RU165079U1 - Узел ротора гидравлического ключа - Google Patents

Abstract

Узел ротора гидравлического ключа, содержащий ротор в виде разрезной шестерни, ролики, смонтированные на роторе, внутреннее разрезное кольцо, контактирующее с тормозной лентой и с закрепленной на внутреннем разрезном кольце разрезной втулкой с двумя плашками и подвижной челюстью с одной стороны в виде выпуклого тела, с противоположной стороны с одной плашкой, отличающийся тем, что подвижная челюсть на стороне в виде выпуклого тела выполнена с рабочими поверхностями, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей с различными радиусами, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, соответственно R1, R2, R3, центры окружностей которых определены от центра оси вращения челюсти с координатами x1 y1, x2 y2, x3 y3, при этом длины дуг соответственно L1, L2, L3, а их угловой размер φ1, φ2, φ3, точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой x4 соответственно влево и вправо, точка отсчета угла φ3 на пересечении рабочей поверхности с координатой x5 вправо, узел ротора гидравлического ключа дополнительно содержит жестко связанный с ротором переключатель направления вращения с двумя фиксаторами, с которым поворачивается в пределах прорези внутреннего кольца, выполненной по дуге окружности с углом 125°, при этом переключатель установлен на стороне ротора, противоположной его разрезу, а прорезь внутреннего разрезного кольца - на стороне, противоположной его разрезу.

Description

Полезная модель относится к устройствам для завинчивания или развинчивания резьбовых соединений при бурении и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности.-

Известен трубный ключ, описанный в изобретении России №2328587, опубликованном 10.07.2008 г„ выбранный в качестве прототипа, состоящий из корпуса с шестернями для передачи вращения к разрезной шестерни - ротору от центральной шестерни, гидромотор, планетарный редуктор, узел передачи вращения от гидромотора к планетарному редуктору, привод переключения передач, включающий связанный с осью рычаг переключения передач. От вала гидромотора вращение передается на отцентрированный переходной вал узла передачи вращения к планетарному редуктору. Далее вращение через кинематическую цепь шестерен, центральную шестерню и две дополнительные шестерни передается к узлу ротора гидравлического ключа, удаленным от разреза зубьям разрезной шестерни - ротору с роликами. От разрезной шестерни - ротора вращение передается, контактирующему с тормозной лентой, внутреннему разрезному кольцу и закрепленной на ней разрезной втулке - челюсти с двумя плашками и челюсти с одной плашкой. При начале вращения разрезной шестерни - ротора плашки обжимают трубу и производят ее завинчивание, для развинчивания трубы ключ останавливают, частично разбирают, меняют местами разрезную втулку с двумя плашками с челюстью с одной плашкой и производят развинчивание.

Недостатком узла ротора гидравлического в ключе трубном в эксплуатации является, то, что требуется менять местами комплект челюсть с плашкой - втулка с двумя плашками для работ при завинчивании и при отвинчивании труб, что существенно усложняет технологический процесс.

Технической задачей данной полезной модели является повышение эксплуатационных возможностей в работе узла ротора гидравлического ключа, за счет того что не требуется менять местами комплект челюсть - втулка для работ при завинчивании и при отвинчивании труб.

Технический результат достигается тем, что узел ротора гидравлического ключа содержащий ротор в виде разрезной шестерни, ролики, смонтированные на роторе, внутреннее разрезное кольцо, контактирующее с тормозной лентой и с закрепленной на внутреннем разрезном кольце разрезной втулкой с двумя плашками и подвижной челюстью с одной стороны в виде выпуклого тела, с противоположной стороны с одной плашкой, согласно полезной модели, подвижная челюсть на стороне в виде выпуклого тела, выполнена с рабочими поверхностями, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей, с различными радиусами, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, соответственно R1, R2, R3, центры окружностей, которых определены от центра оси вращения челюсти с координатами x1 y1, x2 y2, x3 y3, при этом длины дуг соответственно L1, L2, L3, а их угловой размер φ1, φ2, φ3, точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой x4 соответственно влево и вправо, точка отсчета угла φ3 на пересечении рабочей поверхности с координатой x 5 вправо, узел ротора гидравлического ключа дополнительно содержит, жестко связанный с ротором, переключатель направления вращения с двумя фиксаторами, с которым поворачивается в пределах прорези внутреннего кольца, выполненной по дуге окружности с углом 125 градусов, при этом переключатель установлен на стороне ротора противоположной его разрезу, а прорезь внутреннего разрезного кольца - на стороне противоположной его разрезу.

