NO156259B - Fluidumbetjent aksialaktuator. - Google Patents

Fluidumbetjent aksialaktuator. Download PDF

Info

Publication number
NO156259B
NO156259B NO833536A NO833536A NO156259B NO 156259 B NO156259 B NO 156259B NO 833536 A NO833536 A NO 833536A NO 833536 A NO833536 A NO 833536A NO 156259 B NO156259 B NO 156259B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
rod
locking elements
locking
piston
cylinder
Prior art date
Application number
NO833536A
Other languages
English (en)
Other versions
NO156259C (no
NO833536L (no
Inventor
Marvin Richard Jones
Roland Mccauley Howard Jr
Original Assignee
Koomey Blowout Preventers Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koomey Blowout Preventers Inc filed Critical Koomey Blowout Preventers Inc
Publication of NO833536L publication Critical patent/NO833536L/no
Publication of NO156259B publication Critical patent/NO156259B/no
Publication of NO156259C publication Critical patent/NO156259C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26Locking mechanisms
    • F15B15/261Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/06Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
    • E21B33/061Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams
    • E21B33/062Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams with sliding rams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

Oppfinnelsen vedrører en fluidumbetjent aksialaktuator med
en stang som strekker seg fra en innerende av sylinderen for aksial bevegelse frem og tilbake mellom indre og ytre stillinger i samsvar med tilførsel og bortførsel av betjeningsfluidum til og fra henholdsvis ytre og indre side av en stemelanordning inne i sylinderen. Mer særskilt vedrører oppfinnelsen aktuatorer av den type hvor stangen låses automatisk mot returbevegelse til ytterstillingen som følge av sin bevegelse til innerstillingen, slik at betjeningsfluidet kan slippes ut fra stempelets ytterside, hvoretter stangen kan frigjøres for automatisk returbevegelse i samsvar med en ende-mot-ende reversering av tilførselen og bortførselen av betjeningsfluidum til og fra motliggende stempelsider. Ifølge et av oppfinnelsens aspekter er aktuatoren godt egnet for bruk for bevegelse av avstengere i en utblåsningshindrer mellom åpen og lukket stilling, særlig når utblåsningshindreren befinner seg under vann eller på et fjerntliggende sted.
Ved drift av en utblåsningshindrer vil vanligvis én avstenger bevege seg inn i boringen i utblåsningshindrerens hus før den andre avstenger beveger seg innover. For å sikre oppnå-elsen av et godt tetningssamvirke mellom avstengerflåtene, og rundt et rør som eventuelt kan være i boringen, tillates den ene avstengeren å gå litt forbi den stilling den ville innta dersom begge avstengere ble beveget samtidig, for å treffe hverandre i boringens senterlinje. Videre gjelder at når pakningen på endeflaten til den ene eller på begge avstengerne er slitt ned, kan det være nødvendig å bevege avstengerne innover for å kompensere for nedslitingen, og dette krever just-eringer i drivsystemet og/eller av stopperne som begrenser
avstengernes innoverrettede bevegelse.
På side 1432 i 1980/1981-utgaven av Composite Catalog of
Oil Field Equipment & Services er det vist et avstenger-drivsystem hvor avstengerne kan låses i lukket stilling ved
hjelp av et kileformet låseelement som er anordnet for å
gli sideveis over en komplementær flate på ytterenden til avstenger-styrestangen i samsvar med en tilførsel av betjeningsfluidum til den ytre siden av et stempel på låseelementet. Disse låseflater danner en vinkel i forhold til et plan perpendikulært på stangaksen, hvilken vinkel er mindre enn friksjonsvinkelen, slik at låseelementet vil holde seg i låst stilling når betjeningsfluidet slippes ut fra den andre stempelsiden, til tross for at det virker krefter som for-søker å åpne avstengerne, og det oppnås også en automatisk kompensasjon for pakningsslitasje ved en gliding videre over stangenden. I tillegg til det faktum at det her ikke fore-ligger noen automatikk, fordi det kreves manipulering av egnede styringer i riktig rekkefølge med åpning og lukking av avstengerne, har denne kjente innretning en slik utfør-else at når betjeningsfluidet slippes ut kan det oppstå belastningsveier som følge av utadrettede krefter som virker på stangen, herunder tidligere frigjorte elementer, og som følge herav kan avstengerne da gå for meget tilbake ifra lukket stilling.
