RU2214498C2

RU2214498C2 - Elevator

Info

Publication number: RU2214498C2
Application number: RU2001113562A
Authority: RU
Inventors: Н.С. Пурсев; И.Н. Пурсева
Original assignee: Пурсев Николай Сергеевич; Пурсева Ирина Николаевна; Пурсев Сергей Николаевич
Priority date: 2001-05-22
Filing date: 2001-05-22
Publication date: 2003-10-20

Abstract

FIELD: oil and gas producing industry, particularly, equipment applicable in servicing of oil and gas wells, in catching and suspending of tubing. SUBSTANCE: elevator has body with recess for passage of changeable grapples made in form of turning segments and having rod. Hinged to body are shackle and turning handle. Ratio of diameter D of internal circumference of elevator body to internal diameter d of changeable grapples amounts up to 1.1- 1.4. Working face of vertical supporting post over which lies the way of spring-loaded retainer from open position to closed position has length within D/5 to D/2. Nonworking face of vertical supporting post coming in contact with spring-loaded retainer in closed position is ended in stop. Said stop prevents spring-loaded retainer from protruding in open position beyond limits of vertical supporting post. Installed in turning handle is spring-loaded lock constantly pressed to vertical supporting post with help of spring. EFFECT: improved elevator performance, higher reliability of tubing fixation and safety of attending personnel. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для захвата колонны насосно-компрессорных труб и удержания их на весу в процессе спуско-подъемных операций. The invention relates to the oil and gas industry, in particular to equipment used in the underground repair of oil and gas wells, and is used to capture the tubing string and hold them in weight during tripping operations.

Известен элеватор трубный для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб (см. , например, Патент РФ 2099503, М.кл. Е 21 В 19/06, опубл. 1997), содержащий корпус с серьгой, поворотные сегментные захваты, рукоятку управления, выполненную в виде подвижной тяги с фиксатором, выполненным в виде стержня, установленного с возможностью вертикального перемещения в закрытом положении рукоятки управления. Known pipe elevator for gripping and holding on weight the tubing string (see, for example, RF Patent 2099503, M. Cl. E 21 B 19/06, publ. 1997), comprising a housing with an earring, rotary segment grips, a handle control, made in the form of a movable rod with a latch, made in the form of a rod mounted with the possibility of vertical movement in the closed position of the control handle.

Недостатками известного элеватора являются низкие эксплуатационные качества и надежность работы. Одна из причин указанных недостатков обусловлена конструктивными особенностями устройства, а именно отсутствием стопорения фиксаторов от самопроизвольного их срабатывания, что снижает степень надежности закрытия захвата. The disadvantages of the known elevator are low performance and reliability. One of the reasons for these shortcomings is due to the design features of the device, namely the absence of locking tabs from their spontaneous operation, which reduces the degree of reliability of the closing of the grip.

Известен также принятый за прототип элеватор (См. патент РФ 2108480, М. кл. 6 Е 21 В 19/06, опубл. 10.04.98, БИ 10), содержащий сменные захваты, имеющие шток с пазом, корпус с пазом для прохода сменных захватов и стойку со скосом, расположенную на центральной оси элеватора, причем на стойке расстояние "h" от центральной оси элеватора до края стойки равно длине прохождения постоянно поджатого к плоскости стойки фиксатора от положения открытия до положения закрытия элеватора, к корпусу шарнирно прикреплены серьга и рукоятка, ось которой совпадает с центральной осью элеватора в положении его открытия, взаимодействующий со стойкой подпружиненный фиксатор, установленный в рукоятке, и выступ в рукоятке, взаимодействующий с пазом штока. Also known is the elevator adopted for the prototype (See RF patent 2108480, M. cl. 6 E 21 B 19/06, publ. 10.04.98, BI 10), containing interchangeable grips having a rod with a groove, a housing with a groove for passage of interchangeable grabs and a stand with a bevel, located on the central axis of the elevator, and on the rack the distance "h" from the central axis of the elevator to the edge of the rack is equal to the length of the passage of the clamp constantly pressed to the plane of the rack from the opening position to the closing position of the elevator, an earring and a handle are pivotally attached to the body whose axis coincides with the central axis of the elevator in its opening position, engaging with a rack spring-loaded latch mounted in the handle, and the protrusion in the handle, which interacts with groove rod.

