RU181264U1

RU181264U1 - Die

Info

Publication number: RU181264U1
Application number: RU2018100698U
Authority: RU
Inventors: Михаил Анатольевич Камышев; Анатолий Григорьевич Суняйкин; Алексей Сергеевич Густоев
Original assignee: Михаил Анатольевич Камышев
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2018-01-10
Publication date: 2018-07-09

Abstract

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к деталям приспособлений для фиксации труб в челюстях ротора реверсивного гидравлического ключа, предназначенного для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях.Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы ключей с заявленными плашками, в которых уменьшен износ зубчатых поверхностей и уменьшена деформация поверхности труб малого диаметра при максимальном усилии в виде сосредоточенного давления на поверхности трубы.Плашка для трубозахватных устройств гидравлических ключей представляет собой сектор полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью челюстей, а на внутренней вогнутой поверхности которого выполнены параллельные зубчатые выступы, грани которых образуют сегмент поверхности тела вращения, для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы, грани зубчатых выступов образуют сегмент поверхности цилиндра для взаимодействия с поверхностью трубы, зубчатые выступы ориентированы к центру трубы, при этом угол между соседними гранями зубчатых выступов α, угол между осями симметрии соседних впадин, проходящими через центр трубы β, кроме того, плашка изготовлена из стали 18ХГТ. 2 ил.The utility model relates to oilfield equipment, namely, to details of fixtures for fixing pipes in the jaws of a rotor of a reversible hydraulic wrench, designed for quick, safe, accurate screwing and unscrewing of drill pipes during hoisting operations. The objective of the claimed technical solution is to increase the reliability of wrenches with the declared dies in which the wear of the gear surfaces is reduced and the surface deformation of the pipes of small diameter is reduced at maximum force in the form lumped pressure on the surface of the pipe. A plate for pipe grippers of hydraulic wrenches is a sector of a hollow cylinder having a smooth surface on the outside for connection with the surface of the jaws, and on the inner concave surface of which parallel gear protrusions are made, the faces of which form a segment of the surface of the body of revolution, interactions with the cylindrical surface of the pipe, the edges of the serrated protrusions form a segment of the surface of the cylinder for interaction with the surface of the pipe decrease, the gear protrusions are oriented toward the center of the pipe, while the angle between adjacent faces of the gear protrusions is α, the angle between the symmetry axes of the adjacent cavities passing through the center of the pipe β, in addition, the die is made of 18KhGT steel. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к деталям приспособлений для фиксации труб в челюстях ротора реверсивного гидравлического ключа, предназначенного для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях.The utility model relates to oilfield equipment, namely, to details of fixtures for fixing pipes in the jaws of the rotor of a reversible hydraulic wrench, designed for quick, safe, accurate screwing and unscrewing of drill pipes during tripping.

Известен патент России на полезную модель №79928, опубликованный 20.01.2009 г. Плашка для фиксации труб, представляющая собой сектор полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью клина, а на внутренней вогнутой поверхности перпендикулярно образующей расположенные параллельные наклонные зубчатые выступы, для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы, сталь, из которой изготовлена плашка, содержит бор в соотношении от 0,001 до 0,005% и железо, хром, марганец, никель - остальное.A patent of Russia for utility model No. 79928, published on January 20, 2009, is known. A die for fixing pipes, which is a sector of a hollow cylinder, has a smooth surface on the outside for connection with the surface of the wedge, and on the inner concave surface it forms perpendicular parallel angled gear protrusions , for interaction with the cylindrical surface of the pipe, the steel of which the die is made contains boron in a ratio of 0.001 to 0.005% and iron, chromium, manganese, nickel - the rest.

