RU71767U1

RU71767U1 - KEY FOR ASSEMBLY AND DISASSEMBLY OF HYDRAULIC BOTTOM ENGINES

Info

Publication number: RU71767U1
Application number: RU2007142764/22U
Authority: RU
Inventors: Наум Борисович Пинский; Андрей Васильевич Богданов
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Вниибт-Буровой Инструмент"
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2008-03-20

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД) и предназначена для закрепления и раскрепления резьбовых соединений ГЗД, извлечения ротора из статора двигательной секции ГЗД, вала из корпуса шпинделя ГЗД, монтажа ротора в статор и вала в корпус шпинделя ГЗД.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely to equipment for servicing hydraulic downhole motors (HGDs) and is intended for fastening and unfastening threaded connections of HGDs, removing the rotor from the stator of the motor section of the GDD, shaft from the spindle body of the GDZ, mounting the rotor in the stator and shaft in the spindle housing of the hydraulic spindle.

Задача настоящей полезной модели заключается в увеличении производительности выполняемых на ключе работ по закреплению и раскреплению резьбовых соединений за счет увеличения угла дуги поворота патрона заднего зажима и уменьшения количества возвратно-поступательных движений штоков гидроцилиндров.The objective of this utility model is to increase the productivity of key-fixing and unfastening work on threaded joints by increasing the angle of the arc of rotation of the rear chuck and reducing the number of reciprocating movements of the hydraulic cylinder rods.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в ключе для сборки и разборки гидравлических забойных двигателей, включающем раму, установленные на раме неподвижный гидравлический зажим и подвижный гидравлический зажим, оснащенный патроном, который поворачивается с помощью двух силовых гидроцилиндров, согласно полезной модели две планшайбы патрона и планшайба для закрепления его вала на рамной конструкции соединены общими осями, на которых между планшайбой для закрепления и одной из планшайб патрона закреплены корпуса силовых гидроцилиндров, причем оси планшайб расположены на таком расстоянии от оси патрона, что угол дуги поворота патрона за один ход штоков силовых гидроцилиндров составляет не менее чем 50°.The solution to this problem is achieved by the fact that in the key for assembling and disassembling the downhole hydraulic motors, including the frame, a fixed hydraulic clamp and a movable hydraulic clamp equipped with a chuck mounted on the frame, which is rotated by two power hydraulic cylinders, according to a utility model, two chuck faceplates and faceplate to fix its shaft on the frame structure are connected by common axes, on which between the face plate for fixing and one of the face plates of the cartridge are fixed the power hydraulics cylinders, the chuck axis disposed at such a distance from the axis of the cartridge, the cartridge rotation angle of the arc at a power stroke cylinders is not less than 50 °.

Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет увеличить производительность выполняемых на ключе работ по закреплению и раскреплению резьбовых соединений ГЗД, сборке и разборке ГЗД, обеспечить надежность и прочность конструкции изделия.Thus, the proposed utility model allows to increase the productivity of works performed on the key to fasten and unfasten the threaded joints of the hydraulic drive, assembly and disassembly of the hydraulic drive, to ensure the reliability and strength of the product.

Description

Известен стенд для развинчивания TORQUEMASTER фирмы "Griffith" - прототип, включающий два гидравлических зажима и гидравлический цилиндр для проталкивания/выталкивания, установленные на рамную конструкцию. Задний зажим имеет возможность перемещаться вдоль рамы стенда и оснащен гидравлическим вращателем и патроном, который поворачивается с помощью двух гидроцилиндров. (Griffith Torquemaster Breakout Machine. NATIONAL OILWELL DOWNHOLE TOOLS CATALOG 1998-99, стр.74).The famous Griffith TORQUEMASTER unscrewing stand is a prototype comprising two hydraulic clamps and a hydraulic push / pull cylinder mounted on a frame structure. The rear clip has the ability to move along the frame of the stand and is equipped with a hydraulic rotator and a cartridge, which is rotated using two hydraulic cylinders. (Griffith Torquemaster Breakout Machine. NATIONAL OILWELL DOWNHOLE TOOLS CATALOG 1998-99, p. 74).

