PL65982B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 16.XII.1969 (P 137 578) 13.1.1969 Niemiecka Republika Demokratyczna 30.IX.1972 65 982 KI. 5a, 23/00 MKP E21b 23/00 UKD Wlasciciel patentu: VEB Mansfeld Kombinat „Wilhelm Pieck", Eisleben (Niemiecka Republika Demokratyczna) Urzadzenie do uruchamiania zawiasowych kluczy wiertniczych do ciezkich rur pluczkowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do uru¬ chamiania zawiasowych kluczy wiertniczych prze¬ znaczonych do laczenia i rozlaczania ciezkich rur pluczkowych, stosowane na przyklad w urzadze¬ niach do wiercenia szybów.Jak wiadomo do laczenia na gwint jak i rozla¬ czania stosowane sa klucze wiertnicze zawiasowe do obracania i podtrzymywania. Sa one zawieszo¬ ne na linach we wiezy wiertniczej i sa zakladane i dokrecane recznie. Moment skrecajacy wytwa¬ rzany jest przez bebenki pomocnicze i przenoszony jest za posrednictwem lin lub lancuchów na dzwi¬ gnie klucza wiertniczego zawiasowego do rur pluczkowych.Klucze wiertnicze zawiasowe do rur pluczko¬ wych na tak duze momenty skrecajace mozna po¬ ruszac skutkiem ich duzej masy tylko maksymal¬ nym wysilkiem fizycznym i nie moga równiez byc recznie zalozone na rury pluczkowe i dokrecane tak mocno, by potrzebne zamkniecie cierne na¬ stepowalo natychmiast z chwila ich uruchomienia.Wynika stad wada, ze skutkiem nieosiagnietego jeszcze zamkniecia ciernego rury pluczkowe skra¬ wane sa przez noze chwytowe i uzyteczny dla pra¬ cy skrecania zakres obrotu przypadajacy na skok ulega zmniejszeniu.Dla tego rodzaju uruchamiania kluczy wiertni¬ czych do rur pluczkowych w przypadku stosowa¬ nia ciezkich rur pluczkowych wymagane byloby dla uzyskania momentów skrecajacych, wynosza- 20 25 so cych przy kontrowaniu jak i przy lamaniu powy¬ zej 10 ton, bardzo duze urzadzenia bebnów po¬ mocniczych, które nie dalyby uniknac bardzo ciez¬ kiej pracy fizycznej.Wedlug doswiadczenia niebezpieczenstwo nie¬ szczesliwych wypadków , przy tego rodzaju urza¬ dzeniach bebnów pomocniczych moze byc zaledwie ograniczone nawet przez zwiekszony naklad na wyposazenie techniczne.Zostaly juz zaproponowane urzadzenia skreca¬ jace pneumatyczne lub hydrauliczne, które jednak nie czynily zadosc wymaganiom w odniesieniu do natychmiastowego zamkniecia ciernego dla tak du¬ zych momentów skrecania i wykazuja te sama wa¬ de jak przedstawiono wyzej, a mianowicie skra¬ wanie rur pluczkowych i zmniejszenie zakresu obrotu. Urzadzenia te ograniczalyby takze mocno skutkiem wymiarów potrzebnych dla tych sil swo¬ bode dokola otworu wiertniczego wzglednie stolu wiertniczego.Celem wynalazku jest unikniecie tych wad i ulatwienie pracy skrecania w przypadku stoso¬ wania ciezkich rur pluczkowych przez mechaniza¬ cje czynnosci roboczych, przy tym podniesienie bezpieczenstwa i wydajnosci pracy.U podstaw wynalazku lezy zadanie stworzenia, przy stosowaniu znanych kluczy wiertniczych za¬ wiasowych, urzadzenia, za pomoca którego mo- znaby laczyc i rozlaczac gwintowane odcinki