Недостатком заявленной плашки являются ее наклонные зубчатые выступы, вращение зажимного устройства ключа обеспечивает свинчивание или развинчивание труб в зависимости от того в какую сторону направлены зубчатые выступы, что требует переналадку не реверсивного устройства.The disadvantage of the claimed die is its inclined gear protrusions, the rotation of the clamping device of the key provides screwing or unscrewing the pipes, depending on which direction the gear protrusions are directed, which requires readjustment of a non-reversible device.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является патент России на полезную модель №103126, опубликованный 27.03.2011 г. Сухарь для трубозахватных устройств гидравлических ключей, представляющий собой прямоугольную пластину, на одной стороне которой выполнен ряд параллельных зубчатых выступов, грани которых образуют сегмент поверхности тора для взаимодействия с поверхностью трубы, а на боковых выемках расположены отверстия для крепления сухаря в пазах трубозахватного устройства.The closest analogue, selected as a prototype, is the Russian patent for utility model No. 103126, published March 27, 2011. Rusk for pipe wrenches of hydraulic keys, which is a rectangular plate, on one side of which a series of parallel toothed protrusions are made, the edges of which form a segment the surface of the torus for interaction with the surface of the pipe, and on the side recesses there are holes for attaching a cracker in the grooves of the pipe gripping device.

Недостатком заявленной плашки является малая площадь охвата трубы зубчатыми выступами, так как зубчатые выступы расположены по внутреннему диаметру тора и не все участвуют в работе по зажиму трубы. Сила от крутящего момента, который развивает ключ и который реализуется на плашке, распределяется только на часть зубчатых выступов, в результате чего эти зубчатые выступа быстрее изнашиваются, а трубы малого диаметра получают деформации.The disadvantage of the claimed die is the small area of the pipe coverage with gear protrusions, since the gear protrusions are located along the inner diameter of the torus and not all are involved in clamping the pipe. The force from the torque that the wrench develops and which is realized on the die is distributed only to a part of the gear protrusions, as a result of which these gear protrusions wear out faster, and pipes of small diameter get deformations.

Задачей заявляемого технического решения является повышение надежности работы ключей с заявленными плашками, в которых уменьшен износ зубчатых поверхностей и уменьшена деформация поверхности труб малого диаметра при максимальном усилии в виде сосредоточенного давления на поверхности трубы.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the wrenches with the declared dies, in which the wear of the gear surfaces is reduced and the surface deformation of the pipes of small diameter is reduced at maximum force in the form of concentrated pressure on the pipe surface.

Технический результат достигается тем, что в плашке для трубозахватных устройств гидравлических ключей представляющей собой сектор полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью челюстей, а на внутренней вогнутой поверхности которого выполнены параллельные зубчатые выступы, грани которых образуют сегмент поверхности тела вращения, для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы, согласно полезной модели, грани зубчатых выступов образуют сегмент поверхности цилиндра для взаимодействия с поверхностью трубы, зубчатые выступы ориентированы к центру трубы, при этом угол между соседними гранями зубчатых выступов α, угол между осями симметрии соседних впадин, проходящими через центр трубы, β, кроме того, плашка изготовлена из стали 18ХГТ.The technical result is achieved by the fact that in the die for pipe gripping devices of hydraulic wrenches representing a sector of a hollow cylinder having a smooth surface on the outside for connection with the surface of the jaws, and on the inner concave surface of which parallel gear protrusions are made, the faces of which form a segment of the surface of the body of revolution, to interact with the cylindrical surface of the pipe, according to a utility model, the edges of the serrated protrusions form a segment of the surface of the cylinder for interaction ystviya with a pipe surface, toothed protrusions oriented towards the center of the pipe, the angle between adjacent faces of toothed protrusions α, the angle between the axes of symmetry of neighboring cavities extending through the tube center, β, furthermore, the die is made of steel 18HGT.