За счет того, что подвижная челюсть на стороне в виде выпуклого тела, выполнена с рабочими поверхностями, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей, с различными радиусами, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, соответственно R1, R2, R3, центры окружностей, которых определены от центра оси вращения челюсти с координатами x1 y1, x2 y2, x3 y3, при этом длины дуг соответственно L1, L2, L3, а их угловой размер φ1, φ2, φ3, точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой x 4 соответственно влево и вправо, точка отсчета угла φ3 на пересечении рабочей поверхности с координатой x 5 вправо, узел ротора гидравлического ключа дополнительно содержит, жестко связанный с ротором, переключатель направления вращения с двумя фиксаторами, с которым поворачивается в пределах прорези внутреннего кольца, выполненной по дуге окружности с углом 125 градусов, при этом переключатель установлен на стороне ротора противоположной его разрезу, а прорезь внутреннего разрезного кольца - на стороне противоположной его разрезу, повышаются эксплуатационные возможности в работе узла ротора гидравлического ключа, так как, не требуется менять местами комплект челюсть - втулка для работ при завинчивании и при отвинчивании труб.

Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому полезная модель соответствует критерию «новизна».

Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, может быть использовано для завинчивания или развинчивания резьбовых соединений при бурении и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

На фиг. 1 - узел ротора гидравлического ключа в разрезе в исходном положении;

На фиг. 2 - то же, в положении переключателя на завинчивание;

На фиг. 3 - то же, в положении переключателя на отвинчивание;

На фиг. 4 - то же, вид на прорезь внутреннего разрезного кольца;

На фиг. 5 - то же, вид на подвижную челюсть;

На фиг. 6 - то же, вид на подвижную челюсть с размерами, определяющими поверхности завинчивание, отвинчивание, возврат челюсти в исходное положение (пример исполнения).

Узел ротора гидравлического ключа содержит ротор 1 в виде разрезной подвижной шестерни, ролики 2, 3, 4, 5, 6, смонтированные с ротором 1, внутренним разрезным кольцом 7, с закрепленной на ней разрезной втулкой 8, с двумя плашками 9, с одной подвижной челюстью 10 с плашкой 11.

На стороне ротора 1, противоположной его разрезу, неподвижно установлен переключатель 12 направления вращения. Переключатель 12 направления вращения выполнен в виде пластины 13 с двумя симметричными отверстиями 14 с двумя подвижными фиксаторами 15, вставленными в отверстия 14 (фиг. 1).

Внутреннее разрезное кольцо 7 выполнено по боковой поверхности с прорезью 16 по дуге окружности с углом 125 градусов на стороне противоположной его разрезу для пластины 13 и на лицевой поверхности с двумя пазами 17 для подвижных фиксаторов 15. Перемычка 18 служит упором для подвижных фиксаторов 15 при переключении направления вращения (фиг. 4).

Фиксаторы 15 могут быть в виде клавиш переключателя (клавишного типа), штырей переключателя (штырькового типа), рычагов переключателя (рычажного типа), один из которых участвует в работе в зависимости от необходимого направления рабочего вращения (например на завинчивание), при этом другой фиксатор не участвует в работе и на оборот. Переключение же фиксаторов из одного положения в другое т.е. завинчивание и отвинчивание производится в исходном положении когда зев ротора 1 и зев внутреннего разрезного кольца 7 совмещены.

Работа узла ротора гидравлического ключа осуществляется следующим образом.

Переключатель 12 направления вращения жестко связан с ротором 1, при включении в работу фиксатора 15 в правом положении (на завинчивание или затягивание трубы), переключатель 12 направления вращения направлен по часовой стрелке, ротор 1 поворачивается по часовой стрелке, в пределах прорези 16 внутреннего разрезного кольца 7, которое неподвижно, удерживается от поворота тормозной лентой 19, которая охватывает разрезное кольцо 7 по диаметру (ориентировочно с усилием 100 кг). Ролик 2 перемещает подвижную челюсть 10, которая плашкой 11 прижимает трубу к двум плашкам 9, расположенным на разрезной втулке 8, после чего ротор 1, продолжая вращение, преодолевает тормозной момент тормозной ленты 19 и внутреннее разрезное кольцо 7 с зажатой трубой начинает вращаться вместе с ротором 1 до затяжки трубы до упора с требуемым моментом. При смене направления вращения ротора 1 ролик 2 освобождает подвижную челюсть 10 и ролик 3 возвращает ее в исходное положение. Фиксатор 15 переключателя 12 достигает своего исходного положения в пазе 17 на внутреннем разрезном кольце 7 - упора 18, при этом зев внутреннего разрезного кольца 7 и зев ротора 1 совмещаются, что позволяет извлечь трубу из ключа, труба при этом остается в затянутом положении (фиг. 2).