ciez¬ kich rur pluczkowych, stosujac dokladnie ustalo- 059823 ny moment skrecajacy i które umozliwialoby cal¬ kowite wykorzystanie zakresu obrotu klucza wiert¬ niczego do rur pluczkowych przez dzialajace na¬ tychmiast zamkniecie cierne na punkcie zalozenia, przy uniknieciu skrawania rur pluczkowych, przy czym mechanizacja poprawia warunki pracy z punktu widzenia techniki bezpieczenstwa, zmniej¬ sza czas na uboczne prace wietrnicze i pozwala na wyeliminowanie ciezkiej pracy fizycznej.Zgodnie z wynalazkiem dla rozwiazania tego zadania umieszczone sa na dwóch sztywnych slu¬ pach prowadzacych, zakotwiczonych w fundamen¬ cie, w pierscianiach slizgowych dwa cylindry po¬ dnosnikowe kluczy, utrzymywane w polozeniu po¬ ziomym przez odpowiednie zawieszenie na linach, których to cylindrów dragi tlokowe podlaczone sa do dzwigien dwóch znanych kluczy wiertniczych zawiasowych do rur pluczkowych. Za posrednic¬ twem cylindrów podnosnikowych klucze wiertni¬ cze do rur pluczkowych ulozyskowane sa w odpo¬ wiedni sposób na czesciach przegubowych tak, ze ich ciezar wlasny przejmowany jest bez ogranicze¬ nia niezbednej swobody na ruch kluczy wiertni¬ czych. Przy gardzieli klucza wiertniczego do rur pluczkowych zamocowany jest cylinder hydraulicz¬ ny, który zaklada mocno noze chwytowe kluczy wiertniczych przed wprowadzeniem sily skrecaja¬ cej na dzwignie klucza wiertniczego na laczniki kluczy wiertniczych, zapewnia pewne zamkniecie cierne i po zakonczeniu skoku klucza wiertniczego odlacza (zwalnia) ponownie noze chwytowe odlacz¬ nika.Górny klucz wiertniczy wykonuje kazdorazowo czynnosc obracania, to znaczy laczenia lub roz¬ laczania na gwint podczas gdy dolny klucz wiertni¬ czy przewidziany jest do podtrzymywania. Zosta¬ ja one zamienione miedzy soba kazdorazowo w przypadku odwrotnego kierunku obrotu, co do¬ konywane jest przez dalszy cylinder hydrauliczny zaczepiony na pierscieniach slizgowych. Hydrauli¬ ka zezwala na scisle ograniczenia niezbednych ka¬ zdorazowo sil skrecajacych.Sterowanie elektrohydrauliczne tak jest wyko¬ nane, ze czynnosc skrecania przebiega wedlug do¬ wolnie obieranego programu, jednak moze byc w kazdej chwili przerwana i dopuszcza pojedyncze sterowanie wszystkich faz ruchu.Rury pluczkowe i slupy prowadzace, do których zamocowane sa cylindry podnosnikowe kluczy wiertniczych, poddawane sa podczas skoku skre¬ cania znacznemu obciazeniu przez sily reakcji. Si¬ ly te, które powodowalyby znaczne obciazenie zgi¬ najace rur pluczkowych i slupów, przejmowane sa w najwiekszej czesci przez usztywnienie slupów prowadzacych z rurami pluczkowymi. Usztywnie¬ nie to sklada sie z liny, przymocowanej do slupa prowadzacego za pomoca rozlacznego uchwytu li¬ nowego, poprowadzonej dokola rury pluczkowej do drugiego slupa prowadzacego i polaczonej z cy¬ lindrem hydraulicznym umieszczonym przy slu¬ pie prowadzacym tak, ze rury pluczkowe i slupy prowadzace moga byc w postaci trójkatnej.Sila naprezajaca line wytwarzana jest przez wy¬ równawczy