RU2225493C2

RU2225493C2 - Elevator for tubing and boring pipes

Info

Publication number: RU2225493C2
Application number: RU2001123534/03A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Кудин
Original assignee: Кудин Владимир Григорьевич
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2004-03-10

Abstract

FIELD: well boring and maintenance equipment. SUBSTANCE: elevator has body with boss and platform. Body is pivotally connected to hanger by means of fingers. Jaws with a coupling rod are pivotally interconnected and placed inside the body. Locking means is made in form of rotatable handle with spring-loaded lever, placed inside the boss. Upper end of lever is connected to spring-loaded fixing part, which can interact with the platform. Lower end of lever can interact with groove in the boss. Torsion spring is placed in the groove made in the bushing of handle. At one end torsion spring is fixed in the boss with a screw, at other end it is fixed inside the bushing of handle for displacing the handle to a closed position of elevator. Two concentric grooves are made on outer surface of said bushing, into which elastic slide rings are inserted made for example from polyurethane. In each external ear of hanger in the area of hanger and finger conjunction two single- axis apertures are made. In one of said apertures wedge with threaded part is placed. In the middle of the wedge a groove is formed, groove having a bevel edge in contact with groove in the finger. Bushing is screwed onto threaded part of the wedge. Bushing is placed in another single-axial aperture and jammed by means of pin to prevent its longitudinal displacement in the hanger. Wedge is moved into position for jamming the finger by clockwise rotation of bushing by means of face wrench. Wedge is moved into position for dismantling the finger by counter-clockwise rotation of bushing up to the stop. EFFECT: increased safety and durability. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к бурению и ремонту скважин, а именно к устройствам для проведения спуско-подъемных операций с насосно-компрессорными и бурильными трубами.The invention relates to the drilling and repair of wells, and in particular to devices for carrying out hoisting operations with tubing and drill pipe.

Известен элеватор для насосно-компрессорных труб (а.с. 1218061, кл. Е 21 В 19/06, 1986), содержащий корпус с бобышкой и упором, соединенный шарнирно с серьгой пальцами, застопоренными шплинтами с отогнутыми концами, челюсти со штоком, соединенные шарнирно, и запорный механизм в виде установленной в бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с упором, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке корпуса.Known elevator for tubing (AS 1218061, class E 21 B 19/06, 1986), comprising a housing with a boss and a stop, pivotally connected with an earring with fingers, locked cotter pins with bent ends, jaws with a rod connected pivotally, and a locking mechanism in the form of a handle mounted in the boss with the possibility of rotation of the handle with a spring-loaded lever, the upper end of which is connected with a spring-loaded latch installed with the possibility of interaction with the stop, and the lower end of the lever is configured to interact with the groove, Flaxen in the boss of the hull.

Однако в таком элеваторе отсутствует надежный механизм закрытия элеватора и его контроля, в результате чего допускается самопроизвольное раскрытие его даже при незначительном времени эксплуатации.However, in such an elevator there is no reliable mechanism for closing the elevator and its control, as a result of which it can be opened spontaneously even with a short operating time.

Известен наиболее близкий к изобретению элеватор для насосно-компрессорных и бурильных труб (RU 2123572 C1, кл. 6 Е 21 В 19/06, 27.08.96), содержащий корпус с бобышкой и площадкой, соединенный шарнирно с серьгой пальцами, застопоренными шплинтами с отогнутыми концами, челюсти со штоком, соединенные шарнирно, и запорный механизм в виде установленной в бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с площадкой, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке корпуса, на которой установлена пружина кручения, одним концом закрепленная на бобышке, а другим - на рукоятке, для принудительного ее перемещения в закрытое положение элеватора.Known closest to the invention is an elevator for tubing and drill pipe (RU 2123572 C1, CL 6 E 21 B 19/06, 08/27/96), comprising a housing with a boss and a platform, articulated with an earring with fingers, locked cotter pins with bent ends, jaws with a rod, pivotally connected, and a locking mechanism in the form of a handle mounted in the boss with the possibility of rotation of the handle with a spring-loaded lever, the upper end of which is connected with a spring-loaded latch installed with the possibility of interaction with the platform, and the lower end of the lever made with the possibility of interaction with a groove made in the boss of the body on which a torsion spring is mounted, one end fixed to the boss and the other on the handle, for forcing it to move to the closed position of the elevator.

