NO331630B1 - Anordning ved griper for petroleumsrør - Google Patents

Description

ANORDNING VED GRIPER FOR PETROLEUMSRØR

Denne oppfinnelse vedrører en griper for petroleumsrør. Nærmere bestemt dreier det seg om en griper for petroleumsrør hvor griperen omfatter et hus og en gripearm hvor gripearmen ved sitt ene endeparti er forsynt med en gripeflate og ved sitt motstående endeparti er dreibar om en første akse, og hvor gripearmen er koplet til huset ved hjelp av et første dreieledd hvor det første dreieledd er dreibart koplet til gripearmen om en andre akse som befinner seg mellom gripeflaten og den første akse, og hvor det første dreieledd er dreibart koplet til huset om en tredje akse.

Under automatisert håndtering av petroleumsrør for eksempel ved hjelp av en rørma-nipulator, er det fordelaktig å anvende en griper som er utformet til å kunne gripe om rør med ulike diametre samtidig som rørets senterposisjon i forhold til griperen er kjent.

Med petroleumsrør, nedenfor betegnet rør, menes i denne sammenheng rør som an-vendes under konstruksjon og drift av borehull i grunnen.

US-patent 5284375 beskriver en griper hvor to gripearmer som ved sitt ene endrepar-ti er forsynt med gripeflater, ved sitt motstående endeparti er dreibart koplet til en aksel som er radialforskyvbar relativt et hus. Hver gripearm er koplet til huset ved hjelp av et dreieledd som er dreibart koplet til gripearmene i en posisjon mellom gripeflaten og akselen, og til huset ved hjelp av en aksling.

Griperen ifølge US 5284375 er ikke utformet til å kunne håndtere rør med betydelig forskjell i diameter.

US-patent 3451711 beskriver en rørgriper med to gripearmer hvor hver av gripearmene ved hjelp av to dreibare hengslearmer er koplet til et hus. Den hengslearm som befinner seg nærmest røret er dreibart koplet til huset, mens den hengslearm som befinner seg lengst fra røret er forskyvbart koplet til huset.

JP-dokument 5-61291 viser en rørklemme med to gripearmer som er dreibart koplet til et hus. Hver av gripearmene er ved hjelp av en hengslearm koplet til en aktuator som er innrettet til samtidig å kunne forskyve hengslearmene og et tredje kontakt-punkt mot røret.

GB-dokument 2089708 omhandler en rørklemme hvor to gripearmer ved sine respektive midtpartier er dreibart koplet til et hus. Gripearmene ligger ved sine bort fra røret vennende endepartier an mot aktuatorforskyvbare skråflater.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Det er tilveiebrakt en griper for petroleumsrør hvor griperen omfatter et hus og to gripearmer, og hvor gripearmene ved sine ene endeparti er forsynt med en gripeflate og ved sine motstående endeparti er dreibare om sine respektive første akser, idet gripearmene er koplet til huset ved hjelp av hvert sitt første dreieledd hvor de første dreieledd er tilkoplet gripearmen dreibart om en andre akse som befinner seg mellom gripeflaten og den første akse, og hvor de første dreieledd er tilkoplet huset dreibart om en tredje akse, og hvor hver gripearm er koplet til huset ved hjelp av respektive andre dreieledd om den første akse. Griperen kjennetegnes ved at de andre dreieledd er dreibart koplet til huset i hver sin relativt huset faste fjerde akse, idet de to første dreieledd er uavhengig dreibare.

Griperen kan derved utformes til å kunne arbeide innen et relativt stort diameterområde.

Griperen kan omfatte to gripearmer som er anordnet på motstående sider av huset. Dersom gripearmene og dreieleddene er symmetriske, vil rør som gripes være sentrisk posisjonert i forhold til griperen uansett diameter innenfor griperens arbeidsom-råde.

Huset kan omfatte en anleggsflate for petroleumsrøret. Når gripearmene griper om røret, forskyves røret mot anleggsflaten, og røret er derved forskjøvet mot anleggsflaten når griperen er i sin aktive posisjon.