cylinder silowy, który sprezony jest w tym celu z cylindrami podnosnikowymi kluczy 65982 4 wiertniczych, przy czym obciazenie rozciagajace liny podczas skrecania polaczenia odpowiada w pelni nadanemu obciazeniu przez czynny cylinder podnosnikowy klucza wiertniczego. Tym samym 5 wprowadzona zostaje na rury pluczkowe w bezpo¬ srednim sasiedztwie miejsca zalozenia klucza re¬ akcyjna sila o przeciwnym kierunku, która uwal¬ nia rury pluczkowe jak równiez slupy od wyso¬ kich obciazen. 10 Poniewaz cylinder wyrównawczy silowy pod¬ dawany jest zawsze od strony wysuwania dziala¬ niu cisnienia wyplywa ukladu hydraulicznego, lina odpreza sie samoczynnie przy wylaczeniu czyn¬ nego cylindra podnosnikowego klucza i moze byc 15 latwo zdjeta. Dla poprawy bezpieczenstwa lina oblozona jest cienszymi odpowiednio petlami lin chwytanych, przecinajacymi sie w miejscach za¬ mocowania tak, ze zerwanie sie liny w dowolnym miejscu nie stanowi zródla niebezpieczenstwa nie- 20 szczesliwego wypadku.Chociaz przez scisle ustalenie sil skrecajacych nie moznaby tego oczekiwac, to jednak rury plucz¬ kowe i slupy prowadzace chronione sa dodatkowo przed oprzeciazeniem przez wyrównawczy cylinder 25 silowy, gdyz ten, sprzezony z czynnym kazdorazo¬ wo cylindrem podnosnikowym klucza wiertniczego, dziala jak zasobnik i pozwala na natychmiastowy spadek cisnienia oleju. Z chwila osiagniecia przez tlok wyrównawczego cylindra silowego po zerwa- 30 niu liny polozenia skrajnego uklad hydrauliczny zostaje unieruchomiony przez celowo przewidzia¬ ny element zabezpieczajacy.W stosunku do stanu techniki rozwiazanie we¬ dlug wynalazku prowadzi do uwolnienia od fizycz- nie ciezkiej pracy przy równoczesnym polepszeniu i przyspieszeniu procesu roboczego skrecania, skraca czas trwania ubocznych prac wiertniczych, zmniejsza niebezpieczenstwo awarii, podnosi bez¬ pieczenstwo personelu obslugi i zezwala bez spe¬ cjalnego urzadzenia pomiarowego na kontrole po¬ trzebnych odpowiednio momentów skrecajacych podczas kontrowania gwintowego polaczenia rur pluczkowych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przykladzie wykonania na rysunku na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie skrecajace w widoku bocznym, fig. 2 — to samo urzadzenie w widoku z góry.Poszczególne odcinki 1 rur pluczkowych wiertni- 50 czych laczone sa wzajemnie ze soba za pomoca gwintowanych laczników 2, 3. W tym celu lacz¬ nik podtrzymywany jest przez podnosnik rurowy 4 spoczywajacy na oslonie 5 otworu wiertniczego.Do sztywnych slupów prowadzacych 6, 7, zakotwi¬ czonych w fundamencie zamocowane sa w poloze¬ niu poziomym cylindry podnosnikowe 8, 9 klu¬ czy wiertniczych, których dragi tlokowe lfr, 11 po¬ laczone sa za posrednictwem krzyzowych przegu¬ bów 12, 13 z dzwigniami znanych kluczy wiertni- _n czych 14, 15 do rur pluczkowych.Same klucze wiertnicze zawieszone sa na cze¬ sciach przegubowych 16, 17 w taki sposób, ze za pomoca czesci przegubowych 18, 19 moze byc tym przejety z dzwigarów 