За счет того, что грани зубчатых выступов образуют сегмент поверхности цилиндра для взаимодействия с поверхностью трубы, зубчатые выступы ориентированы к центру трубы, при этом угол между соседними гранями зубчатых выступов α, угол между осями симметрии соседних впадин, проходящими через центр трубы β, кроме того, плашка изготовлена из стали 18ХГТ, повышается надежность работы ключей с заявленными плашками, в которых уменьшен износ зубчатых поверхностей и уменьшена деформация поверхности труб малого диаметра при максимальном усилии в виде сосредоточенного давления на поверхности трубы.Due to the fact that the edges of the serrated protrusions form a segment of the cylinder surface for interaction with the pipe surface, the serrated protrusions are oriented towards the center of the pipe, while the angle between adjacent faces of the serrated protrusions is α, the angle between the symmetry axes of the adjacent cavities passing through the center of the pipe β, in addition , the die is made of 18KhGT steel, the reliability of the keys with the declared dies is increased, in which the wear of the gear surfaces is reduced and the surface deformation of the pipes of small diameter is reduced with a maximum force of de concentrated pressure on the surface of the pipe.

Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет повысить надежность работы ключей с заявленными плашками, в которых уменьшен износ зубчатых поверхностей и уменьшена деформация поверхности труб малого диаметра при максимальном усилии в виде сосредоточенного давления на поверхности трубы.Thus, the combination of the claimed features can improve the reliability of the keys with the declared dies, in which the wear of the gear surfaces is reduced and the surface deformation of the pipes of small diameter is reduced at maximum force in the form of concentrated pressure on the pipe surface.

Заявляемая плашка обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.The inventive die has a novelty, differing from the prototype of the above features, and ensures the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Заявляемая плашка может найти применение в нефтепромысловом оборудовании, а именно для фиксации труб в челюстях ротора реверсивного гидравлического ключа, предназначенного для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях.The inventive die can be used in oilfield equipment, namely for fixing pipes in the jaws of the rotor of a reversible hydraulic wrench, designed for quick, safe, accurate screwing and unscrewing of drill pipes during tripping.

Сущность заявляемой плашки поясняется чертежами, где представлены:The essence of the inventive die is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 - общий вид плашки в аксонометрии;in FIG. 1 is a perspective view of a die in a perspective view;

на фиг. 2 - то же, вид сбоку слева;in FIG. 2 - same, side view on the left;

на фиг. 3 - то же, вид сверху в разрезе.in FIG. 3 - the same, a top view in section.

Плашка для трубозахватных устройств гидравлических ключей представляет собой прямоугольный сектор 1 полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность 2 для соединения с поверхностью челюстей (на фиг. не показана), а на внутренней вогнутой поверхности 3 перпендикулярно образующей трубы расположенные параллельные зубчатые выступы 4 для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы. Грани зубчатых выступов образуют сегмент поверхности цилиндра для взаимодействия с поверхностью трубы. Внутренний диаметр сегмента соответствует наружному диаметру захватываемой трубы, в примере исполнения приведены расчетные величины для труб диаметром 60 мм и 73 мм. Число зубцов плашки 120 и 96 соответственно. Зубчатые выступы 4 ориентированы к центру трубы, при этом угол между соседними гранями зубчатых выступов 4 в примере исполнения α=70 градусам, угол между осями симметрии соседних впадин, проходящими через центр трубы β=7 градусов 30 минут. Плашка изготовлена из стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71, цементация глубиной 0,6-1,0 мм и твердостью HRC 55-60.The die for hydraulic wrench pipe gripping devices is a rectangular sector 1 of the hollow cylinder having a smooth surface 2 on the outside for connection with the jaw surface (not shown in FIG.), And parallel toothed protrusions 4 for interaction on the inner concave surface 3 with a cylindrical pipe surface. The faces of the serrated protrusions form a segment of the surface of the cylinder for interaction with the surface of the pipe. The inner diameter of the segment corresponds to the outer diameter of the captured pipe, in the example of execution the calculated values for pipes with a diameter of 60 mm and 73 mm are shown. The number of teeth of the plate is 120 and 96, respectively. Toothed protrusions 4 are oriented to the center of the pipe, while the angle between adjacent faces of the toothed protrusions 4 in the embodiment is α = 70 degrees, the angle between the symmetry axes of adjacent depressions passing through the center of the pipe is β = 7 degrees 30 minutes. The die is made of steel 18HGT GOST 4543-71, carburizing with a depth of 0.6-1.0 mm and hardness HRC 55-60.