US-PS 3,242,826 viser en innretning hvor det på styrestangen er plassert låseelementer. Styrestangen betjener en avstenger i en utblåsningshindrer, eller et annet ventilorgan. Låseelementene beveges sammen med stangen til låsesamvirke med en låseskulder i en sylinder i samsvar med en tilførsel av betjeningsfluidum til den ytre stempelside i sylinderen, for bevegelse av avstengeren i lukket stilling. Låseelementene presses utover og inn i en låser ing eller en hylse hvor de holdes fastlåst. Låseringen sitter på et indre stempel som er glidbart på stangen innenfor et ytre stempel på stangen. Ringen har således en ytre sylinderflate som er glidbar innenfor indre sylindriske flater på låseelementene, slik at be-tjeningsf luidet kan slippes ut fra stempelets ytterside. Be-tjeningsf luidum kan så tilføres stempelets innerside for derved å bevege låseringen utover ifra stillingen innenfor låseelementene og således tillate låseelementene å trekkes fra låsestillingen sammen med stangen.
US-PS 4,304,565 viser en innretning av den ovenfor nevnte type, hvor låseflåtene mellom låseelementenes innerside og låsehylsens ytterside danner en vinkel mindre enn friksjonsvinkelen i forhold til stangaksen, for derved å holde stangen i dens indre stilling. Allikevel kan låseelementene tillates å gli innover og utover langs sylinderens låseskulder til flere låsestillingér, avhengig av i hvilken grad stangen beveges innover, og således uavhengig av slitasje på avsteng-erpakningen. Fordi låseflatene mellom låseelementene og låsehylsen danner en slik liten vinkel i forhold til stangaksen vil hylsen overføre en relativ stor radialkomponent av den kraft som skyldes tilførselen av betjeningsfluidum på stempelets ytterside, hvilken kraft overføres til låseelementene når de beveges med stangen fra ytterstillingen til innerstillingen. Som følge herav har man åpenbart funnet det nødvendig å redusere denne kraftpåvirkningen på låseelementene og derved redusere friksjonsvirkningen mellom låseelementene og sylinderens innerdiameter under stempelets og stangens innoverrettede bevegelse, og denne reduksjon skjer ved hjelp av et arrangement av stempler i sylinderen, herunder et ytre ringstempel på låsehylsen, hvilket ringstempel bare har et relativt lite tverrsnittsarel for bevegelse av låseelementene aksialt innover. Videre forefinnes det et indre stempel som er glidbart på avtettet måte i det ytre ringstempel og har et relativt stort tverrsnittsareal for bevegelse av stangen innover. Mer særskilt bæres låseelementene ved hjelp av et bur rundt stangen, slik at dersom låseelementene virker som en bremse når de glir langs sylinderveggen vil stangen, via buret, overføre kraften fra det store stempelet i den grad dette er nødvendig for å bevege låseelementene innover langs sylinderveggen og til en stilling overfor låseskulderen.
Som følge av den kompliserte oppbygging egner aktuatoren i US-PS 4,304,565 seg ikke for bruk i en utblåsningshindrer
av den type som er vist og beskrevet i US-patentsøknad nr.337,383, innlevert 6.januar 1982 med tittelen "Hydrau-lically operated valves". Som vist og beskrevet i den nevnte US-patentsøknad er avstenger/styrestangen hul og strekker seg gjennom sylinderens ytterende og inn i et kammer for derved å oppnå en utbalansering av krefter som virker i motsatte retninger på stangendene, og derved reduserer den kraft som kreves for å bevege avstengerne til lukket stilling. Det vil by på store vanskeligheter å innpasse dobbeltstempel-arrangementet ifølge det nevnte US-patentskrift i det relativt lille ringrom som forefinnes mellom den hule stang og sylinderveggen.
Det er således en hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en aktuator av den sistnevnte type, hvilken aktuator også kan virke slik at stangen og låseelementene kan beveges aksialt innover til flere låsestillinger, samtidig som aktuatoren skal ha en relativ enkel oppbygging og ikke skal gi uønsket friksjonsbremsing mellom låseelementene og sylinderveggen i aktuatoren.
Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en slik innretning som egner seg godt for plassering i et ringrom rundt en hul styrestang, hvis ytterende går inn i et balansekammer.
Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en fluidumbetjent aksialaktuator som angitt i patentkrav 1, og ytter-ligere trekk ved aktuatoren er fremhevet i underkravene.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor : Figur 1 viser et snitt gjennom en utblåsningshindrer med avstengere som betjenes av aktuatorer i følge oppfinnelsen, idet høyre avstenger er vist i en innerstilling hvor den ligger an mot et rør i boringen i utblåsningshindrer-huset, mens den venstre avstenger
er vist i uttrukket stilling,
figur 2 viser et snitt i større målestokk gjennom den øvre halvdel av aktuatoren for høyre avstenger, men med stangen vist i dens ytre stilling, slik at avstengeren er trukket utover,
figur 3 viser et snitt som i figur 2, men med stangen og låseelementene forskjøvet i retning innover, til en stilling i hvilken låseelementene har glidd ut langs
låseskulderen i sylinderen,
figur 4 viser et snitt som i figur 3, hvor stangen er skjøvet enda lengre innover og låseelementene har kilt seg
helt mot låseskulderen, og
figur 5 viser et tverrsnitt av den øvre aktuatorhalvdel,
etter snittlinjen 5-5 i figur 4.
