は、この目的のために、端面同士互いにねし止めされた軸、特に垂直ポー リング軸に、ねじ締めカ又はねし締め力を適用する装置であって°、２つのグリ ッパ−即ち下部グリッパ−及び上部グリッパ−を有し、該上部グリッパ−及び下 部グリッパ−は、それぞれ下部軸の上部及び上部軸の下部を掴むためにジヤツキ によって作動される締付はジョーを含む各１つの剛性シャシを各々含み、該下部 グリッパ−は、該下部軸及び上部軸の軸線の回りの回動について固定されており 、ねし締め操作の終了時に該上部軸及び下部軸を固定化しねじ締めをゆるめる操 作の開始時に固定化を解除する目的のために大きなトルクで垂直軸線の回りに該 上部グリッパ−を該下部グリッパ−に対し成る所定角度回動させる手段が設けら れているものにおいて、少くとも前記軸に適用されるようになったチャンクを一 端に備えた上部グリッパ−の締付はジョーが、グリッパ−の剛性シャシ上の垂直 軸線の回りに各々回動自在に取付けられたことを特徴とし、また締付はジョーの 作動ジヤツキが前記剛性シャシ上の垂直軸線の回りに回動自在に、また対応の締 付はジョーの回りに和回動自在に各々取付けてあり、締付はジョーの一方は、前 記軸の軸線の回りの上部グリッパ−の成る所定の回動方向に対しては前記軸線上 に自動固定化され、締付はジョーの他方は、逆の回動方向に対して前記軸上に自 動固定されることを特徴とする適用装置を提供する。

このように、本発明によれば、上部グリッパ−の偏心によって生しうる、軸の下 端に締付けられる上部グリッパ−のすべりのこ傾向は、軸上のジョーの締付は並 びに固定化を自動的に強化するとになるため、全てのすべりが防止される。

本発明の別の特徴によれば軸上における締付はジョーのチャックの適用域におい て軸の外周面に引いた水平接線は、該軸とグリッパ−の剛性シャシ上の締付はジ ョーの垂直回動軸線との間に延長し、この回動軸線の近傍を通過する。

この構成によれば、グリッパ−の回動時に締付はジョーの作動用のジヤツキ間に 生ずる相互作用は、無視されうる値となる。このように、本発明による適用装置 は、締付はジョーの作動用のジヤツキが完全にパージされてなくても、適正に作 動することができる。

次に添付図面に示した実施例について説明する。添付図面において、 第１図および第２図は、従来の技術による装置を平面図及び側面図によって略示 する。

第３図は、本発明による装置を示す平面図であり、一部は切欠いて示す。

第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線に沿った部分的な断面図である。

最初に、従来の技術を略示した第１．２図を参照して説明する。

これらの図には、雄ねしを形成した雄連結アダプター１２を備えたポーリング用 上部軸１０の下部と、雌ねじを形成した雌連結アダプター１６を備えた下部軸１ ４の上部とが図示されている。軸１０．１４の回転軸線に対して回転不可能に固 定された下部グリッパ−１８は、軸１４の雌連結アダプター１６に対し締付けら れており、軸１０．１４の軸線の回りに回動自在とした上部グリッパ−２０は、 軸１０の雄連結アダプター１２に対し締付けられている。図示しない油圧ジヤツ キによって上部グリッパ−２０を軸１０．１４の垂直軸線１３の回りに大きなト ルクで成る所定角度回動させることにより、ねし締め操作の終了時に軸１０．１ ４を互に対して固定化したりねじを弛める操作の開始時に軸１０、５ １４の固定化を解除したりするようになっている。

上部グリッパ−２０は、第２図に略示したように、大体Ｕ字形の剛性のシャシ２ ２を有し、このソヤンは上部軸１０のアダプター１２を３面において囲んでいる 。シャシ２２は、１個又は２個の固定チャック２４と、２個の可動チャック２６ とを有し、これらの可動チャックは、軸１０．１４の軸線１３に向って径方向に 指向した２個の油圧ジヤツキ２８のピストンロッドの先端に取付けられている。

上部グリッパ−２０は、加圧された油圧油がジヤツキ２８に供給された時に軸１ ０．１４の軸線１３上に自動的に心出しされるように水平面内において浮動状に 取付けられている。前述したように、２つのジヤツキ２８によって発生した径方 向のスラストは、実際上厳密に相等しくなく、上部グリッパ−２０が軸１０、■ ４の軸線１３の回りに回動するように付勢された時に、どちらか一方のジヤツキ ２８によって発生した力が他方のジヤツキ２８に作用するため、ポーリングの軸 １０．１４に対してグリッパ−２０が偏心し、グリッパ−２０のチャックが上部 軸１０のアダプター１２上において滑動するおそれを生ずる。