Недостатком известного элеватора являются низкие эксплуатационные качества и надежность, ограниченные эксплуатационные возможности, снижающие производительность труда и технику безопасности. A disadvantage of the known elevator is low performance and reliability, limited operational capabilities that reduce labor productivity and safety.

Эти недостатки обусловлены неоптимальными размерами элементов конструкции элеватора, а именно расположением вертикальной рабочей стойки, ее длины и ширины, ненадежной фиксацией при эксплуатации элеватора, поскольку при попадании масляных продуктов на поверхность стойки или во время работы в ненастную погоду возможен самопроизвольный выход грани рукоятки в положение "открыто" подпружиненного фиксатора за границы нерабочей зоны вертикальной опорной стойки. These disadvantages are caused by the non-optimal dimensions of the elevator construction elements, namely the location of the vertical working rack, its length and width, and unreliable fixation during operation of the elevator, since if the oil products get on the surface of the rack or during operation in inclement weather, the handle edge may spontaneously exit to the position " open "spring-loaded latch beyond the boundaries of the non-working zone of the vertical support rack.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является улучшение эксплуатационных качеств, повышение надежности фиксации, безопасности работы обслуживающего персонала, снижение себестоимости, увеличение эксплуатационных возможностей. The technical result achieved by the present invention is to improve performance, increase the reliability of fixation, the safety of staff, reduce costs, increase operational capabilities.

Для достижения указанного технического результата в известном элеваторе, содержащем сменные захваты, имеющие шток с пазом, корпус с пазом для прохода сменных захватов и вертикальную опорную стойку, шарнирно прикрепленные к корпусу серьгу и поворотную рукоятку, взаимодействующий с вертикальной опорной стойкой подпружиненный фиксатор, установленный в поворотной рукоятке, и выступ в поворотной рукоятке, взаимодействующий с пазом штока, согласно изобретению сменные захваты выполнены в форме поворотных сегментов, отношение диаметра внутренней окружности корпуса элеватора "D" к внутреннему диаметру "d" сменных захватов составляет 1,1-1,4, вертикальная опорная стойка имеет рабочую грань, по которой проходит путь подпружиненного фиксатора от положения "открыто" до положения "закрыто", и нерабочую грань, соприкасающуюся с подпружиненным фиксатором в положении "открыто", причем длина рабочей грани, по которой проходит путь подпружиненного фиксатора от положения "открыто" до положения "закрыто", находится в пределах от D/5 до D/2, а нерабочая грань вертикальной опорной стойки, соприкасающаяся с подпружиненным фиксатором в положении "открыто", заканчивается упором, препятствующим выходу подпружиненного фиксатора в положении "открыто" за пределы вертикальной опорной стойки, выполненным в виде стальной прямоугольной пластины, причем ширина стальной прямоугольной пластины превышает ширину вертикальной опорной стойки. To achieve the specified technical result in a known elevator containing interchangeable grips having a rod with a groove, a housing with a groove for passage of interchangeable grippers and a vertical support column, an earring and a rotary handle pivotally attached to the body, interacting with a vertical support column, a spring-loaded latch mounted in a rotary handle, and the protrusion in the rotary handle, interacting with the groove of the rod, according to the invention, interchangeable grippers are made in the form of rotary segments, the ratio of the diameter of the inside The lower circumference of the elevator casing “D” to the inner diameter “d” of the interchangeable grippers is 1.1-1.4, the vertical support column has a working face along which the spring-loaded clamp passes from the “open” position to the “closed” position, and the idle a face in contact with the spring-loaded latch in the open position, and the length of the working edge along which the spring-loaded latch passes from the open position to the closed position is in the range from D / 5 to D / 2, and the non-working face is vertical support strut yuschayasya with a spring-loaded latch in the "open" end stop preventing the exit spring-loaded latch in the "open" position beyond the vertical support, made as a rectangular steel plate, the width of the rectangular steel plate exceeds the width of the vertical support column.

