RU21613U1

RU21613U1 - BAR KEY

Info

Publication number: RU21613U1
Application number: RU2001118399/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Нежельский; В.Ф. Пархоменко; А.М. Фидаров
Original assignee: Нежельский Анатолий Анатольевич; Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2002-01-27

Description

МПК 7 Е21В 19/16; 19/20IPC 7 Е21В 19/16; 19/20

КЛЮЧ ШТАНГОВЫЙBAR KEY

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, которое используется при ремонте нефтяных скважин, а именно к приводным штанговым ключам.The utility model relates to oilfield equipment that is used in the repair of oil wells, namely to drive rod keys.

Известны ключи типа АПЖ-Т, КШЭ для механизированного свинчивания и развинчивания штанг при ремонте скважин.Known wrenches of the type APZh-T, KShE for mechanized make-up and unscrewing of rods during repair of wells.

Ключ механический штанговый КШЭ, принят за прототип (Е.И.Бухаленко, «Нефтепромысловое оборудование, Справочник, М. Недра, 1990г.). Данный ключ состоит из редуктора с маховиком, водилом, откидной вилкой, электродвигателя с блоком управления, соединительной муфты.The mechanical key switch KSE, adopted as a prototype (EI Bukhalenko, "Oilfield equipment, Handbook, M. Nedra, 1990.). This key consists of a gearbox with a flywheel, a carrier, a folding fork, an electric motor with a control unit, a coupling.

Указанные ключи имеют следуюшие недостатки:These keys have the following disadvantages:

1)сменные диски маховика, создаюшие дополнительный момент инерции позволяюший свинчивать и развинчивать резьбовые соединения штанг с требуемым моментом, установлены на нижнем конце быстро ходного вала редуктора, что приводит к преждевременному износу подшипников быстроходного вала и зубчатого зацепления с шестерней промежуточного вала из-за неравномерного нагружения концов быстроходного вала в конце свинчивания и в начальный момент развинчивания штанг.1) replaceable flywheel disks, which create an additional moment of inertia that allows you to screw and unscrew the threaded connections of the rods with the required moment, are installed on the lower end of the high-speed gear shaft, which leads to premature wear of the high-speed shaft bearings and gearing with the intermediate shaft gear due to uneven loading ends of the high-speed shaft at the end of make-up and at the initial moment of unscrewing the rods.

2)водило неразъемно прикреплено к ведомой шестерне, что усложняет ремонт ключа при замене изношенной шестерни. Часть водила, не входяшая в контакт со штанговым ручным ключом, расположена под углом к оси ведомой шестерни, что усложняет изготовление водила.2) the carrier is permanently attached to the driven gear, which complicates the repair of the key when replacing a worn gear. The part of the carrier that did not come into contact with the rod hand key is located at an angle to the axis of the driven gear, which complicates the manufacture of the carrier.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, повышение надежности работы ключа, снижение массы и затрат при его ремонте, а также обеспечение быстрой замены типа привода (гидропривода на электропривод и обратно).The objective of the invention is to remedy these disadvantages, increase the reliability of the key, reduce weight and costs during its repair, as well as provide quick replacement of the type of drive (hydraulic to electric drive and vice versa).

Эта задача достигается тем, что в предлагаемом ключе диски-маховики и соединительная муфта выполнены таким образом, что обеспечивают равные моменты инерции ведомая шестерня редуктора выполнена с круговым пазом, в котором размешен круговой сегмент сменного водила, стойка которого наклонена под углом к оси ведомой шестерни редуктора и выполнена из трубной заготовки. Соединение корпуса с опорной втулкой ключа выполнено кулачковым.This task is achieved by the fact that in the proposed key, the flywheel disks and the coupling are made in such a way that they provide equal moments of inertia the driven gear of the gearbox is made with a circular groove, in which the circular segment of the interchangeable carrier is placed, the rack of which is inclined at an angle to the axis of the driven gear of the gearbox and made of tube billet. The connection of the housing with the key support sleeve is made cam.

Полумуфта вала привода выполнена взаимозаменяемой ,61 опоры гидроили электропривода выполнены со втулками, номинальные внутренние посадочные диаметры которых равны посадочному диаметру опорной втулки корпуса редуктора, с возможностью замены гидропривода на электропривод, а соединительная муфта выполнена в виде муфты предельного момента, расположенной между сменной полумуфтой гидропривода и полумуфтой быстроходного вала редуктора.The drive shaft coupling is made interchangeable, 61 of the hydraulic actuator support are made with bushings, the nominal internal mounting diameters of which are equal to the mounting diameter of the bearing sleeve of the gear housing, with the possibility of replacing the hydraulic drive by the electric drive, and the coupling is made in the form of a limit torque coupling located between the replaceable hydraulic coupling half and a coupling of a high-speed shaft of a reducer.