Переключатель 12 направления вращения при включении в работу фиксатора 15 в левом положении (на отвинчивание трубы), направлен против часовой стрелки, ротор 1 поворачивается против часовой стрелки, в пределах прорези 16 внутреннего разрезного кольца 7, которое неподвижно, удерживается от поворота тормозной лентой 19 (ориентировочно с усилием 100 кг). Подвижная челюсть 10 роликом 3 вместе с разрезной втулкой 8 с двумя плашками 9 зажимает трубу и начинает развинчивать трубу, после чего ротор 1, вращаясь, преодолевает тормозной момент тормозной ленты 19 и внутреннее разрезное кольцо 4 с зажатой трубой начинает вращаться вместе с ротором 1 и развинчивает трубу. При смене направления вращения ротора 1 ролик 3 освобождает подвижную челюсть 10 и возвращает ее в исходное положение. Фиксатор 15 переключателя 12 достигает своего исходного положения в пазе 17 на внутреннем разрезном кольце 7, при этом зев внутреннего разрезного кольца 7 и зев ротора 1 совмещаются, что позволяет извлечь трубу из ключа (фиг. 3).

Подвижная челюсть 10 с одной своей стороны в виде выпуклого тела, выполненная с рабочими поверхностями, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей, выполненных различными радиусами, в примере исполнения соответственно R1=70 мм, R2=112 мм, R3=50 мм, при этом R1<R2>R3. Центры окружностей для этих радиусов определены от центра О оси вращения челюсти (точка отсчета) с координатами: x1=-44,9 мм, y1=-12 мм; х2=-86 мм, у2=-36,4 мм; х3=-19,4 мм; у3=-14,5 мм, при этом длины дуг соответственно L1>L2>L3, что соответствует их угловому размеру φ1=32,95 градуса - завинчивание, φ2=23,7 градуса - отвинчивание, φ3=15,4 градуса - возврат челюсти в исходное положение (роликом 3). Точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой х 4=-18 мм, соответственно влево и вправо по рабочей поверхности, точка отсчета угла φ3=15,4 градуса на пересечении рабочей поверхности с координатой х 5=25 - вправо (фиг. 6).

Кроме этого, для возврата подвижной челюсти 10 в исходное положение, может быть предусмотрена пружина 20, которая смонтирована в подвижной челюсти 10, для создания дополнительного усилия по возврату, а также для компенсации не учтенных люфтов и зазоров.

В заявляемой полезной модели повышаются эксплуатационные возможности в работе узла ротора гидравлического ключа, за счет того что не требуется менять местами комплект челюсть - втулка для работ при завинчивании и при отвинчивании труб, за счет того, что подвижная челюсть на стороне в виде выпуклого тела, выполнена с рабочими поверхностями, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей, с различными радиусами, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, соответственно R1, R2, R3, центры окружностей, которых определены от центра оси вращения челюсти с координатами x1 y1, x2 y2, x3 y3, при этом длины дуг соответственно L1, L2, L3, а их угловой размер φ1, φ2, φ2, точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой x 4 соответственно влево и вправо, точка отсчета угла φ3 на пересечении рабочей поверхности с координатой x 5 вправо, узел ротора гидравлического ключа дополнительно содержит, жестко связанный с ротором, переключатель направления вращения с двумя фиксаторами, с которым поворачивается в пределах прорези внутреннего кольца, выполненной по дуге окружности с углом 125 градусов, при этом переключатель установлен на стороне ротора противоположной его разрезу, а прорезь внутреннего разрезного кольца - на стороне противоположной его разрезу.

Claims (1)

1. Узел ротора гидравлического ключа, содержащий ротор в виде разрезной шестерни, ролики, смонтированные на роторе, внутреннее разрезное кольцо, контактирующее с тормозной лентой и с закрепленной на внутреннем разрезном кольце разрезной втулкой с двумя плашками и подвижной челюстью с одной стороны в виде выпуклого тела, с противоположной стороны с одной плашкой, отличающийся тем, что подвижная челюсть на стороне в виде выпуклого тела выполнена с рабочими поверхностями, образованными пересекающимися частями цилиндрических поверхностей с различными радиусами, по которым происходит завинчивание, отвинчивание и возврат челюсти в исходное положение, соответственно R1, R2, R3, центры окружностей которых определены от центра оси вращения челюсти с координатами x1 y1, x2 y2, x3 y3, при этом длины дуг соответственно L1, L2, L3, а их угловой размер φ1, φ2, φ3, точка отсчета углов φ1, φ2 на пересечении рабочей поверхности с координатой x4 соответственно влево и вправо, точка отсчета угла φ3 на пересечении рабочей поверхности с координатой x5 вправо, узел ротора гидравлического ключа дополнительно содержит жестко связанный с ротором переключатель направления вращения с двумя фиксаторами, с которым поворачивается в пределах прорези внутреннего кольца, выполненной по дуге окружности с углом 125°, при этом переключатель установлен на стороне ротора, противоположной его разрезу, а прорезь внутреннего разрезного кольца - на стороне, противоположной его разрезу.

   

Images