Utblåsningshindreren er i figur 1 betegnet med 10. Den innbefatter et hus 11 med en vertikal boring 12. Huset er beregnet for montering på et brønnhode, eventuelt under vannet, på vanlig kjent måte. Et rør P går gjennom boringen 12. Det kan her dreie seg om en borestreng som går ifra vannflaten og ned i brønnhullet og nederst har en borkrone for boring av hullet. I denne forbindelse vil vanligvis boreslam sirkuler-es ned igjennom røret, ut gjennom borkronen og opp i ringrom-met mellom røret og boringen 12.
I huset er det i kammeret 13 montert avstengere RR og RL. Kammerne munner ut i boringen 12 på motliggende sider og avstengerne er beregnet til å kunne bevege seg fra en respektiv ytterstilling, i hvilken boringen er åpen (se venstre avstenger LR) og en respektiv innerstilling hvor avstengerne ligger an mot hverandre og rundt røret P (se høyre avstenger RR), hvorved boringen lukkes. En avstenger vil vanligvis bevege seg innover før den andre, til en stilling som enten
begrenses av avstengerens kontakt med et rør i boringen,
som vist i figur 1, eller bestemt av en stopper eller annet samvirke av deler i drivsystemet. Når begge avstengere er beveget til lukket stilling, vil de tette mot hverandre og mot kammerne i huset, slik at de kan stenge for trykket i brønnen.
Som vist har hver avstenger en vertikal utsparing i sin endeflate, beregnet for tilpassing mot røret P. Her forefinnes det også en pakning 14 som strekker seg over avstengerens endeflate, slik at når begge avstengere er beveget til lukket stilling, vil pakningene tette mot røret og mot hverandre på begge sider av røret. På kjent måte er det på avstenger-sidene anordnet andre pakninger som forbinder endepakningen med en topp-pakning 15, slik at det dannes en kontinuerlig avtetting mellom avstengerne og mot kammerne 13 når avstengerne er lukket. Istedenfor de viste avstengere kan det naturligvis også dreie seg om avstengere av blindtypen, beregnet for lukking av boringen når boringen er tom.
Som vist i figur 1 er det på undersiden av hver avstenger utformet et spor 16 som forbinder; boringen 12 med kammeret 13 bak avstengeren. Derved kan brønnhullsfluidum virke over deler av ytterendene til de lukkede avstengere for derved å supplementere kraft som drivsystemet leverer for holding av avstengerne i tett kontakt mot hverandre og rundt røret P. Som vist i den forannevnte US-patentsøknad kan hver avstenger beveges mellom åpen og lukket stilling ved hjelp av en styrestang 18 som kan bevege seg aksialt frem og tilbake inne i en sylinder C i huset utenfor avstengerkammeret. Hver avstenger har en passasje 17 som forbinder kammeret 13 bak avstengeren med avstengerens øvre side, over pakningen 14. Styrestangens innerende har en dødgangsforbindelse med stangen som tillater at et ventilhode 19 kan åpne og lukke denne passasjes ytterende. Når således avstengeren beveges innover med stangen til lukket stilling, vil en flate på innerenden av ventilsetet legges an mot et sete på baksiden av avstengeren rundt passasjen, hvorved passasjen lukkes. Brønrifluidum kan da supplementere den kraft som drivsystemet utøver på den lukkede avstenger. Når styrestangen trekkes tilbake eller beveges utover for derved å returnere avstengerne til åpen stilling, vil brønnfluidum i kammeret kunne luftes mot boringen 12 over de lukkede avstengere.