На фиг. 1 изображен в разрезе ключ штанговый с блоком гидропривода, в сечении А-А показано соединение водила с ведомой шестерней редуктора.In FIG. 1 shows a sectional wrench with a hydraulic actuator, section AA shows the connection of the carrier with the driven gear of the gearbox.

На фиг. 2 изображен блок эле опривода ключа штангового, взаимозаменяемого при надобности на блок гидропривода.In FIG. 2 shows a block of an electric drive of a rod key, interchangeable, if necessary, with a hydraulic drive unit.

Ключ штанговый состоит из редуктора 1, включаюшего основание корпуса 2, верхнюю крышку 3, корпус 4, ведомую шестерню 5, откидную вилку 6, водило 7 со стойкой 8, опорную втулку ключа 9, ведуший вал 10, дискимаховики 11, полумуфту редуктора 12, муфту предельного момента 13, полумуфту привода 14.The rod key consists of a gearbox 1, including the base of the housing 2, the top cover 3, the housing 4, the driven gear 5, the hinged fork 6, the carrier 7 with the strut 8, the support sleeve of the key 9, the drive shaft 10, the disk flywheel 11, the coupling half of the gearbox 12, the coupling torque limit 13, the coupling half of the actuator 14.

В кольцевом пазу 15 ведомой шестерни 5, размешен сегментовый выступ 16 водила 7 (см. также сечение А-А),стойка 8 которого установлена под угломIn the annular groove 15 of the driven gear 5, a segmented protrusion 16 of the carrier 7 is placed (see also section AA), the strut 8 of which is installed at an angle

,7 2//у/ 3 , 7 2 // y / 3

к оси ведомой шестерни 5. Корпус 4 зафиксирован во втулке 17 основания корпуса 2, винтами 18. Опорная втулка ключа 9 зафиксирована со втулкой 17 стопорным винтом 19 и кулачковым соединением 20 с корпусом 4. На верхней крышке 3 неподвижно и соосно с ведушим валом 10 закреплена втулка 21 опоры привода.to the axis of the driven gear 5. The housing 4 is fixed in the sleeve 17 of the base of the housing 2, with the screws 18. The support sleeve of the key 9 is fixed with the sleeve 17 with a locking screw 19 and a cam connection 20 with the housing 4. On the upper cover 3 is fixed and aligned with the drive shaft 10 is fixed drive support sleeve 21.

Блок гидропривода 22 состоит из опоры 23, на которой закреплен реверсный гидромотор 24, гидрораспределитель 25, манометр 26. На валу 27, гидромотора 24 установлена полумуфта 14. Опора 23 выполнена с опорной втулкой 28.The hydraulic actuator block 22 consists of a support 23, on which a reverse hydraulic motor 24, a hydraulic distributor 25, a pressure gauge 26 are fixed. A coupling half 14 is mounted on the shaft 27 of the hydraulic motor 24. The support 23 is made with a support sleeve 28.

Блок электропривода 29 (см.фиг.2) состоит из опоры 30, на которой закреплены электродвигатель 31. На валу элетродвигателя 32 установлена полумуфта электропривода 33, соединенная с возможностью разъединения с муфтой предельного момента 13.The electric drive unit 29 (see FIG. 2) consists of a support 30 on which the electric motor 31 is fixed. A half-coupling of the electric drive 33 is mounted on the shaft of the electric motor 32, which is connected with the possibility of disconnection with the limit torque coupling 13.

Опора 30 включает втулку 34, номинальный внутренний диаметр которой равен номинальному внутреннему диаметру втулки 28 (см.фиг. 1). Блоки привода фиксируются на втулке опоры привода 21 фиксаторами 35.The support 30 includes a sleeve 34, the nominal inner diameter of which is equal to the nominal inner diameter of the sleeve 28 (see figure 1). The drive blocks are fixed on the sleeve of the drive support 21 with latches 35.

Диски-маховики 11 выполнены так, что создаваемые иди моменты инерции приблизительно равны сумме моментов инерции полумуфт гидропривода 14 или электропривода 33, муфты предельного момента 13 и полумуфты 12 быстроходного вала редуктора 10.The flywheel disks 11 are designed so that the go moments of inertia created are approximately equal to the sum of the moments of inertia of the coupling halves of the hydraulic drive 14 or the electric drive 33, the limit torque coupling 13 and the coupling half 12 of the high-speed shaft of the gearbox 10.

Создаваемые моменты инерции вышеперечисленных деталей позволяют получить требуемые моменты свинчивания или развинчивания штанг водилом 7. Ключ штанговый устанавливается сменной опорной втулкой 9 на муфту колонны НКТ и крепится на ней винтом 19.The created moments of inertia of the above details make it possible to obtain the required moments of making or unscrewing the rods with the carrier 7. The rod key is installed with a removable support sleeve 9 on the tubing string coupling and fastened to it with a screw 19.

