RU219138U1

RU219138U1 - Адаптивно-фрикционная подвеска

Info

Publication number: RU219138U1
Application number: RU2023103951U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Александрович Березкин
Original assignee: Дмитрий Александрович Березкин
Filing date: 2023-02-21
Publication date: 2023-06-30

Abstract

Полезная модель относится к узлам, устройствам, средствам для удержания веса колоны и герметизации скважины, а именно к адаптивно-фрикционным подвескам. Технический результат заключается в более повышенной конструктивной надежности заявленной подвески. Результат достигается заявленной адаптивно-фрикционной подвеской, которая включает корпус подвески, корпус колонной головки, причем корпус колонной головки выполнен упругим и цилиндрической формы, внутри которого закреплен корпус подвески, который выполнен цилиндрической формы с внешними зубьями и двумя внешними герметизирующими уплотнительными поверхностями сферической формы, поверх упругого корпуса колонной головки закреплен конический направляющий элемент, поверх которого закреплены два компрессионных кольца, которые соединены между собой соединительными элементами, выполненными с возможностью при соединении компрессионных колец между собой оказывать нарастающее давление на конический направляющий элемент с дальнейшей деформацией через него упругого корпуса колонной головки в сторону внешних зубьев и двух внешних герметизирующих уплотнительных поверхностей сферической формы корпуса подвески и с жестким упором в них.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к узлам, устройствам, средствам для удержания веса колоны и герметизации скважины, а именно к адаптивно-фрикционным подвескам.

Уровень техники

Известна подвеска (изобретение №2159843, опубл. 27.11.2000 г.), содержащая установленный в колонной головке корпус с центральным отверстием, имеющим резьбовые соединения с насосно-компрессорными трубами и расположенным между ними узлом крепления устьевого клапана, причем между узлом крепления устьевого клапана и нижним резьбовым соединением корпуса с насосно-компрессорными трубами выполнено сужение центрального отверстия.

Недостатком указанной подвески является меньшая грузоподъемность (за счет удержания веса с помощью множеств различных неравномерных контактных напряжений), посадка только на посадочный бурт, уплотнение «металл-по-металлу» образуется по посадочной поверхности за счет веса подвешиваемой трубы. Из-за технологических допусков и зазоров образуемые контактные напряжения распределены неравномерно и их значение точно не определено. Есть отдельные компоненты уплотнительных элементов, что усложняет общую конструкцию изделия.

Раскрытие полезной модели

Технический результат заключается в более повышенной конструктивной надежности заявленной подвески, за счет равномерного, постоянного контактного напряжения на уплотнительных поверхностях «металл-по-металлу» посредством выполнения герметизирующих уплотнительных поверхностей сферической формы на корпусе подвески, контактные напряжения на которых создаются посредством деформации в радиальном направлении упругого корпуса колонной головки за счет перемещения компрессионных колец и по конической направляющей.

Результат достигается заявленной адаптивно-фрикционной подвеской, включающей корпус колонной головки, который выполнен упругим, внутри которого закреплен корпус подвески, который выполнен с внешними зубьями и двумя внешними герметизирующими уплотнительными поверхностями, поверх упругого корпуса колонной головки закреплен конический направляющий элемент, поверх которого закреплены два компрессионных кольца, которые соединены между собой соединительными элементами, выполненными с возможностью при соединении компрессионных колец между собой оказывать нарастающее давление на конический направляющий элемент с дальнейшей деформацией через него упругого корпуса колонной головки в сторону внешних зубьев и двух внешних герметизирующих уплотнительных поверхностей корпуса подвески и с жестким упором в них, причем корпус колонной головки выполнен цилиндрической формы и корпус подвески выполнен цилиндрической формы, а две внешние герметизирующие уплотнительные поверхности выполнены сферической формы.

Согласно полезной модели каждый соединительный элемент выполнен в виде шпильки.

Как следствие основного результата достигаются дополнительные результаты заключающийся: в большой грузоподъемности при одинаковых габаритах узла (за счет удержания веса с помощью силы трения); в возможности установки в посадочное место при недоспуске обсадной колонны на величину 120..240 мм посредством выполнения контактной поверхности корпуса подвески и упругого корпуса колонной головки в виде цилиндрических поверхностей; отсутствуют отдельные компоненты уплотнительных элементов, что также дополнительно сказывается на достижении заявленного технического результата заключающегося в более повышенной конструктивной надежности заявленной подвески.

Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой приведена схема предпочтительного варианта осуществления заявленной адаптивно-фрикционной подвески.