Drivsystemet for hver avstenger innbefatter en stempelanordning 24 som bæres av styrestangen og kan bevege seg aksialt frem og tilbake i sylinderen C for derved å bevege stangen frem og tilbake og således bevege avstengerne mellom lukket og åpen stilling i samsvar med tilførsel og bortførsel av betjeningsfluidum til og fra de to stempelsider. Betjeningsfluidum kan tilføres gjennom en port til sylinderens ytterende. Fluidum kan slippes ut gjennom en port P2 ved innerenden for lukking av avstengeren. Alternativt kan betjeningsfluidum tilføres gjennom den innerste porten og slippes ut gjennom den ytterste porten, når avstengeren skal åpnes. Ytterenden til hver stang 18 er ført avtettet gjennom sylinderens ytterende og inn i et balansekammer 21 i huset utenfor sylinderen C. Et løp 20 gjennom stangen forbinder stangens innerende, innenfor setearealet til setehodet 19, med balansekammeret 21. Innerenden til hver stang går gjennom en tetningsring 22 i en åpning i huset som forbinder hvert kammer 13 med sylinderen C i drivsystemet. Stangens ytterende går gjennom en tetningsring 2 2A i en åpning som forbinder sylinderen med balansekammeret 21. Antar man at tverrsnittsarealene til styrestangen er det samme gjennom de to tetningsringene 22 og 22A, vil de kreftene som virker på stangendene alltid være i hovedsaken utbalansert.
Stempelanordningen 24 innbefatter et ringstempel 30 rundt stangen 18. Ringstempelet er glidbart avtettet mot stangen med en tetningsring 3OA og er glidbart avtettet mot sylinderveggen med en tetningsring 30B. Stempelets 30 innerdiameter, og således ytterdiameteren til det avsnitt av stangen som stempelet skal gli langs, er større enn ytterdiameteren til stangens indre og ytre ender. Som følge herav vil stempelanordningen'ha et stempelareal på stangen på ringstempelet, hvilket stempelareal kan utsettes for et styre-fluidum som tilveiebringer en kraft for bevegelse av stangen i aksialretningen. Utblåsningsinnerhuset innbefatter en hoveddel 11A hvori boringen 12 og innerendene til kammerne 13 er utformet, og hus 11B hvori ytterendene av kammerne, sylinderne C og kammerne 21 er utformet. Disse dekselhus-ene er hengslet eller på annen måte montert på hovedhuset, slik at de kan beveges mellom de lukkede stillinger som er vist i figur 1 og åpne stillinger som gjør det mulig å ta ut avstengerne og bytte' dem ut.
En konisk skulder 25 er utformet i sylinderen nær sylinderens innerende. Denne koniske skulder strekker seg utover fra sylinderens innerdiameter og i retning mot sylinderens innerende. På stangen er det plassert flere rundt omkretsen avstandsplasserte låseelementer 26, beregnet for radiell ekspansjon og kontraksjon mellom innerstillinger i hvilke låseelementene kan bevege seg innenfor sylinderens innerdiameter, se figur 2, og ytterstillinger i hvilke en konisk flate 27 på hvert låseelement kan befinne seg radielt utenfor sylinderveggen og gli langs skulderen inn og ut av låse-samvirket. De koniske flater er i hovedsaken komplementære til sylinderskulderen 25, se figurene 3 og 4. Låseelementene bæres av stangen mellom en indre ringstopper 28 på stangen og stempelet 30, og stempelet 30 kan i sin tur bevege seg frem og tilbake aksialt langs stangen, mellom låseelementene og en ytre ringstopper 31 på stangen.
En låsering 29 strekker seg innover fra stempelet 30. Denne låsering tjener til å overføre kraft tilveiebragt av betjeningsfluidet på stempelets ytterside til låseelementene og således til stopperen 28, for derved å bevege stangen med låseelementer innover fra den stilling som er vist i figur
2. Når låseelementene 26 kommer frem til stillinger overfor skulderen 25 vil låseringen begynne å kilepåvirke låseelementene i retning utover og bevirke at låseelementenes flater 27 vil gli langs skulderen ettersom stangen fortsetter sin bevegelse innover sammen med låseelementene. Tilføres deri-mot et betjeningsfluidum til innersiden av stempelet 30 vil ringen 29 beveges utover langs stangen sammen med stempelet 30 og derved frigjøre låseelementene slik at de kan bevege seg radielt innover. Stempelet går imot en ytre stopper 31 og overfører fluidumkraft til stangen. Stangen beveger seg derved til ytterstillingen sammen med stempelet. Flatene 27 på låseelementene svinges tilbake til de radielle innerstillinger som følge av kilepåvirkningen mellom den indre stopper 28 og låseflaten 25. I begge tilfeller, det vil si uavhengig av om stangen beveges innover eller utover, vil den kraften som tilveiebringes av betjeningsfluidet via stempelet 30 supplementeres av den kraft som fluidet utøver på stangens stempelareal. Når avstengeren er trukket tilbake til åpen stilling, og styrestangen 18 således befinner seg i sin ytterstilling, se figur 2, vil stempelet 30 ligge an mot den ytre stopper 31, og låseelementene 26 er trukket radielt innover til stillinger tett rundt stangen, slik at de således kan bevege seg aksialt langs sylinderveggen. Innerendene 34A til låseelementene vil befinne seg ved en
i hovedsaken komplimentær flate 34 på yttersiden av stopperen 28, og en konisk flate 32 på innerenden av låseringen vil befinne seg ved i hovedsaken komplementære flater 3 3 ved innerhjørnene til låseelementenes 26 ytre ender. Når således stempelet 3 0 begynner å bevege seg innover fra den stilling som er vist i figur 2, vil den innoverrettede kraft som skyldes betjeningsfluidets virkning på yttersiden av stempelet, overføres til stopperen og således til stangen via flatene 32 og 33. Som vist danner disse flater en relativt stor vinkel med stangaksen og kan således overføre
en relativ stor aksialkomponent, men bare en relativ liten radial komponent til låseelementene mens disse beveger seg aksialt i sylinderen. Selv om låseelementene vil beveges litt radielt utover og få anlegg mot sylinderveggen vil det allikevel bare være en minimal bremsevirkning mellom låseelementene og sylinderveggen, og stangens innoverrettede bevegelse utsetter seg bare for minimal motstand.