Юпоч штанговый с электроприводом или гидроприводом работает следуюшим образом: после посадки колонны штанг на откидную вилку 6, на квадрат нижней штанги устанавливается стопорный ключ, который соединен с ключом штанговым, а на квадрат верхней штанги - штанговый ключ, входяший в контакт со стойкой 8 водила 7. Затем при вЕслючении электродвигателя 31 или гидромотора 24, производится свинчивание или развинчивание штанг в за.{)ГН -}::}3Yupoch rod with an electric or hydraulic actuator works as follows: after landing the column of rods on the hinged fork 6, a lock key is installed on the square of the lower rod, which is connected to the rod key, and on the square of the upper rod - the rod key that comes into contact with the rack 8 carrier 7 . Then, with the exception of the electric motor 31 or hydraulic motor 24, make-up or unscrewing of the rods in behind. {) GN -} ::} 3

висимости от направления вращения. Регулировку моментов свинчивания штанг производим с помощью муфты предельного момента. Благодаря такому исполнению:depending on the direction of rotation. The adjustment of the moments of make-up of the rods is done with the help of the limit torque coupling. Thanks to this design:

1)обеспечивается равномерное нагружение подщипников быстроходно вала, исключается неравномерный износ подшипников и зубьев шестерен и регулируемость моментов свинчивания и развинчивания резьбовых соединений пгганг различного типоразмера;1) ensures uniform loading of the bearings of the high-speed shaft, eliminates uneven wear of bearings and gear teeth and adjustable torque and screwing of threaded couplings of various sizes;

2)повыщается надежность крепления водила к шестерне и возможность его замены;2) the reliability of attaching the carrier to the gear and the possibility of replacing it is increased;

3)снижаются затраты на изготовление стойки водила;3) reduced the cost of manufacturing the carrier rack;

4)обеспечивается возможность быстрой замены блока с электроприводом на блок с гидроприводом и наоборот, что позволяет расширить возможность применения ключа.4) provides the ability to quickly replace the unit with an electric unit with a unit with a hydraulic actuator and vice versa, which allows to expand the possibility of using the key.

Необходимость замены блоков возникает в случае выхода из строя электродвигателя, при отключении электроэнергии и т.д.The need to replace the blocks arises in the event of a failure of the electric motor, during a power outage, etc.

В этих случаях на редуктор устанавливается гидропривод, который приводится в действие от гидросистемы подъемной установки для ремонта скважин, блок с гидроприводом может быть быстро заменен на блок с электроприводом, благодаря равенству посадочных диаметров втулок привода и опоры привода.In these cases, the hydraulic drive is installed on the gearbox, which is driven by the hydraulic system of the lifting unit for well repair, the hydraulic drive unit can be quickly replaced by an electric drive unit, due to the equality of the mounting diameters of the drive bushings and the drive support.

5)установка муфты предельного момента на ведущем валу редуктора позволяет производить регулировку момента свинчивания щтанг различного типоразмера, что исключает их перекрепление и повреждение, а также предохраняет электродвигатель от перегрузок.5) the installation of the clutch of the maximum torque on the drive shaft of the gearbox allows you to adjust the moment of make-up of the bars of various sizes, which eliminates their overhaul and damage, and also protects the motor from overloads.

Таким образом, в целом повышается надежность работы ключа, достигается взаимозаменяемость блоков с гидро- и электроприводами, сокращаются затраты, связанные с ремонтом ключа, повыщается надежность свинчивания резьбовых соединений. Thus, in general, the reliability of the wrench increases, interchangeability of the blocks with hydraulic and electric drives is achieved, the costs associated with the repair of the key are reduced, and the reliability of screwing of threaded joints is increased.

Claims

A rod key, comprising a two-stage gearbox with replaceable flywheel disks, a housing base sleeve, a key support sleeve, a carrier with a stand, a drive unit with an engine and a coupling consisting of two coupling halves with an intermediate disk between them, characterized in that the flywheel disks and the coupling is made so as to create equal moments of inertia, while the intermediate disk of the coupling is made in the form of a limit torque coupling, the drive shaft coupling half is interchangeable, and the hydraulic drive supports or electric drives are made with bushes, the nominal internal bore diameters of which are equal to the bore diameter of the support sleeve of the gear housing, with the possibility of replacing the drives, and the driven gear of the gearbox is made with a circular groove in which the circular segment of the removable carrier is placed, the strut of which is inclined at an angle to the axis of the driven gear gearbox and is made of tube stock, and the connection of the housing with the support sleeve of the key is made cam.