Однако в таком элеваторе пружина кручения, расположенная на бобышке корпуса, небезопасна в открытом положении элеватора, когда возможно защемление рукавиц оператора между витками пружины; пружина кручения не защищена от внешнего воздействия (ударов), например, при транспортировке, что может привести к ее повреждению; при длительной эксплуатации в зазор между бобышкой и втулкой рукоятки попадает грязь с абразивными частицами, приводящая к интенсивному износу их контактных поверхностей по периферии с последующим возникновением люфта, выходу из зацепления фиксатора запорного механизма с площадкой и самопроизвольному раскрытию элеватора при проведении спуско-подъемных операций; стопорение пальцев в серьге шплинтами ненадежно, при одевании штропов на серьгу требуется частая переустановка шплинтов, приводящая к излому их концов от многократного загиба и отгиба их, замене шплинтов в условиях промыслов на проволоку меньшего диаметра, возникновению при подъеме труб радиального перемещения пальцев в серьге, износу контактных поверхностей с последующим срезом шплинтов и выпаданию пальцев из серьги в процессе проведения спуско-подъемных операций.However, in such an elevator, a torsion spring located on the boss of the housing is unsafe in the open position of the elevator, when it is possible to pinch the mitts of the operator between the turns of the spring; the torsion spring is not protected from external influences (shock), for example, during transportation, which can lead to damage; during prolonged use, dirt with abrasive particles gets into the gap between the boss and the handle bushing, which leads to intensive wear of their contact surfaces on the periphery with the subsequent occurrence of backlash, out of engagement of the locking mechanism of the locking mechanism with the platform and spontaneous opening of the elevator during hoisting operations; locking the fingers in the earring with cotter pins is unreliable, when putting on the slings on the earring, frequent reinstallation of the cotter pins is required, leading to kinking of their ends from repeated bending and bending them, replacing the cotter pins in the conditions of crafts with a wire of a smaller diameter, the occurrence of radial movement of fingers in the earring when lifting pipes, wear contact surfaces with the subsequent cutting of the cotter pins and the fingers falling out of the earring during the hoisting operations.

Технической задачей является повышение безопасности и долговечности элеватора путем принудительного перемещения рукоятки в закрытое положение элеватора за счет использования пружины кручения, защиты подвижного соединения втулки рукоятки с бобышкой корпуса от попадания грязи с абразивными частицами путем установки в подвижное соединение эластичных уплотнительных колец, замены стопорения пальцев в серьге шплинтами клином.The technical task is to increase the safety and durability of the elevator by forcing the handle to move to the closed position of the elevator through the use of a torsion spring, protecting the movable connection of the sleeve of the handle with the boss of the housing from dirt from abrasive particles by installing elastic sealing rings in the movable connection, replacing the locking fingers in the earring cotter pins wedge.