Ettersom rørdiameteren er kjent, er også rørets senterposisjon kjent i forhold til griperen, idet røret er sentrisk i forhold til griperen og avstanden fra anlegget til rørsenteret er kjent.

For å oppnå den ønskede virkemåte med mulighet til å gripe om rør med ulik diameter, kan avstanden mellom den første akse og den fjerde akse være ulik avstanden mellom den andre akse og den tredje akse. Avstanden mellom den første akse og den andre akse kan også være ulik avstanden mellom den tredje akse og den fjerde akse. Det er innlysende at avstandene mellom de ulike akser må tilpasses til de rørd i m-ensjoner som skal kunne gripes.

En fjerde aksling som er konsentrisk med den fjerde akse kan være forsynt med et tannhjul som er i inngrep med en forskyvbar tannstang, idet den fjerde aksling er innrettet til å kunne overføre dreiemoment mellom tannhjulet og det andre dreieledd.

Tannstangen kan være koplet til en stempelstang tilhørende en lineæraktuator. Tannstangen samvirker med tannhjulet for å kunne dreie det andre dreieledd og derved forskyve gripearmen mellom en passiv, åpen posisjon og en aktiv, lukket posisjon.

Lineæraktuatoren kan befinne seg i huset mellom den tredje akse og den fjerde akse. Det oppnås derved en relativt kompakt konstruksjon samtidig som lineæraktuatoren er beskyttet mot skader fra utsiden. Lineæraktuatoren kan også være anbrakt helt eller delvis utenfor huset.

Anordningen ifølge oppfinnelsen tilveiebringer en griper som er innrettet til å kunne arbeide med rør innenfor et relativt stort diameterområde samtidig som senterposisjo-nen til et rør som befinner seg i griperen, er kjent relativt griperen.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 perspektivisk viser en griper i overensstemmelse med oppfinnelsen; Fig. 2 viser et snitt I-l i fig. 1, men hvor griperen griper om et rør med relativt li-ten diameter; Fig. 3 viser et planriss av griperen i fullt åpen posisjon; Fig. 4 viser et planriss av griperen hvor griperen griper om et rør med relativt stor

diameter; og

Fig. 5 viser det samme som i fig. 4, men hvor griperen griper om et rør med noe

mindre diameter.

På tegningene betegner henvisnmgstallet 1 en griper for rør hvor griperen 1 er koplet til en ikke vist rørmanipulator og hvor griperen omfatter et hus 2 med et symmetnplan 4, og to på motstående sider av huset 2 anordnede gripearmer 6.

Gripearmen 6 er på innsiden av sitt ene endeparti utformet med en konkav gripeflate 8 og er i sitt motstående endeparti dreibar om en første aksling 10 som har en første akse 12.

Et første dreieledd 14 er ved hjelp av en andre aksling 16 med en andre akse 18 dreibart koplet til gripearmen 6 i en posisjon mellom gripeflaten 8 og den første akse 12. Det første dreieledd 14 er ved sitt motstående endeparti dreibart koplet til huset 2 ved hjelp av en tredje aksling 20 som har en tredje akse 22.

Et andre dreieledd 24 er dreibart koplet til den første aksling 10 og i sitt motstående endeparti dreibart koplet til huset 2 ved hjelp av en fjerde aksling 26 som har en fjerde akse 28.

Aksene 12, 18, 22, 28 er parallelle med et grepet rørs 30 senterakse 32, og utgjør samtidig lengdeakser i sine respektive akslinger 10, 16, 20, 26. Dreieleddene 14, 24 er koplet til sine respektive akslinger 10, 16, 20, 26 ved hjelp av gaffellignende for-bindelser.

Hver av de fjerde akslinger 26 er forsynt med hvert sitt tannhjul 34. I dette foretrukne utførelseseksempel utgjøres tannhjulene 34 av en tannhjulssektor. Tannhjulene 34 og de andre dreieledd 24 er rotasjonsstivt koplet til sine respektive fjerde akslinger 26

Begge tannhjul 34 er i inngrep med en tannstang 36 som er forskyvbar langs symmetriplanet 4. Tannstangen 36 er utformet med omkransende tenner.