20, 21 zarówno ciezar wla- 65 sny kluczy, jak równiez umozliwiona zostaje wy-65982 5 6 magana swoboda ruchu kluczy. Dzwigary 20, 21 przymocowane sa specjalnymi urzadzeniami zde¬ rzakowymi 22, 23, które pozwalaja na przesuniecie, a tym samym na dopasowanie punktu zawiesze¬ nia, do lin podtrzymujacych 24, 25. Cylinder za¬ mykajacy 26 klucz wiertniczy sluzy do otwierania i zamykania gardzieli klucza.Zadanie jego polega zwlaszcza na mocnym zalo¬ zeniu nozy chwytnych kluczy wiertniczych przed rozpoczeciem procesu skrecania na lacznik rur. Po zakonczeniu jednego skoku klucza noze chwyta¬ jace zostaja ponownie zdjete z lacznika przez otwarcie gardzieli klucza. Wymagany kazdorazowo proces skrecania (laczenia na gwint lub rozlacza¬ nie) zostaje przygotowany tak, ze znajdujacy sie u dolu klucz 14 rury pluczkowej wprowadzony zo¬ staje w celu przytrzymywania w przewidziane do tego polozenia. Dokonywane to jest w przypadku, na przyklad, sterowania elektrohydraulicznego ukladu hydraulicznego z pulpitu sterowniczego 37.Po osiagnieciu polozenia do podtrzymywania, od¬ powiadajacego polozeniu klucza wiertniczego 14 do rur, pokazanemu na fig. 1 i 2, cylinder zamyka-* jacy 26 klucz wiertniczy, znajdujacy sie przy gar¬ dzieli klucza doprowadza do zamkniecia nozy chwytajacych.Polozenie wyjsciowe klucza wiertniczego 15, czynnego na fig. 1 i 2, który sluzy do odkrecania odcinka rury pluczkowej, osiagane jest równiez przez manewrowanie cylindrem podnosnikowym 9 klucza wiertniczego. W celu umozliwienia wytwa¬ rzania mozliwie maksymalnego momentu lamiacego przez nastawna wartosc graniczni w ukladzie hy¬ draulicznym w przypadku „lamania" polaczenia srubowego czynny na fig. 1 i 2 klucz wiertniczy 15 do rur pluczkowych musi byc doprowadzony do polozenia, w którym cylinder podnosnikowy 9 klu¬ cza znajdzie sie z dostateczna dokladnoscia piono¬ wo wzgledem dzwigni klucza. W tym polozeniu zamkniety zostaje cylinder zamykajacy 26 klucza tak, ze noze chwytajace klucza wiertniczego 15 przylegaja mocno w sposób juz wyzej opisany.W tym stanie proces odkrecania zainicjowany zo¬ staje przez uruchomienie cylindra podnosnikowe¬ go 9 klucza wiertniczego.W przeciwienstwie do odkrecania (luzowania) polaczenia rur pluczkowych podczas laczenia skrecania ze soba laczników gwintowanych 2, 3 rur pluczkowych przydzielona zostaje skutkiem tego kluczom wiertniczym 14, 15 inna funkcja przez za¬ miane kluczy w ich polozeniu wysokosciowym.Odbywa sie to za pomoca cylindra 27. Liny pod¬ trzymujace 24, 25 lacza za posrednictwem kraz¬ ków linowych, usytuowanych w konstrukcji wiezy, urzadzenia mocujace 22 i 23 (lina 24) oraz 28 i 29 (lina 25) lin w taki sposób ze soba, ze miedzy li¬ nami podtrzymujacymi 24 i 25 nie wystepuja ru¬ chy wzgledne. Cylinder 27 ma dzieki panujacej równowadze do przezwyciezenia jedynie sume wszystkich sporów tarcia przy zamianie polozenia wysokosciowego obydwu kluczy wiertniczych 14, 15 do rur pluczkowych lacznie z urzadzeniami.Klucz wiertniczy 14, dzialajacy