Недостатком стенда в прототипе является малая величина угла дуги поворота патрона заднего зажима, обеспечиваемая двумя гидравлическими цилиндрами, равная 30 градусам и как следствие низкая производительность выполняемых работ по сборке турбинных и шпиндельных секций турбобуров.The disadvantage of the stand in the prototype is the small angle of the arc of rotation of the chuck of the rear clamp, provided by two hydraulic cylinders, equal to 30 degrees and, as a result, the low productivity of the work performed on the assembly of turbine and spindle sections of the turbodrills.

При сборке турбинной секции шпиндельного турбобура необходимо собрать ротора и статора турбинок на валу секции. После чего необходимо свинтить закрепляющие эти наборы резьбовые соединения с крутящим моментом, величина которого равна сумме величин крутящих моментов, прилагаемых для крепления (деформации) деталей системы (M1), преодоления натяга резьбового конического соединения (М2) и создания When assembling the turbine section of the spindle turbo-drill, it is necessary to assemble the rotor and stator of the turbines on the section shaft. Then it is necessary to unscrew the threaded connections securing these sets with a torque whose value is equal to the sum of the torques applied to fasten (deform) the parts of the system (M1), overcome the tightness of the threaded conical connection (M2) and create

монолитности соединения на торцах резьбовых соединений (М3). При этом натяг (деформация деталей) в системе крепления и натяг в резьбовом соединении, которые в сумме необходимо преодолеть с помощью суммарного крутящего момента (М1+М2+М3) достигает 12-18 мм. При максимальном шаге резьб, применяемых в конструкциях шпиндельных турбобуров, равном 6 мм и повороте патрона заднего зажима ключа с помощью двух гидроцилиндров на 30 градусов необходимо сделать 24-36 возвратно-поступательных движений штоками гидроцилиндров поворота патрона.monolithic connections at the ends of threaded connections (M3). In this case, the interference (deformation of parts) in the fastening system and the interference in the threaded connection, which in total must be overcome with the help of the total torque (M1 + M2 + M3) reaches 12-18 mm. With a maximum step of the threads used in the constructions of the spindle turbodrills equal to 6 mm and turning the cartridge of the rear key clamp using two hydraulic cylinders by 30 degrees, it is necessary to make 24-36 reciprocating movements with the rods of the hydraulic cylinders of turning the cartridge.

В стенде-прототипе для повышения производительности выполняемых работ применяется гидравлический вращатель, предназначенный для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений турбобуров вначале свинчивания конических резьб и в конце их развинчивания, когда не требуются большие крутящие моменты закрепления. Максимальный крутящий момент, создаваемый конструкцией вращателя стенда-прототипа, равен 323.5 кгм., что позволяет свинтить лишь часть типоразмеров резьбовых соединений турбобуров с моментом M1, уменьшив величину суммарного натяга в системе крепления до 5-6 мм и количество возвратно-поступательных движений штоков гидроцилиндров поворота патрона заднего зажима до 10-12.In the prototype booth, a hydraulic rotator is used to make and unscrew threaded joints of turbodrills at the beginning of making conical threads and at the end of their unscrewing when large fastening torques are required. The maximum torque created by the design of the prototype stand rotator is 323.5 kgm, which allows you to screw only a part of the standard sizes of the threaded joints of the turbodrills with the moment M1, reducing the total tightness in the mounting system to 5-6 mm and the number of reciprocating movements of the rods of the turning cylinders cartridge of a back clip to 10-12.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в ключе для сборки и разборки гидравлических забойных двигателей, включающем раму, установленные на раме неподвижный гидравлический зажим и подвижный гидравлический зажим, оснащенный патроном, который поворачивается с помощью двух силовых гидроцилиндров, согласно полезной модели две The solution to this problem is achieved by the fact that in the key for assembling and disassembling hydraulic downhole motors, including the frame, a fixed hydraulic clamp mounted on the frame and a movable hydraulic clamp equipped with a chuck that rotates using two power hydraulic cylinders, according to a utility model, two

планшайбы патрона и планшайба для закрепления его вала на рамной конструкции соединены общими осями, на которых между планшайбой для закрепления и одной из планшайб патрона закреплены корпуса силовых гидроцилиндров, причем оси планшайб расположены на таком расстоянии от оси патрона, что угол дуги поворота патрона за один ход штоков силовых гидроцилиндров составляет не менее чем 50°.the faceplates of the cartridge and the faceplate for fixing its shaft to the frame structure are connected by common axes on which the bodies of the power hydraulic cylinders are fixed between the faceplate for fixing and one of the faceplates of the cartridge, the axis of the faceplates being located at such a distance from the axis of the cartridge that the angle of rotation of the cartridge in one move rods of power hydraulic cylinders is not less than 50 °.