Når låseelementene nærmer seg den stilling som er vist i figur 3 vil den relativt lille radielle kraftkomponent bevirke en radielt utoverrettet bevegelse av låseelementene slik at de glir langs skulderen 25. Fortrinnsvis er yttersiden 34 og de komplimentære flater 34A på låseelementenes indre ender koniske og danner en relativ stor vinkel i forhold til stangaksen, slik at den radielle glidebevegelse av låseelementene derved lettes, både utover til låsestillingen såvel som radielt innover og ut av låsestilling.
Under den begynnende radielle, utoverrettede bevegelse av låseelementene vil de første flater 33 på låseelementene bevege seg ut av samvirket med flaten 32 på hylsens 29 innerende, og derved tillates en flate 35 på innsiden av hvert låseelement å bevege seg over og langs en i hovedsaken komplimentær andre flate 35A på utsiden av hylsen 29. Disse andre flater krysser flatene 33 i låseelementenes hjørner og strekker seg også utover og bakover i forhold til stangaksen slik at det fortsatt utøves en kilevirkning radielt utover og aksialt innover på låseelementene, slik at disse glir langs låseskulderen 25 ettersom stangen 18 beveger seg innover. Den vinkel som disse andre flater 3 5 og 35A danner i forhold til stempelaksen er imidlertid relativt liten, slik at på dette trinn vil låseelementene beveges radielt utover med en relativt stor kraftkomponent i radial-retningen. I hvor stor grad låseelementene beveges radielt utover og innover, mens deres låseflater 27 glir langs låseskulderen 25 og de koniske flater på deres innerender glir langs den koniske flate 34 på innersiden av stopperen 28, bestemmes av hvor langt stangen må bevege seg innover for lukking av den tilhørende avstenger.
Når avstengeren er beveget til lukket stilling vil de være låst mot returbevegelse ved hjelp av låseelementene. Be-tjeningsf luidet kan derfor slippes ut fra yttersiden av stempelet 30 hvorved hele betjeningssystemet avlastes.
Denne tilstand kan bibeholdes så lenge avstengerne skal holdes lukket. For å oppnå dette har ringens 29 blokkerings-flate fortrinnsvis flere rundt omkretsen avstandsplasserte fingre 29A som når de glir med sine ytterflater 35A mot flatene 35 på innsiden av låseelementene, presses til god friksjonskontakt med stangen. Det vil således forefinnes en friksjonsmotstand mot en utoverrettet bevegelse av stangen, ikke bare langs flatene 35 og 35A, men også langs innsidene av fingerne og mot stangen.
Vinklene for de ulike flater på låseélementene i forhold til hverandre velges etter behov. For således å sikre at låseelementene frigjør seg må vinkelen mellom flatene 27 og flatene 34A i det minste være i hovedsaken lik summen av deres respektive maksimale forventede friksjonsvinkler.
For å sikre opprettholdelsen av en pålitelig låsing mens fingerne befinner seg i en stilling som blokkerer låseelementene, må vinkelen mellom flatene 35A og stangaksen ikke overskride summen av den minste forventede friksjonsvinkel mellom fingerne og låseelementene og den minste forventede friksjonsvinkel mellom fingerne og stangen. Eksempelvis kan flatene 35 ha en vinkel på ca. 10° , mens flatene 34A danner en vinkel på ca. 60° i forhold til stangaksen.
Når låseflatene 27 danner en vinkel på ca. 15° i forhold til aksen vil det med flatene 34A dannes en vinkel på ca. 45°, hvilken vinkel utnyttes for kilepåvirkningen av låseelementene
fra deres ytre og til deres indre stillinger.