Устройство работает как реверсивное следующим образом. В процессе работы реверсивной челюсти, труба плашками в количестве 3 штук сжимается от воздействия подаваемого давления, определяющего крутящий момент свинчивания, (развинчивания), при этом внутренняя зубчатая поверхность плашки реверсивной челюсти прижимается к трубе первоначально одним рядом зубчатых выступов 4, по мере прокатывания ролика по наружной поверхности челюсти, а затем последовательно всеми зубчатыми выступами 4, в примере исполнения рассматриваются трубы диаметром 60 и 73 мм, распределяя это давление в итоге равномерно по площади соприкосновения всех трех плашек с трубой. Расчетная максимальная сила давления на трубу порядка 12000 кг, при допустимой глубине врезания зубчатых выступов 0,4-0,6 мм, при расчетной площади контакта плашек с трубами соответственно (прямоугольных секторов 1) - 4478 мм кв. и 4486 мм кв.The device operates as a reverse as follows. In the process of operation of the reversible jaw, the pipe with dies in the amount of 3 pieces is compressed by the applied pressure, which determines the make-up torque (unscrewing), while the internal gear surface of the die of the reversible jaw is pressed against the pipe by initially one row of tooth protrusions 4, as the roller rolls along the outer surface of the jaw, and then sequentially with all the serrated protrusions 4, in an example of execution, pipes with a diameter of 60 and 73 mm are considered, distributing this pressure as a result evenly over oschadi contact with all three dice pipe. The estimated maximum pressure force on the pipe is about 12,000 kg, with an allowable depth of penetration of the tooth protrusions of 0.4-0.6 mm, with the estimated area of contact of the dies with the pipes, respectively (rectangular sectors 1) - 4478 mm square. and 4486 mm sq.

Вращение зажимного устройства ключа в зависимости от установленного направления обеспечивает свинчивание или развинчивание труб с большей износостойкостью зубчатых выступов 4 и меньшей деформацией труб.The rotation of the clamping device of the key, depending on the set direction, ensures screwing or unscrewing of the pipes with greater wear resistance of the gear teeth 4 and less deformation of the pipes.

Заявляемая полезная модель повышает надежность работы ключей. Применение заявленных плашек уменьшает износ зубчатых поверхностей и уменьшает деформацию поверхности труб малого диаметра при максимальном усилии в виде сосредоточенного давления на поверхности трубы, за счет того, что, грани зубчатых выступов образуют сегмент поверхности цилиндра для взаимодействия с поверхностью трубы, зубчатые выступы ориентированы к центру трубы, при этом угол между соседними гранями зубчатых выступов α, угол между осями симметрии соседних впадин, проходящими через центр трубы β, кроме того, плашка изготовлена из стали 18ХГТ.The inventive utility model improves the reliability of the keys. The use of the claimed dies reduces the wear of gear surfaces and reduces the deformation of the surface of pipes of small diameter with maximum effort in the form of concentrated pressure on the pipe surface, due to the fact that the faces of the gear protrusions form a segment of the cylinder surface for interaction with the pipe surface, the gear protrusions are oriented towards the center of the pipe wherein the angle between adjacent faces of the serrated protrusions α, the angle between the symmetry axes of adjacent depressions passing through the center of the pipe β, in addition, the die is made and 18HGT steel.

Claims

A die for hydraulic wrench pipe grippers, which is a sector of a hollow cylinder having a smooth surface on the outside for connection with the surface of the jaws, and on the inner concave surface of which parallel gear protrusions are made, the faces of which form a segment of the surface of the body of revolution to interact with the cylindrical surface of the pipe characterized in that the faces of the gear protrusions form a segment of the surface of the cylinder for interaction with the surface of the pipe, gear protrusions are oriented towards the center of the pipe, with the angle between adjacent faces of the tooth protrusions α, the angle between the axis of symmetry of the adjacent cavities passing through the center of the pipe, β, in addition, the die is made of 18KhGT steel.