Tannstangen 36 er koplet til en stempelstang 38 som via en endegavl 40 tettende for-løper inn til et stempel 42. Stemplet 42 er tettende forskyvbart i en boring 44 i huset 2.

Stempelstangen 38, endegavlen 40, stemplet 42 og boringen 44 utgjør en lineæraktuator 46 som tilføres dnvfluid på i og for seg kjent måte via ikke viste kanaler.

Det endeparti av gripearmene 6 som er forsynt med gnpeflater 8, rager ut fra huset 2 og befinner seg i alle posisjoner, grunnet sin egen og dreieleddenes 14, 24 symmetri, på lik avstand fra huset 2 og husets 2 symmetriplan 4.

Når tannstangen 36 befinner seg i sin fullt utskjøvne posisjon, se fig. 3, er de andre dreieledd 24 dreid slik at gripearmene 6, grunnet den valgte relative posisjon av akse-

ne 12, 18, 22 og 28, forskjøvet til sin åpne, passive posisjon.

Når tannstangen 36 trekkes inn i retning mot huset 2, forskyves gripearmene 6 samtidig innover mot symmetriplanet 4 og mot huset 2. Et rør 30 som befinner seg mellom gripearmene 6, trekkes derved inn mot en anleggsflate 48 på huset 2 samtidig som det klemmes fast, se fig. 2, 4 og 5.

Rørets senterakse 32 befinner seg derved i symmetriplanet 4 og på en kjent avstand fra anleggsflaten 48 og derved huset 2.

Claims (9)

1. Anordning ved griper (1) for petroleumsrør (30) hvor griperen (1) omfatter et hus (2) og to gripearmer (6), og hvor gripearmene (6) ved sine ene endeparti er forsynt med en gripeflate (8) og ved sine motstående endeparti er dreibare om sine respektive første akser (12), idet gripearmene (6) er koplet til huset (2) ved hjelp av hvert sitt første dreieledd (14) hvor de første dreieledd (14) er tilkoplet gripearmen (6) dreibart om en andre akse (18) som befinner seg mellom gripeflaten (8) og den første akse (12), og hvor de første dreieledd (14) er tilkoplet huset (2) dreibart om en tredje akse (22), og hvor hver gripearm (6) er koplet til huset (2) ved hjelp av respektive andre dreieledd (24) om den første akse (12),karakterisert vedat de andre dreieledd (24) er dreibart koplet til huset (2) i hver sin relativt huset faste fjerde akse (28), idet de to første dreieledd (14) er uavhengig dreibare.

2. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat griperen (1) omfatter to gripearmer (6) som er anordnet på motstående sider av huset (2).

3. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat huset (2) omfatter en anleggsflate (48) for petroleumsrøret (30).

4. Anordning i henhold til krav 3,karakterisert vedat petrole-umsrøret (30) er forskjøvet mot anleggsflaten (48) når griperen (1) er i sin aktive posisjon.

5. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat avstanden mellom den første akse (12) og den fjerde akse (28) er ulik avstanden mellom den andre akse (18) og den tredje akse (22).

6. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat avstanden mellom den første akse (12) og den andre akse (18) er ulik avstanden mellom den tredje akse (22) og den fjerde akse (28).

7. Anordning i henhold til krav 1,karakterisert vedat en fjerde aksling (26) som er konsentrisk med den fjerde akse (28), er forsynt med et tannhjul (34) som er i inngrep med en forskyvbar tannstang (36), idet den fjerde aksling (26) er innrettet til å kunne overføre dreiemoment mellom tannhjulet (34) og det andre dreieledd (24).

8. Anordning i henhold til krav 7,karakterisert vedat tannstangen (36) er koplet til en stempelstang (38) tilhørende en lineæraktuator (46).

9. Anordning i henhold til krav 8,karakterisert vedat lineæraktuatoren (46) befinner seg mellom den tredje akse (22) og den fjerde akse (28) i huset (2).