Låseelementene styres for begrenset radiell ekspansjon i forhold til stangen ved hjelp av bolter 36 som er skrudd inn i stangen og går igjennom hull i låseelementene. Bolten-es hoder ligger i utvidede boringer i de nevnte hull og holder låseelementene på plass på stangen. For at låseringen 29 skal kunne bevege seg til den innerste stilling innenfor låseelementene 26 holdes spaltene mellom låsering-fingerne i flukt med boltene ved hjelp av tapper 37 som er montert på stangen mellom de respektive fingre. En enkelt slik tapp vil eventuelt være tilstrekkelig for dette formål.
Når avstengerne beveges til åpen stilling tilføres betjeningsfluidum til stempelets 30 innerside og slippes ut fra yttersiden. Dermed beveges stempelet utover langs stangen helt til flaten 35A på ringen 29 er trukket ut fra kontakten med flatene 35 på innsiden av låseelementene. Når stempelet fortsetter sin bevegelse aksialt utover vil dets ytterende slå an mot innerflaten på den ytre stopper 31 og overføre en kraft til stangen. Derved beveges stangen utover sammen med stempelet og låseflatene 27 glir da langs låseskulderen 25
og trykker seg altså sammen til den stilling som er vist i figur 2. Når ringens flater 35A glir ut fra låseelementene vil altså låseelementene fritt kunne bevege seg radielt innover og de vil kunne bevege seg helt tilbake til en stilling i hvilken de fritt kan bevege seg aksialt i sylinderen C. Flatene 33 vil gli radielt innover langs flaten 32 under bevegelse av stangen utover. Stangens utoverrettede bevegelser vil naturligvis fortsette helt til stopperen 31 går til an-slag mot den ytre enden av sylinderen. På dette tidspunkt vil avstengerne være trukket tilbake til de i figur 1 viste åpne stillinger.
En skruefjær 38 er lagt rundt den ytre stopper og inn i et ringspor på stempelets ytterside. Denne fjæren utøver en kraft på stempelet i retning innover. En slik fjærkraft kan være ønskelig dersom stempelet har en tendens til å sette seg fast på stangen eller mot sylinderveggen, eller dersom stempelet på annen måte hindres i å bevege seg aksialt innover.

Claims (7)

1. Fluidumbetjent aksialaktuator, innbefattende en sylinder (C) med en konisk låseskulder (25) som strekker seg radielt utover fra innerdiameteren og aksialt i retning mot sylinderens innerende, en stang (18) som går avtettet gjennom sylinderens innerende for aksial bevegelse frem og tilbake mellom indre og ytre stillinger, en stempelanordning (24) som kan bevege seg aksialt frem og tilbake i sylinderen, midler (P1,P2) hvormed betjeningsfluidum kan tilføres henholdsvis bortføres fra motsatte stempelsider, og låseelementene (26) plassert rundt stangen (18) for radiell ekspansjon og kontraksjon mellom indre stillinger, i hvilke de fritt kan bevege seg innenfor sylinderens innervegg, og ytre stillinger, i hvilke de rager utenfor den nevnte innerdiameter, midler (29,32,33,28,34,34a) for å overføre en aksialt innoverrettet kraft til låseelementene og derved til stangen ved pådrag av betjeningsfluidum på stempelets (30) ytterside, for derved å bevege stangen (18) aksialt innover sammen med låseelementene (26) helt til låseelementene (26) ligger radielt overfor den nevnte sylinderskulder (25), og for deretter å bevege låseelementene utover og inn i det av skulderen dannede spor når stangen fortsetter sin bevegelse innover, hvorved stangen låses mot returbevegelse fra innerstillingen til ytterstillingen når betjeningsfluidet slippes ut fra den ytre stempelside (30), og midler (31) for til stangen (18) å overføre den aksialt utoverrettede kraft ved tilførsel av betjeningsfluidum til stempelets innerside, hvorved låseelementene (26) går til de indre stillinger, karakterisert ved at låseelementene har koniske låseflater (27) som er komplementære til låseskulderen (25) i sylinderen og som glir radielt utover og aksialt innover langs skulderen når stangen (18) fortsetter å bevege seg aksialt innover med låseelementene (26), for derved å låse stangens (18) returbevegelse j et antall aksialt sett indre stangstillinger, og kraftoverføringsmidlene er utført slik at de overfører en relativ stor aksialkomponent helt til låseelementene ligger radielt overfor skulderen, hvoretter midlene overfører en relativ stor radialkomponent når låseelementene fortsetter sin bevegelse innover med stangen.