この不具合は、第３．４図を参照して以下に詳述する本発明によって解消される 。

本発明による適用装置は、前述した従来の装置と同様に、回転について固定され た下部グリッパ−と、ねじ締め操作の終了時に固定化し、ねじを弛める操作の開 始時に固定化を解除するように、上下部軸の軸線の回りに回動するように付勢さ れる上部グリッパ−と、を備えている。

下部グリ、パー３０は、図示しない下部支持体ないしは支持枠上に固定的に取付 けてあり、横型油圧ジヤツキ３８のシリンダー３６の垂直回動軸線３４を支持す るリンク３２を一側に、またジャ、キ３８と同一の横型油圧ジヤツキ４６のピス トンロッド４４の先端の垂直回動、軸線４２を支持するリンク４０を他側にそれ ぞれ備えている。

第１の油圧ジヤツキ３８のピストンロッドの先端４８は、上部グリッパ−５６の 剛性のシャシ５４のリンク５２により支持された垂直回動軸線５０の回りに回動 自在であり、第２の油圧ジヤツキ４６のシリンダー５８は、上部グリッパ−５６ のシャシ５４のリンク６２により担持された垂直回動軸線６０の回りに回動する ことができる。ジヤツキ３８．４６及びピストンロッドの先端の垂直回動軸線３ ４．４２．５０．６０は、両方のグリッパ−が前記軸の連結アダプターに対して 締付けられた時に、軸線１３から同一の距離になる。そのためジヤツキ３．４６ 番よ、圧力付勢された時に、上部グリッパ−５６を、軸１０．１４の軸線１３の 回りに、一方向又は反対の方向に回動させる。

上部グリッパ−５６の構造について以下に詳述する。なお、下部グリッパ−３０ の構造は、上部グリッパ−５６の構造と同様である。

上部グリッパ−５６の剛性のシャシ５４は、１つのケーシングをなしており、そ の内部には、２つの同一の油圧ジヤツキ６４と２つの同一の締付はジョー６６と が配設してあり、これらの油圧ジャ、キロ４及び締付はジョー６６は、軸線１３ を通る垂直中心面６７に関して対称に位置されている。各々の締付はジョー６６ は、シャシ５４により支持された垂直軸６８の回りに回動するように取付けてあ り、上部軸１０の連結アダプター１２に当接されるべきチャ、り７０を一端に備 えている。各々の締付はジョー６６は、関係するジヤツキ６４のピストンロッド の先端の垂直回動軸！７２を支持するリンクを形成しており、ジャ・ツキ６４シ リンダーの他端部は、上部グリッパ−５６のシャシ５４により支持された垂直軸 線７４の回りに回動自在に取付けられている。

第３図に示すように、シャシ５４上のジヤツキ６４の回動軸線７４は、互に接近 した位置にあり、これら２個のジヤツキの長手方向軸線は、その間に４５６の角 度をなしている。

各々の締付はジョー６６は、軸の軸線１３に対する上部グリッパ−の所定の回動 方向について、軸の連結アダプター上に自己固定化されるように取付けられてい る。即ち成る１つのジョーのチャック７０が軸のアダプターに適用された時に、 チャック７０の適用域におけるアダプターの円筒面の水平方向接線は、このアダ プターと締付はジョーの回動軸６８との間に延長する。２つの締付はジョー６６ はグリッパ−の垂直中心面に関して対称であるか易、−締付はジョー６６の１つ は、軸の軸線１３の回りのグリフ／々−の所定の回動方向について該軸のアダプ ターに対して自動固定化され、他のジョー６６は、該軸線の回りに反対方向につ いて自動固定化される。

また、チャック７０の適用域内におけるアダプターの円筒面に対する前記水平方 向接線は、締付はジョー６６の垂直回動軸線のすく近（を通るので、軸のアダプ ター１２上においてチャック７０に適用された応力の不平衡は、締付はジョー６ ６の作動用の油圧ジヤツキ６４上にごくわずかな効果を生ずるにすぎなし）。

２つの固定ジョー７６は、既知のように、固定ピース７８を介し上部グリッパ− の剛性のシャシ５４により担持されて０ると共に、軸の連結アダプター１２上に 締付はジョー６６が適用された時に、締付はジョー６６のチャック７０とほぼ直 径上に向し１合う１つの締付はジョー６６の回動軸６８の下端部は、円筒状の指 状片により終端している。この指状片は、下部グリッパ−３０のシャシの水平上 面、に形成された内向きに湾曲した溝中に受けいれられて案内され、軸１０．１ ４の軸線１３上に心出しされている。