przy luzowaniu polaczenia rur pluczkowych jako klucz przytrzy¬ mujacy, dziala teraz jako klucz dokrecajacy. Czyn¬ ny klucz wiertniczy 15 dzialajacy najpierw jako klucz odkrecajacy, sluzy obecnie do przytrzymy¬ wania lacznika 3 rur pluczkowych. Z punktu wi¬ dzenia kinematyki procesu obrotu dla dokrecania 5 wzglednie odkrecania polaczenia srubowego wy¬ nikaja pomiedzy punktami zamocowania cylindrów 8, 9 rur pluczkowych do dzwigien kluczy wiertni¬ czych 14, 15 i miejscami 30, 31 zamocowania za¬ wieszenia kluczy wiertniczych na czesciach prze¬ gubowych 16, 17 róznice w torach ruchu podczas poruszania sie kluczy.Tor przegubów krzyzowych 12, 13, które lacza klucze wiertnicze rur i cylindry podnosnikowe 8, 9 kluczy wiertniczych jest torem kolowym. Polo¬ zenie cylindrów podnosnikowych 8, 9 kluczy wy¬ znaczane jest przezen. Natomiast polozenie czesci przegubowych 16, 17, 18, 19 okreslone jest przez mniejszy tor kolowy punktów 30, 31 zamocowania dokola osi otworu wiertniczego. Róznice drogi wy¬ równywane sa przez czesci przegubowe 16, 18 wzglednie 17, 19. Czesci przegubowe 18, 19 ulo- zyskowane sa w dzwigniach 20, 21, polaczonych zamknieciem ksztaltowym z cylindrami 8, 9 po¬ dnosnikowymi kluczy.Poniewaz odpowiednio do istniejacego skoku gwintu w lacznikach 2, 3 rur pluczkowych zmie¬ nia sie podczas remontu procesu srubowania polo¬ zenie wysokosciowe czynnych kluczy wiertniczych 8, 9 do rur — przebiegaja one przy tym czesc toru srubowego, który odpowiada linii srubowej gwin¬ tu — punkty 30, 31 zamocowania wykonane sa ja¬ ko zamocowanie podatne w pionowym kierunku dzialania.Podczas obracania odcinków 1 rur pluczkowych, zwlaszcza na poczatku rozkrecania i na koncu do¬ krecania, dzialaja na rury pluczkowe 1 i slupy prowadzace 6, 7 duze sily. Czynne wewnatrz urza¬ dzenia sily akcji i reakcji, wywolywane przez czynny cylinder podnosnikowy 8 lub 9 klucza, po¬ woduja momenty gnace dzialajace na rury plucz¬ kowe 1 i slupy prowadzace 6, 7.Lina 32 ma w polaczeniu z wyrównawczym cy¬ lindrem 33 silowym za zadanie utrzymywanie tych duzych sil w duzym stopniu z dala od rur plucz¬ kowych 1 i slupów prowadzacych 6, 7. Linia 32 prowadzona jest od stalego zamocowania 34 na dragu tlokowym cylindra 33 dokola lacznika 3 po¬ wyzej klucza 14, 15 wiertniczego rur pluczkowych i przyczepiona zostaje za pomoca rozlacznego uchwytu linowego 36 do pierscienia slizgowego 36 slupa prowadzacego 6.W celu umozliwienia nadania linii 32 optymal¬ nej funkcji jej wstepne naprezenie powinno byc dostosowane do obciazenia rur pluczkowych i slu¬ pów prowadzacych w sposób samoczynny. Wy¬ równawczy cylinder silowy 33 polaczony jest z od¬ powiednia komora cisnienia jednego z obydwu cylindrów podnosnikowych 8, 9 kluczy wiertni¬ czych w taki sposób, ze pomiedzy obu cylindrami moze nastapic zupelne wyrównanie cisnienia pod¬ czas skoku srubowania. W ten sposób przebieg ci¬ snienia w wyrównawczym cylindrze silowym 33 jest zgodny w czasie z przebiegiem cisnienia w kazdorazowo