2. Aktuator ifølge krav 1, karakterisert ved at stempelanordningen (24) er et ringstempel (30) rundt stangen (18), at låseelementene (26) bæres rundt stangen (18) på innersiden av stempelet (30), at stangen har en stopper (28) på innersiden av låseelementene (26), at det på stempelet (30) er anordnet en låsering (29), og at det forefinnes midler (32,33) på låseringen og på låseelementene for til låseelementene og derved til stangen å overføre de nevnte relativt store aksiale og radiale komponenter av den aksialt innoverrettede kraft fra betjeningsfluidet, og ved at det forefinnes nok en stopper (31) på stangen (18), utenfor stempelet (30), for over-føring av den nevnte aksialt utoverrettede kraft til stangen.
3. Aktuator ifølge krav 2, karakterisert ved at låseringen (29) på stempelet (30) har en første flate (32) beregnet for anleggsamvirke med i hovedsaken komplementære første flater (33) på låseelementene (26) for å bevege låseelementene mot den indre stopper (28) på stangen (18) og derved bevege stangen aksialt innover sammen med låseelementene (26), idet den første flate (32) kan gli over de nevnte komplementære første flater (33) for derved å kilepåvirke låseelementene (26) til bevegelse radielt utover i forhold til stangen (18), hvorved låseelementene (26) glir langs sylinderskulderen (25) ettersom stangen (18) og låseelementene (26) beveger seg videre aksialt innover, i samsvar med tilførselen av be-tjeningsf luidum til stempelets (30) yttt. i:side, og videre har en andre flate (35A) som er glidbar langs i hovedsaken komplementære andre flater (35) på låseelementene (26), etter at den nevnte første flate (32) har gått ut av samvirke med de nevnte første flater (33) på låseelementene, for derved fortsatt å kilepåvirke låseelementene (26) radielt utover slik at de kan gli videre langs sylinderskulderen (25) ettersom stangen (18) og låseelementene (26) forsetter å bevege seg aksialt innover, helt til stangen når sin indre stilling, i samsvar med fortsatt tilførsel av betjeningsfluidum til stempelets (30) ytterside, idet de første flater (32,33) danner en relativ stor vinkel med stangaksen og de nevnte andre flater (35,35A) danner en relativ liten vinkel med stangaksen, og idet de nevnte andre flater (35A) på låseringen (25) glir ut av samvirket med de andre flater (35) på låseelementene (26) når låseringen beveges aksialt utover i samsvar med tilførsel av betjeningsfluidum til stempelets (30) innerside, hvorved låseelementene vil fri-gjøres for radiell glidning innover langs sylinderskulderen og aksialt utover sammen med stangen, og stempelet vil legge seg an mot en ytre stopper (31) på stangen for bevegelse av denne og således av låseelementene (26) aksialt utover sammen med stempelet (30).
4. Aktuator ifølge krav 3, karakterisert ved at innerendene til låseelementene (26) har koniske flater (34A) som strekker seg radielt utover i retning mot innerenden av sylinderen for glidebevegelse langs en i hovedsaken komplementær konisk flate (34) på stangens indre stopper (28) under den radielle ekspansjon og kontraksjon til henholdsvis ut av låsestilling.
5. Aktuator ifølge krav 3, karakterisert ved at låseringen (29) innbefatter rundt omkretsen avstandsplasserte fingre som legger seg tett rundt stangen (18) når den andre flaten (35A) på ringen (29) beveger seg til glidekon-takt med de andre flater (35) på låseelementene (26).
6. Aktuator ifølge krav 5, karakterisert ved bolter (36) som forbinder låseelementene (26) med stangen (18) for derved å muliggjøre en styrt radialbevegelse av låseelementene i forhold til stangen, og ved tapper (37) på stangen (18) hvilke tapper strekker seg mellom de nevnte låsering-fingre for derved å sørge for en aksial innretning av finger-mellomrommene i forhold til de nevnte bolter (36) slik at fingerne kan bevege seg klar av boltene når låseringen (29) beveger seg innenfor låseelementene.
7. Aktuator ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at stangen (18) er hul og strekker seg avtettet gjennom ytterenden til sylinderen og inn i et kammer (21) utenfor sylinderen for oppnåelse av en trykkavbalansering.
NO833536A 1983-01-31 1983-09-29 Fluidumbetjent aksialaktuator. NO156259C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US46176183A 1983-01-31 1983-01-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO833536L NO833536L (no) 1984-08-01
NO156259B true NO156259B (no) 1987-05-11
NO156259C NO156259C (no) 1987-08-19

Family

ID=23833835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO833536A NO156259C (no) 1983-01-31 1983-09-29 Fluidumbetjent aksialaktuator.