Поставленная задача решается тем, что в элеваторе, содержащем корпус с бобышкой и площадкой, соединенный шарнирно с серьгой пальцами, челюсти со штоком, соединенные шарнирно, и запорный механизм в виде установленной в бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с площадкой, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке корпуса, и пружину кручения, согласно изобретению пружина кручения для принудительного перемещения рукоятки в закрытое положение элеватора размещена в проточке, выполненной во втулке рукоятки, одним концом зафиксирована в бобышке винтом, а другим - во втулке рукоятки; на наружной поверхности втулки рукоятки выполнены два концентрических паза, в которые установлены эластичные уплотнительные кольца, например, из полиуретана; в каждой внешней проушине серьги в зоне верхнего сопряжения серьги и пальца выполнены два одноосных концентрических отверстия, в одном из которых размещен клин с резьбовой частью, в середине его выполнен паз со скосом, контактирующим с пазом, выполненным в пальце, в другом отверстии размещена втулка, навинченная на резьбовую часть клина, в торце которой выполнено углубление под ключ, и застопоренная в проушине серьги штифтом от осевого перемещения с возможностью вращения вокруг своей оси и перемещения клина, на другом конце клина выполнен паз вдоль его оси, в котором размещен штифт, установленный в проушине серьги, для фиксации клина в открытом положении пальца, на периферии пальца в зоне расположения паза выполнена лыска высотой, обеспечивающей фиксацию пальца в застопоренном положении от осевого перемещения и свободное осевое перемещение пальца при нахождении клина в открытом положении.The problem is solved in that in the elevator containing the housing with the boss and the platform, pivotally connected to the earring with fingers, jaws with a rod, pivotally connected and a locking mechanism in the form of a handle mounted in the boss with the possibility of rotation of the handle with a spring-loaded lever, the upper end of which is connected with a spring-loaded clamp installed with the possibility of interaction with the platform, and the lower end of the lever is made with the possibility of interaction with a groove made in the boss of the housing, and a torsion spring, according to the invention th torsion spring for forced movement of the handle in the closed position of the elevator is placed in the groove formed in the hub arm having one end fixed to the screw boss, and the other - in the hub of the handle; on the outer surface of the sleeve of the handle there are two concentric grooves in which elastic sealing rings are installed, for example, of polyurethane; in each outer eye of the earring in the upper conjugation zone of the earring and the finger there are two uniaxial concentric holes, in one of which there is a wedge with a threaded part, in the middle of it there is a groove with a bevel in contact with the groove made in the finger, in the other hole there is a sleeve, screwed onto the threaded part of the wedge, in the end of which a keyhole is made, and the earrings locked in the eyelet with a pin from axial movement with the possibility of rotation around its axis and movement of the wedge, at the other end of the wedge a groove along its axis, in which a pin is installed, installed in the eye of the earring, for fixing the wedge in the open position of the finger, a flatter is made at the periphery of the finger in the groove location zone, which secures the finger to be locked in a locked position from axial movement and free axial movement of the finger when located wedge in the open position.

Предлагаемый элеватор для насосно-компрессорных и бурильных труб поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен элеватор в открытом зафиксированном положении, общий вид; на фиг. 2 - запорный механизм элеватора в открытом зафиксированном положении, вид сверху; на фиг. 3 - элеватор в закрытом зафиксированном положении, общий вид; на фиг. 4 - запорный механизм элеватора в закрытом зафиксированном положении, вид сверху; на фиг. 5 - разрез А-А фиг. 1 при застопоренном пальце в серьге; на фиг. 6 - разрез А-А фиг. 1 при зафиксированном открытом положении пальца.The proposed elevator for tubing and drill pipe is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an elevator in an open fixed position, general view; in FIG. 2 - locking mechanism of the elevator in the open fixed position, top view; in FIG. 3 - elevator in a closed fixed position, general view; in FIG. 4 - locking mechanism of the elevator in a closed fixed position, top view; in FIG. 5 is a section AA of FIG. 1 with a locked finger in the earring; in FIG. 6 is a section AA of FIG. 1 with a fixed open position of the finger.