czynnym cylindrze podnosnikowym 8 lub 9 kluczy wiertniczych. Lina 32 naprezana jest 15 20 25 30 35 49 45 50 55 6065982 tym samym dokladnie w takim stopniu, poaczas pracy skrecania jak tego wymagaja sily akcyjne S* wyrównawcza liny wprowadzona zoS w w7crr9niSuSaSiedZtWie Cylindrów Podnoio" Scych' 6 Tt? Wlertniczych do slupów prowa¬ dzacych 6, 7 tak, ze wynika stosunkowo niewielkie ST? ™ypluczkowej * l slupów *^2£ W celu umozliwienia podniesienia liny 32 z i*i rozlacznego uchwytu 35 musi byc mozUwe L od Czerne. Odbywa sie to samocznnie przez to ze w^ksza powierzchnia tloka wyrównawczego cylin¬ dra sitowego 35 polaczona jest stale z jSnym z hydraulicznych przewodów odplywowych do ukla du hydraulicznego. W przewodach od^wow^ fubUrDrcSZe j6dn° CiSni6nie- JeZeliSI lub 9 polaczony z cylindrem wyrównawczym 33 worrZ^^ ^ Sam° W P«*^» -row^£ ir^0' uruchamiajaCeg0 go, z przewo¬ dem odplywowym, wyrównawczy cylinder silowy 33 polozony w bocznej galezi wzgledem cylindra "ta1e°Z Weg° * 1Ub 9 kluCZa wiertniczego zo! wowym 4CTany hydraulicz™ cisnieniem odply¬ wowym. Skutkiem wiekszej powierzchni tloka do 3~*«=.** ~ wa^aT W"1°nt0Wywani« wzglednie wymontowy- wania narzedzi wiertniczych urzadzenia wychylone obrÓatJeA°^ZarU dUZeg° °tW°ru wiertniczego prZez obrót dokola slupów prowadzacych 6 7 W celu przeszkodzenia w przypadku'zerwania li- dla osób zatrudnionych£»£?—£ niczego umieszczono kilka krzyzujacych sie oS "w takiCspWosó°bWyCh W 1UZnyCh S£. »S DrzyL^, ' e mi6]SCe zerwania liny 32 w przypadku ,ej zerwania moga oddalic sie od sie^ bxe Gdynie na krótka odleglosc. Dzieki umieszcze- 40 10 15 20 25 30 35 niu na linie poszczególnych cienkich lin chwv towych zapewnionym zostaje uchwycen e liny 32 w kazdym dowolnym miejscu w przypadku j£ zer wania pod obciazeniem. J J er" PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do uruchamiania zawiasowych klu polozeniu przez ciegna linowe (24), (25) przesz srsn zrredrwem cyiind;a S^ss: go (27) i polaczone drazkami tlokowymi za bomooa przegubów krzyzowych (12), (13) z dzwigniami Wu czy wiertniczych, ulozyskowane sa za poTedn" twem pierscieni slizgowych (*R\ n= \ posrednic- wadzacych (6), (7). ^

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tvm zv:tz:lupie rwadzacym *T3^5 ny jest i sprzezony bezposrednio z kazdorazowo czynnym cylindrem podnosnikowym (8) (9) Z l™yW(TlTa Sily Wyró—j cylilrP°st

3. Urzadzeni widlugtr.TT^Si tym ze wyrównawczy cylinder silowy' 5T5H Hny LZT0wnika °leJU W PrZypadku »i^ liny (32) i wyposazony jest w element zabezni*

4. Urzadzenie przy zastosowaniu sterowania ele ktrohydraulicznegc, znamienne tym, zeTaTdorazo wo przy gardzieli klucza umieszczony jestcylfn" S 7ZkTl(26) klucz sluzacy d° ££hZ£: Errata , lam 1 4 5 6 wiersz 7 17 9 27 jest klucze wiertnicze zawiasowe chwytanych nozy chwytnych podczas remontu procesu powinno byc klucze wiertnicze zawiasowe na zmiane chwytowych nozy chwytajacych podczas procesuKI. 5a, 23/00 65982 MKP E21b 23/00 Fig.2 28 21 23 11 13 PL PL