Country Status (7)

Country Link
JP (2) JPS59144807A (no)
CA (1) CA1197182A (no)
DE (1) DE3400485A1 (no)
FR (1) FR2540194B1 (no)
GB (1) GB2134983B (no)
MX (1) MX159386A (no)
NO (1) NO156259C (no)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE64442T1 (de) * 1985-10-23 1991-06-15 Klaus D Klement Druckmittelbetaetigte einrichtung.
US5575452A (en) * 1995-09-01 1996-11-19 Varco Shaffer, Inc. Blowout preventer with ram wedge locks
FR2810701B1 (fr) * 2000-06-27 2002-12-13 Hydraulique Production Systems Verin hydraulique a double effet avec dispositif de blocage axial
GB2404696A (en) * 2003-08-05 2005-02-09 Plexus Ocean Syst Ltd Actuator with integral lock
KR101422222B1 (ko) * 2012-02-02 2014-07-22 삼성중공업 주식회사 패시브 블로아웃 방지장치
CN104074833A (zh) * 2014-06-29 2014-10-01 南京蒙福液压机械有限公司 一种锁紧装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1257583B (de) * 1960-08-01 1967-12-28 E H Willy Messerschmitt Dr Ing Innere mechanische Verriegelung fuer doppelseitig wirkende, hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder
US3242826A (en) * 1963-10-11 1966-03-29 Shaffer Tool Works Locking device for a fluid operated rod
FR1477181A (fr) * 1966-04-22 1967-04-14 Vérin hydraulique ou pneumatique avec dispositif mécanique de blocage
US3941141A (en) * 1974-05-03 1976-03-02 Robert Eddie L Blowout preventer locking apparatus and method
US4305565A (en) * 1980-04-07 1981-12-15 Hydril Company Variable position ram lock for blowout preventers

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59144807A (ja) 1984-08-20
JPS634801Y2 (no) 1988-02-08
FR2540194A1 (fr) 1984-08-03
DE3400485A1 (de) 1984-08-02
NO156259C (no) 1987-08-19
FR2540194B1 (fr) 1988-10-07
GB2134983A (en) 1984-08-22
CA1197182A (en) 1985-11-26
JPS6245407U (no) 1987-03-19
NO833536L (no) 1984-08-01
GB2134983B (en) 1986-09-24
DE3400485C2 (no) 1989-01-19
MX159386A (es) 1989-05-22
GB8315502D0 (en) 1983-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5377762A (en) Bore selector
NO340235B1 (no) Utblåsningssikring, lukkehodeaktuator og fremgangsmåte for å aktivere et lukkehode
NO322464B1 (no) Klargjoringssystem for regulering av stromning av fluid fra en bronnboring
NO326607B1 (no) Produksjonsrorhengersystem og klargjoringssystem i kombinasjon med en slik produksjonsrorhenger
NO148567B (no) Fluidumtrykkbetjenbar ventildrivanordning, samt anvendelse av samme i forbindelse med en sleideventil for et sluseroer ved oljebroenner
NO162433B (no) Ventil for underjordisk broenn.
NO345203B1 (no) Brønn-sluserørventil
NO336233B1 (no) Utblåsingssikring av avstengertypen og fremgangsmåte til operasjon av en toveis tettende utblåsingssikring av avstengertypen.¿
NO763625L (no) Apparat for installasjon av verktoey.
NO310156B1 (no) Undervanns brönnhode og produksjonsrörhenger til bruk i et slikt brönnhode
NO317672B1 (no) Undersjoisk ventiltre
NO179022B (no) Fluiddrevet boresikringsventilaktivator
NO20131698A1 (no) En dobbel ventilblokk og aktuatorsammenstilling som inkluderer den samme
NO834125L (no) Stempelstyrt sikkerhetsventil for broenner
NO812001L (no) Innretning for tilfoering av et hydraulisk fluidum til et verktoey i et broennhull
NO332024B1 (no) Indre sluseventil for klargjoringssystemer
NO317650B1 (no) Hydraulisk aktiveringsorgan
NO311309B1 (no) Sikkerhetsventil
NO20101461A1 (no) Brønnhullssperreventil
NO319317B1 (no) Eksentrisk underjordisk sikkerhetsventil
NO317479B1 (no) Isolasjonsventil
NO339963B1 (no) Plugg for å blokkere en boring i et produksjonsrør innsatt i en brønn, og fremgangsmåte for å plugge en boring i et produksjonsrør innsatt i en brønn
NO338732B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for å blokkere en fluidstrømning, og anordning for å teste en undergrunnsformasjon
NO160672B (no) Ventilaktuator.
US6644411B2 (en) Tubing hanger with flapper valve