Элеватор состоит из корпуса 2, в котором установлены челюсти 1 со штоком 10, размещенным во втулке 9, серьги 26, соединенной с корпусом 2 пальцами 23, рукоятки 12 фиксации челюстей, расположенной в бобышке 6 корпуса элеватора, и механизма стопорения пальца в серьге. На верхнем торце корпуса выполнена площадка 19, на которой установлена опорная пластина 18, а в рукоятке 12 размещены пружина 15 и фиксатор 11. Рычаг 13 связан с фиксатором 11 своим верхним концом и имеет Г-образный нижний конец, который входит в прорезь 8, выполненную в стойке рукоятки 12, и при помощи пружины 14, установленной в гнезде стойки рукоятки 12, упирается в торец бобышки 6 корпуса, имеющего паз 7, смещенный относительно оси элеватора. На наружной поверхности втулки 9 выполнены проточки для размещения в них эластичных уплотнительных колец 3, пружины кручения 4, закрепленной одним концом во втулке 9, другим концом - с бобышкой 6 с использованием винта 5. Механизм стопорения пальцев в серьге состоит из клина 22, втулки 25 и штифтов 24 и 20. В торце втулки 25 выполнено углубление под торцовый ключ. Штифт 24 позволяет преобразовать вращательное движение втулки 25 в продольное перемещение клина 22 в его резьбовой части. В клине 22 выполнен паз 21 вдоль его оси. Штифт 20 фиксирует клин в открытом положении пальца и предотвращает проворот клина вокруг своей оси. Для унификации пальца механизм стопорения его размещен во второй проушине серьги в зеркальном изображении по отношению к первой проушине.The elevator consists of a housing 2, in which jaws 1 are installed with a rod 10 located in the sleeve 9, an earring 26 connected to the housing 2 by fingers 23, a jaw fixing handle 12 located in the boss 6 of the elevator body, and a finger locking mechanism in the earring. At the upper end of the housing, a platform 19 is made on which a support plate 18 is installed, and a spring 15 and a latch 11 are placed in the handle 12. The lever 13 is connected to the latch 11 with its upper end and has a L-shaped lower end, which enters the slot 8 made in the rack of the handle 12, and using a spring 14 installed in the socket of the rack of the handle 12, abuts against the end face of the boss 6 of the housing having a groove 7 offset from the axis of the elevator. On the outer surface of the sleeve 9, grooves are made to accommodate elastic sealing rings 3, a torsion spring 4 fixed at one end in the sleeve 9, the other end with the boss 6 using a screw 5. The finger locking mechanism in the earring consists of a wedge 22, sleeve 25 and pins 24 and 20. At the end of the sleeve 25, a recess is made for the socket wrench. The pin 24 allows you to convert the rotational movement of the sleeve 25 into the longitudinal movement of the wedge 22 in its threaded part. In the wedge 22, a groove 21 is made along its axis. The pin 20 fixes the wedge in the open position of the finger and prevents the wedge from turning around its axis. To unify the finger, its locking mechanism is placed in the second eye of the earring in a mirror image with respect to the first eye.

Элеватор работает следующим образом. Для закрытия элеватора оператор прижимает рычаг 13 к стойке рукоятки 12, выводит палец 16 фиксатора 11 из паза 17 на поверхность пластины 18, и рукоятка 12 принудительно под действием пружины кручения 4 поворачивается против часовой стрелки до тех пор, пока палец 16 фиксатора 11 не выйдет за пределы площадки 19 и не выдвинется под действием пружин 14 и 15 из рукоятки 12, обеспечивая максимальное перекрытие фиксирующих кромок штока челюстей фиксирующими кромками втулки рукоятки. При этом нижний конец рычага 13 под действием пружины 14 перемещается в паз 7 бобышки 6 и дублирует закрытие элеватора. Закрытое положение элеватора оператор контролирует визуально по утопленным в рукоятку хвостовику фиксатора 11 и нижнему концу рычага 13.The elevator works as follows. To close the elevator, the operator presses the lever 13 to the rack of the handle 12, removes the finger 16 of the latch 11 from the groove 17 on the surface of the plate 18, and the handle 12 is forced under the action of the torsion spring 4 to turn counterclockwise until the finger 16 of the latch 11 the limits of the platform 19 and does not extend under the action of the springs 14 and 15 from the handle 12, providing maximum overlap of the locking edges of the jaw rod with the locking edges of the handle sleeve. In this case, the lower end of the lever 13 under the action of the spring 14 moves into the groove 7 of the boss 6 and duplicates the closure of the elevator. The operator controls the closed position of the elevator visually by the shank of the clamp 11 recessed into the handle and the lower end of the lever 13.

Для открытия элеватора оператор прижимает рычаг 13 к стойке рукоятки 12, выводит палец 16 фиксатора 11 на пластину 18 площадки 19 и нижний конец рычага 13 - из паза 7 на торец бобышки 6, а затем, сняв усилие с рычага 13, поворачивает рукоятку 12 по ходу часовой стрелки до тех пор, пока палец 16 фиксатора 11 не войдет в паз 17 на площадке 19. Открытое положение элеватора оператор контролирует визуально по выдвинутым из рукоятки хвостовику фиксатора 11 и нижнему концу рычага 13.To open the elevator, the operator presses the lever 13 to the rack of the handle 12, removes the finger 16 of the latch 11 on the plate 18 of the platform 19 and the lower end of the lever 13 - from the groove 7 to the end of the boss 6, and then, removing the force from the lever 13, turns the handle 12 along the way clockwise until the finger 16 of the latch 11 enters the groove 17 on the platform 19. The operator controls the open position of the elevator visually by the shank of the latch 11 extended from the handle and the lower end of the lever 13.