Между отличительными признаками и достигнутым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Between the distinguishing features and the achieved technical result, there is the following causal relationship.

В отличие от аналогов и прототипа выполнение сменных захватов в форме поворотных сегментов и соблюдение в размерах поворотных сегментов отношений диаметра внутренней окружности корпуса элеватора "D" к внутреннему диаметру "d" упомянутых сменных захватов, выполненных в форме поворотных сегментов, составляющих 1,1-4,1, дает возможность получить оптимальную конструкцию элеватора, обеспечивающую надежность элеватора в целом, надежность фиксации насосно-компрессорных треб, удобство и безопасность работы обслуживающего персонала. Оптимальное значение длины рабочей грани вертикальной опорной стойки, по которой проходит путь подпружиненного фиксатора от положения "открыто" до положения "закрыто", находящееся в пределах от D/5 до D/2, и выполнение нерабочей грани, заканчивающейся упором, препятствующим выходу подпружиненного фиксатора в положении "открыто" за пределы вертикальной опорной стойки, выполненным в виде стальной прямоугольной пластины, ширина которой превышает ширину вертикальной опорной стойки, обеспечивает точное закрытие и открытие элеватора, повышает удобство работы и его эксплуатационные качества, а также технику безопасности. Unlike analogs and prototypes, the implementation of interchangeable grippers in the form of rotary segments and compliance with the dimensions of the rotary segments of the ratios of the diameter of the inner circumference of the elevator casing "D" to the inner diameter "d" of the mentioned interchangeable grippers made in the form of rotary segments, constituting 1.1-4 , 1, makes it possible to obtain the optimal design of the elevator, ensuring the reliability of the elevator as a whole, the reliability of fixing the tubing needs, the convenience and safety of staff. The optimal value of the length of the working edge of the vertical support column, along which the spring-loaded clamp passes from the open position to the closed position, ranging from D / 5 to D / 2, and the non-working edge ends, which ends with a stop that prevents the spring-loaded clamp from coming out in the "open" position outside the vertical support pillar, made in the form of a rectangular steel plate, the width of which exceeds the width of the vertical support pillar, provides accurate closing and opening of the elevator, increases convenience of work and its operational qualities, as well as safety measures.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков заявляемого изобретения "элеватор" не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to the information available to the applicant, the set of essential features of the claimed invention "elevator" is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

По мнению заявителя, сущность заявляемого изобретения не следует главным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на достигаемый технический результат нового свойства объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения "элеватор" критерию "изобретательский уровень". According to the applicant, the essence of the claimed invention does not follow mainly from the prior art, since it does not reveal the above effect on the achieved technical result of the new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude that the invention is consistent " elevator "criterion of" inventive step ".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в производстве элеваторов с получением технического результата, заключающегося в безопасной и надежной работе с высокими эксплуатационными качествами. The set of essential features that characterize the essence of the invention can be repeatedly used in the production of elevators with obtaining a technical result, which consists in safe and reliable operation with high performance.

Сущность заявляемого изобретения поясняется примером конкретного выполнения, где
на фиг.1 изображен предлагаемый элеватор, вид сбоку;
на фиг.2 - то же, вид сверху.The essence of the invention is illustrated by an example of a specific implementation, where
figure 1 shows the proposed elevator, side view;
figure 2 is the same, a top view.