本発明による適用装置は、一般に、下部グリッパ−３０と上部グリッパ−５６と を有し、従来の装置と同様に利用される。しかし、摺動の傾向は全て除かれ、締 付はジョーの作動用のジヤツキ６４は、ジヤツキが完全にパージされていなくて も、一方のアダプターがわずかに楕円形になっていても、互に対して作用しなく なるため、従来の対向した適用装置よりも高信頼性である。

本発明による適用装置は、例えば７〜２２．ｃｍのいろいろの外径を有する軸と 共に満足に作動する。

第１図 第４図 →ｙｌｎｇ　ｌｈ・

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　端面同士互にねじ止めされた軸特に垂直ポーリング軸に、ねし締め力又は ねし締め解除力を適用する装置であって、２つのグリッパ−即ち下部グリッパ− 及び上部グリッパ−を有し、該下部グリッパ−及び上部グリッパ−は、それぞれ 下部軸の上部及び下部軸の下部を掴むためにジヤツキによって作動される締付は ジョーを備えた剛性シャシを各々有し、該下部グリッパ−は、該下部軸及び上部 軸の軸線の回りの回動について固定されており、ねし締め操作の終了する時に該 上部軸及び下部軸を固定しねじ締めをゆるめる操作の開始時に固定化を解除する 目的のために大きなトルクで垂直軸線の回りに該上部グリッパ−を該下部グリッ パ−に対し成る所定角度回動させる手段が設けられているものにおいて、少くと も前記軸に適用されるようになったチャック（７０）を端に備えた上部グリッパ −（５６）の締付はジョー（６６）が、グリッパ−の剛性シャシ（５４）上の垂 直軸（６８）の回りに各々回動自在に取付けられたことを特徴とし、また締付は ジョー（６６）の作動ジヤツキ（６４）が前記剛性シャシ上の垂直軸線（７４） の回りに回動自在に、ま、た対応の締付はジョー（６６）の垂直軸線（７２）の 回りにも回動自在に各々取付けてあり、締付はジョー（６６）の一方は、前記軸 の軸線の回りの上部グリッパ−（５６）の成る所定の回動方向に対しては前記軸 上に自動固定化され、締付はジョー（６６）の他方は、逆の回動方向に対して前 記軸上に自動固定化されることを特徴とする適用装置。 ２、　各々の締付はジｑ　（６６）について、この締付はジョーのチャック（７ ０）の適用域において軸の外周面に引いた水平接線が、前記軸とグリッパ−の剛 性シャシ（５４）上の締付はジョー（６６）の垂直回動軸（６８）との間に延長 することを特徴とする請求の範囲第１項記載の適用装置。 ３、前記水平接線が締付はジョー（６６）の垂直回動輪（６８）のすぐ近くを通 って延長することを特徴とする請求の範囲第２項記載の適用装置。 ４、　上部グリッパ−の１つの締付はジョー（６６）の垂直回動輪（６８）が、 下部グリッパ−（３０）のシャシ上面の内向きに湾曲した溝（８０）に収納され 案内される突部により下向きに延長したことを特徴とする請求の範囲第１〜３項 のうちのいずれか１項記載の適用装置。 ５、各々のグリッパ−又は上部グリッパ−のシャシ（５４）が、ケーシングであ り、該ケーシングの内部に締付はジョー（６６）とそのそれらの作動ジヤツキと が配設されたことを特徴する請求の範囲第１〜４項のうちのいずれか１項に記載 の適用装置。 ６、　上部グリッパ−（５６）が、垂直軸線の面りに連接されたアームによって 下部グリッパ−（３０）に連結され、これらのアームによって軸の軸線（１３） に対する上部グリッパ−（５６）の心出しがなされ、前記アームのうち２つは、 上部グリッパ−（５６）を軸の軸線（１３）の回りに下部グリッパ−（３ｏ）に 関して回動させる駆動手段を形成する横形油圧ジヤツキ（３８，４６）であり、 これらのジヤツキのピストンロットの先端（４４，４８）及びシリンダー（３６ ，５８）は、垂直回動軸線（３４，４２，５０，６０）の回りに回動するように 下部グリッパ−（３０）及び上部グリッパ−（５６）上に取付けられたことを特 徴とする請求の範囲第１〜５項のうちのいずれか１項に記載の適用装置。