Механизм стопорения пальцев в серьге работает следующим образом. Одевание штропов на серьгу: оператор торцовым ключом поворачивает втулку 25 против часовой стрелки до упора, при этом клин 22 выходит из паза 28 в пальце 23; легким постукиванием в торец пальца с наружной стороны серьги он выталкивается из отверстий серьги и корпуса; аналогичную операцию повторяют со вторым пальцем; снимают серьгу с проушин корпуса элеватора; вводят штропа в серьгу; одевают серьгу в проушины корпуса до совпадения отверстий; палец со стороны скошенных кромок вдвигают в отверстие с внутренней стороны скобы, контролируя при этом совмещение меток 27, нанесенных на серьге и пальце; торцовым ключом оператор поворачивает втулку 25 по часовой стрелке до упора, при этом происходит заклинивание пальца в серьге.The mechanism of locking the fingers in the earring works as follows. Dressing the slings on the earring: the operator with a socket wrench turns the sleeve 25 counterclockwise until it stops, while the wedge 22 comes out of the groove 28 in the finger 23; by lightly tapping on the end of the finger from the outside of the earring, it is pushed out of the holes of the earring and body; a similar operation is repeated with a second finger; remove the earring from the eyes of the elevator body; introduce a sling into the earring; put the earring in the eyes of the body until the holes match; the finger from the side of the beveled edges is pushed into the hole on the inside of the bracket, while controlling the alignment of the marks 27 applied on the earring and finger; with a socket wrench, the operator turns the sleeve 25 clockwise until it stops, while the finger is jammed in the earring.

Снятие штропов с серьги производится в обратной последовательности.Removing the slings from the earring is carried out in the reverse order.

Предлагаемая конструкция обеспечивает при выводе пальца фиксатора на пластину площадки и нижнего конца рычага на торец бобышки принудительное, независимо от оператора, закрытие элеватора, защиту сопрягаемых поверхностей втулки рукоятки и бобышки корпуса от загрязнения абразивными частицами, стопорение пальца в серьге, что исключает самопроизвольное раскрытие элеватора, выпадание пальцев из серьги, обеспечивает необходимую степень безопасности и увеличивает срок службы элеватора.The proposed design provides for the withdrawal of the locking pin on the platform plate and the lower end of the lever on the end of the boss forcibly, regardless of the operator, closing the elevator, protecting the mating surfaces of the handle sleeve and the boss of the housing from contamination with abrasive particles, locking the finger in the earring, which excludes spontaneous opening of the elevator, the loss of fingers from the earring provides the necessary degree of safety and increases the service life of the elevator.

Claims

1. Elevator for tubing and drill pipe, comprising a housing with a boss and a platform, pivotally connected with an earring with fingers, jaws with a rod, pivotally connected, and a locking mechanism in the form of a handle mounted in the boss with the possibility of turning the handle with a spring-loaded lever, the upper end of which connected with a spring-loaded clamp installed with the possibility of interaction with the platform, and the lower end of the lever is configured to interact with a groove made in the boss of the housing, and a torsion spring, different t m, which torsion spring for forced movement of the handle in the closed position of the elevator is placed in the groove formed in the hub arm having one end fixed to the screw boss, and the other - in the hub of the handle.

2. The elevator according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the handle sleeve there are two concentric grooves in which elastic sealing rings are installed, for example, made of polyurethane.

3. The elevator according to claim 1 or 2, characterized in that in each outer eye of the earring in the upper conjugation zone of the earring and finger there are two uniaxial concentric holes, one of which contains a wedge with a threaded part, a groove with a bevel is made in its middle, in contact with a groove made in the finger, in another hole there is a sleeve screwed onto the threaded part of the wedge, in the end of which a keyhole is made, and the earrings locked in the eye of the ear with a pin from axial movement with the possibility of rotation around its axis and the wedge, at the other end of the wedge a groove is made along its axis, in which a pin is installed, installed in the eye of the earring, to fix the wedge in the open position of the finger, a flatter is made at the periphery of the finger in the groove location area, which secures the finger to be locked in the locked position from the axial movements and free axial movement of the finger when the wedge is in the open position.