Элеватор содержит единый несущий корпус 1 в виде полого цилиндра, выполненный с центральным вертикальным пазом 2 в передней его части по всей своей высоте для прохода сменных захватов, выполненных в форме поворотных сегментов 3. К сменным захватам, выполненным в форме поворотных сегментов 3, шарнирно прикреплен шток 4, выполненный с пазом 5, являющимся узлом подсоединения, который связан поворотной рукояткой 6, имеющей Г-образную форму. Поворотная рукоятка 6 имеет скругленную верхнюю часть, параллельные друг другу боковые грани вертикальной и горизонтальной частей. Единый несущий корпус 1 элеватора выполнен с вертикальной опорной стойкой 7 расположенной на противоположной стороне относительно центрального вертикального паза 2 и на одной стороне с пазом 5. Вертикальная опорная стойка 7 имеет рабочую грань 8, по которой проходит путь подпружиненного фиксатора от положения "открыто" до положения "закрыто". Отношение диаметра внутренней окружности корпуса элеватора D=136 мм к внутреннему диаметру d=60 мм упомянутых сменных захватов, выполненных в форме поворотных сегментов 3 D/d, составляет 2,6 мм. В верхней горизонтальной части поворотной рукоятки 6 установлен с возможностью перемещения его по рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7 выполненный в виде цилиндра подпружиненный фиксатор 9, постоянно поджатый к вертикальной опорной стойке 7 с помощью пружины 10. К единому несущему корпусу 1 элеватора шарнирно прикреплена серьга 11 дугообразной формы, выполненная в виде цельнолитого элемента с параллельными цилиндрическими тягами, каждая из которых оканчивается двумя параллельными проушинами. С поворотной рукояткой 6 шарнирно связан рычаг 12, один конец которого свободно установлен в паз 13 подпружиненного фиксатора 9, а другой - свободно установлен в отверстии 14 поворотной рукоятки 6. Рычаг 12 постоянно поджат пружиной 15. В нижней части поворотной рукоятки 6 имеются отверстия 16 для установки штока 4 и выступ 17, взаимодействующий с пазом 5 штока 4. Длина "I" рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7, по которой проходит путь подпружиненного фиксатора 9 от положения "открыто" до положения "закрыто", равна D/3=136/3=45,3 мм. Вертикальная опорная стойка 7 имеет также на стороне, противоположной расположению рабочей грани, нерабочую грань 8, соприкасающуюся с подпружиненным фиксатором 9 в положении "открыто" и заканчивающуюся упором 19, препятствующим выходу подпружиненного фиксатора в положении "открыто" за пределы вертикальной опорной стойки, выполненным в виде стальной прямоугольной пластины, причем ширина стальной прямоугольной пластины превышает ширину вертикальной опорной стойки 7. Поверхности рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7 и рабочей грани 20 фиксатора 9 выполнены рифлеными. Для исключения заеданий и прихватов сменных захватов, выполненных в форме поворотных сегментов 3 в цилиндрической полости корпуса 1 элеватора, верхняя поверхность 21 подошвы элеватора 22 смазывается сезонной консистентной смазкой. The elevator contains a single supporting body 1 in the form of a hollow cylinder, made with a central vertical groove 2 in its front part along its entire height for passage of removable grippers made in the form of rotary segments 3. To removable grippers made in the form of rotary segments 3, it is pivotally attached the rod 4, made with a groove 5, which is the connection unit, which is connected by a rotary handle 6 having a L-shaped. The rotary handle 6 has a rounded upper part, side edges parallel to each other of the vertical and horizontal parts. The single supporting body 1 of the elevator is made with a vertical support column 7 located on the opposite side relative to the central vertical groove 2 and on the same side with the groove 5. The vertical support column 7 has a working face 8, along which the spring-loaded clamp passes from the "open" position to the position "closed". The ratio of the diameter of the inner circumference of the elevator casing D = 136 mm to the inner diameter d = 60 mm of said interchangeable grippers made in the form of rotary segments 3 D / d is 2.6 mm. In the upper horizontal part of the rotary handle 6 is installed with the possibility of moving it along the working edge 8 of the vertical support column 7, a spring-loaded lock 9 made in the form of a cylinder, constantly pressed against the vertical support column 7 by means of a spring 10. An earring 11 is pivotally attached to a single supporting body 1 of the elevator arc-shaped, made in the form of an integral element with parallel cylindrical rods, each of which ends with two parallel eyes. A lever 12 is pivotally connected to the rotary handle 6, one end of which is freely installed in the groove 13 of the spring-loaded latch 9, and the other is freely installed in the hole 14 of the rotary handle 6. The lever 12 is constantly preloaded by the spring 15. There are holes 16 for the bottom of the rotary handle 6 the installation of the rod 4 and the protrusion 17, interacting with the groove 5 of the rod 4. The length "I" of the working edge 8 of the vertical support column 7, along which the spring-loaded clamp 9 passes from the open position to the closed position, is D / 3 = 136 / 3 = 45.3 mm. The vertical support column 7 also has a non-working edge 8 on the side opposite to the location of the working edge, which contacts the spring-loaded latch 9 in the open position and ends with a stop 19, which prevents the spring-loaded latch in the "open" position outside the vertical support column made in in the form of a rectangular steel plate, and the width of the rectangular steel plate exceeds the width of the vertical support column 7. The surface of the working face 8 of the vertical support column 7 and the working face 20 retainer 9 are grooved. To exclude seizing and sticking of interchangeable grippers made in the form of rotary segments 3 in the cylindrical cavity of the elevator body 1, the upper surface 21 of the elevator sole 22 is lubricated with seasonal grease.