Осуществление полезной модели

На фигуре изображена адаптивно-фрикционная подвеска, включающая упругий корпус колонной головки 2 цилиндрической формы, внутри которого закреплен корпус подвески 1, который выполнен цилиндрической формы с внешними зубьями и двумя внешними герметизирующими уплотнительными поверхностями сферической формы, поверх упругого корпуса колонной головки 2 закреплен конический направляющий элемент 3, поверх которого закреплены два компрессионных кольца 4, 5, которые соединены между собой соединительными элементами 6, выполненными с возможностью при соединении компрессионных колец между собой оказывать нарастающее давление на конический направляющий элемент 3 с дальнейшей деформацией через него упругого корпуса колонной головки 2 в сторону внешних зубьев и двух внешних герметизирующих уплотнительных поверхностей сферической формы корпуса подвески 1 и с жестким упором в них.

Согласно полезной модели соединительный элемент выполнен в виде шпильки.

Принцип работы заявленной адаптивно-фрикционной подвески следующий.

С помощью активации соединительных элементов 6 компрессионные кольца 4 и 5 смыкаются до контакта. Компрессионные кольца 4 и 5 выполнены достаточно жесткими для того, чтобы смыкание компрессионных колец 4 и 5 по коническому направляющему элементу 3 приводило к деформации упругого корпуса колонной головки 2 в радиальном направлении. Между упругим корпусом колонной головки 2 и корпусом подвески 1 имеется зазор порядка 2-5 мм. При радиальном деформировании упругого корпуса колонной головки 2 этот зазор выбирается и происходит контакт внутренней поверхности упругого корпуса колонной головки 2 и корпуса подвески 1. На поверхности контакта упругого корпуса колонной головки 2 и корпуса подвески 1 образуются контактные напряжения. При приложении осевой нагрузки к корпусу подвески 1 на поверхности контакта образуются силы трения, за счет которых вес корпуса подвески и прикрепленной к ней труб удерживается в упругом корпусе колонной головки 2. Поверхность контакта корпуса подвески 1 представляет собой цилиндрическую поверхность с бороздами, расположенными в окружном направлении, формирующие зубья. Герметизация узла проводится по герметизирующим уплотнительным поверхностям сферической формы, формируя жесткое, неподвижное уплотнение «металл-по-металлу». За счет того, что усилие на контактной поверхности упругого корпуса колонной головки 2 и корпуса подвески 1 зависят от измеряемой величины, а именно от перемещения одного компрессионного кольца 4 относительно другого компрессионного кольца 5, то деформации конического направляющего элемента 3, упругого корпуса колонной головки 2 и зубьев и уплотнительных поверхностей на корпусе подвески 1 не выходят из зоны упругости металла.

Корпус подвески 1, выполнен цилиндрической формы с внешними зубьями и двумя внешними герметизирующими уплотнительными поверхностями сферической формы. В частном варианте осуществления герметизирующие уплотнительные поверхности сферической формы выполнены в виде отдельного элемента закрепленного на внешней поверхности корпуса подвески 1 или единого элемента, как, например, часть внешней поверхности корпуса подвески 1.

Упругий корпус колонной головки 2, корпус подвески 1, конический направляющий элемент 3, два компрессионных кольца 4,5, соединительный элемент 6, в предпочтительном варианте осуществления выполнены из металла или другого прочного материала.

Соединительный элемент 6 может быть выполнен в виде шпильки, болта, или любого другого крепежного изделия, например, в виде стержня с наружной резьбой.

Современные технологии и оборудование позволяют осуществить настоящую полезную модель в крупносерийном производстве. На заводе или предприятии имеется все необходимое оборудование для производства заявленной адаптивно-фрикционной подвески.

Заявленная адаптивно-фрикционная подвеска выполнена в виде единой конструкции, а именно отдельные компоненты (или составные части) заявленной адаптивно-фрикционной подвески соединены между собой на одном предприятии-изготовителе (или заводе-изготовителе) сборочными операциями, такими как свинчивание, сочленение, клепка, сварка, пайка, опрессовка, развальцовка и т.п.

Claims

1. Адаптивно-фрикционная подвеска, включающая корпус колонной головки, который выполнен упругим, внутри которого закреплен корпус подвески, который выполнен с внешними зубьями и двумя внешними герметизирующими уплотнительными поверхностями, поверх упругого корпуса колонной головки закреплен конический направляющий элемент, поверх которого закреплены два компрессионых кольца, которые соединены между собой соединительными элементами, выполненными с возможностью при соединении компрессионных колец между собой оказывать нарастающее давление на конический направляющий элемент с дальнейшей деформацией через него упругого корпуса колонной головки в сторону внешних зубьев и двух внешних герметизирующих уплотнительных поверхностей корпуса подвески и с жестким упором в них, отличающаяся тем, что корпус колонной головки выполнен цилиндрической формы, и корпус подвески выполнен цилиндрической формы, а две внешние герметизирующие уплотнительные поверхности выполнены сферической формы.

2. Адаптивно-фрикционная подвеска по п. 1, отличающаяся тем, что каждый соединительный элемент выполнен в виде шпильки.