Элеватор работает следующим образом. The elevator works as follows.

В положении "открыто" элеватора подпружиненный фиксатор 9 постоянно поджат пружиной 10 к вертикальной опорной стойке 7. При наклоне элеватора к подхватываемой трубе сменные захваты, выполненные в форме поворотных сегментов 3, выходят по центральному пазу 2 из корпуса 1 элеватора. Сменные захваты, выполненные в форме поворотных сегментов 3, скользят по смазанной сезонной консистентной смазкой поверхности 21 подошвы 22 элеватора и расходятся. Раскрытые сменные захваты, выполненные в форме поворотных сегментов 3, заводятся на трубу, и корпус 1 элеватора опускается к трубе. При этом сменные захваты, выполненные в форме поворотных сегментов 3, охватывают трубу и двигаются вместе с ней во внутреннюю цилиндрическую полость корпуса 1 элеватора. При этом шток 4 заходит в отверстие 16. После этого рабочий - оператор поворачивает рукоятку 6 влево. Подпружиненный фиксатор 9 двигается по рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7, скользя по ее поверхности. Пружина 10, постоянно поджимая подпружиненный фиксатор 9 к рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7, выдвигает его из поворотной рукоятки и, пройдя расстояние до края рабочей грани 8 вертикальной опорной стойки 7, подпружиненный фиксатор максимально выталкивается и заходит за вертикальную опорную стойку 7. При этом выступ 17 рукоятки 6 заходит в паз 5 штока 4, препятствуя выходу сменных захватов, выполненных в форме поворотных сегментов 3, с трубой из корпуса 1, и происходит закрытие элеватора. Для открытия элеватора рычаг 12 нажимают и пружина 15 сжимается, при этом конец рычага 12 в пазу 13 сожмет пружину 10 фиксатора 9 и выведет его из-за вертикальной опорной стойки 7. В таком случае при перемещении поворотной рукоятки 6 вправо фиксатор 9 будет продвигаться по рабочей грани 8 опорной стойки 7. При перемещении подпружиненного фиксатора 9 от края рабочей грани вертикальной опорной стойки 7 выступ 17 постепенно выйдет из паза 5 штока 4, подпружиненный фиксатор 9 своей торцевой частью будет прижат пружиной 10 к нерабочей грани 18 вертикальной опорной стойки 7 и своей боковой частью к упору 19, выполненному в виде стальной прямоугольной пластины, ширина которой превышает ширину вертикальной опорной стойки, и произойдет открытие элеватора. После этого сменные захваты, выполненные в форме поворотных сегментов 3, выйдут из корпуса 1 и труба будет освобождена. Дальнейшие циклы зажатия и освобождения труб производятся аналогично. In the open position of the elevator, the spring-loaded latch 9 is constantly pressed by the spring 10 to the vertical support column 7. When the elevator is tilted to the pick-up pipe, interchangeable grippers made in the form of rotary segments 3 exit the central groove 2 from the elevator housing 1. Replaceable grips, made in the form of rotary segments 3, slide on the greased surface 21 of the elevator sole 22 and are diverged. Open interchangeable grippers, made in the form of rotary segments 3, are wound on the pipe, and the housing 1 of the elevator is lowered to the pipe. At the same time, interchangeable grips made in the form of rotary segments 3 cover the pipe and move with it into the inner cylindrical cavity of the elevator body 1. When this rod 4 goes into the hole 16. After that, the worker - the operator turns the handle 6 to the left. The spring-loaded latch 9 moves along the working face 8 of the vertical support column 7, sliding along its surface. The spring 10, constantly pressing the spring-loaded lock 9 to the working edge 8 of the vertical support column 7, pushes it out of the rotary handle and, having passed the distance to the edge of the working edge 8 of the vertical support column 7, the spring-loaded lock is pushed out as far as possible and goes beyond the vertical support column 7. the protrusion 17 of the handle 6 enters the groove 5 of the rod 4, preventing the exit of removable grippers, made in the form of rotary segments 3, with a pipe from the housing 1, and the elevator closes. To open the elevator, the lever 12 is pressed and the spring 15 is compressed, while the end of the lever 12 in the groove 13 will compress the spring 10 of the latch 9 and remove it due to the vertical support column 7. In this case, when the rotary handle 6 is moved to the right, the latch 9 will move along the working face 8 of the support column 7. When moving the spring-loaded lock 9 from the edge of the working edge of the vertical support 7, the protrusion 17 will gradually come out of the groove 5 of the rod 4, the spring-loaded clamp 9 with its end part will be pressed by the spring 10 to the idle face 18 of the vertical support the rack 7 and its lateral part to the stop 19, made in the form of a rectangular steel plate whose width exceeds the width of the vertical support rack, and the elevator will open. After this, interchangeable grips made in the form of rotary segments 3 will come out of the housing 1 and the pipe will be released. Further cycles of clamping and releasing the pipes are carried out similarly.

Предложенный элеватор обладает улучшенными эксплуатационными качествами и повышенной надежностью фиксации, увеличенными эксплуатационными возможностями, кроме того, он имеет невысокую себестоимость, а также исключает несчастные случаи при его эксплуатации. The proposed elevator has improved performance and increased reliability of fixation, increased operational capabilities, in addition, it has a low cost, and also eliminates accidents during its operation.

Claims

1. An elevator comprising interchangeable grips having a rod with a groove, a housing with a groove for passage of interchangeable grippers and a vertical support column, an earring and a rotary handle pivotally attached to the housing, interacting with a vertical support column, a spring-loaded lock mounted in the rotary handle, and a protrusion in rotary handle, interacting with the groove of the rod, characterized in that the removable grippers are made in the form of rotary segments, the ratio of the diameter of the inner circumference of the elevator housing "D" to the inner diameter "d "interchangeable grippers is 1.1 - 1.4, the vertical support column has a working face, along which the spring-loaded latch passes from the open position to the closed position, and the non-working face in contact with the spring-loaded latch in the open position, moreover, the length of the working edge, along which the spring-loaded clamp passes from the "open" position to the "closed" position, is in the range from D / 5 to D / 2, and the non-working face of the vertical support post in contact with the spring-loaded clamp in the "open" position zack nchivaetsya stop preventing the exit spring-loaded latch in the "open" position beyond the vertical support.

2. The elevator according to claim 1, characterized in that the emphasis is made in the form of a rectangular steel plate.

3. The elevator according to claim 2, characterized in that the width of the rectangular steel plate exceeds the width of the vertical support column.