На фиг.1 показан общий вид ключа для сборки и разборки ГЗД.Figure 1 shows a General view of the key for the Assembly and disassembly of the valve.

На фиг.2 - неподвижный передний гидравлический зажим с поворотным патроном.Figure 2 - fixed front hydraulic clamp with a rotary chuck.

Показанный на фиг.1 ключ включает раму 1, неподвижный передний гидравлический зажим 2 с поворотным патроном, задний гидравлический подвижный зажим 3, гидравлический вращатель 4, три поддерживающих опоры 5 и привод перемещения заднего зажима 6.The key shown in FIG. 1 includes a frame 1, a fixed front hydraulic clamp 2 with a rotary chuck, a rear hydraulic movable clamp 3, a hydraulic rotator 4, three support legs 5 and a rear clamp 6 movement actuator.

Показанный на фиг.2 неподвижный зажим с поворотным патроном 2 состоит из рамной конструкции 7 с полым валом, поворотного патрона 8, двух силовых гидроцилиндров 9 и планшайбы 10, с помощью которой поворотный патрон 8 закрепляется на рамной конструкции 7. Собственно поворотный патрон 8 состоит из вала 11, закрепленных на нем двух планшайб 12 с установленными между ними радиально гидроцилиндрами 13. Поворотный патрон 8 своим валом 11 устанавливается в полый вал рамной конструкции 7 и закрепляется на ней планшайбой 10. Силовые гидроцилиндры 9, с помощью которых патрон поворачивается вокруг своей оси, корпусами 14 закрепляются на осях 15, соединяющих все три планшайбы зажима, а штоками 16 на осях 17 в рамной конструкции 7. Фигурная форма рамной конструкции и расположение осей 15 максимально близко к оси патрона обеспечивают за один ход штоков 16 силовых гидроцилиндров 9, при одинаковых габаритных и технических характеристиках силовых гидроцилиндров с гидроцилиндрами стенда-прототипа, дугу поворота патрона 8 не менее чем на 50°. Причем планшайба 10 имея одинаковую с планшайбами 12 патрона 8 форму обеспечивает The fixed clip with a rotary cartridge 2 shown in FIG. 2 consists of a frame structure 7 with a hollow shaft, a rotary cartridge 8, two power hydraulic cylinders 9 and a face plate 10, with which the rotary cartridge 8 is fixed to the frame structure 7. The rotary cartridge 8 itself consists of shaft 11, two faceplates 12 mounted thereon with radially mounted hydraulic cylinders 13 between them. The rotary cartridge 8 is mounted with its shaft 11 in the hollow shaft of the frame structure 7 and fixed on it with the faceplate 10. Power hydraulic cylinders 9, using of which the cartridge rotates around its axis, the casings 14 are fixed on the axes 15 connecting all three clamp plates, and the rods 16 on the axes 17 in the frame structure 7. The shape of the frame structure and the arrangement of the axes 15 are as close to the axis of the cartridge as possible in one stroke of the rods 16 power hydraulic cylinders 9, with the same overall and technical characteristics of power hydraulic cylinders with hydraulic cylinders of the prototype stand, the arc of rotation of the cartridge 8 by at least 50 °. Moreover, the faceplate 10 having the same shape as the faceplates 12 of the cartridge 8 provides

защиту выдвинутых в процессе работы штоков 16 гидроцилиндров 9 от повреждения в процессе работы.protection extended during the operation of the rods 16 of the hydraulic cylinders 9 from damage during operation.

Ключ для сборки и разборки ГЗД работает следующим образом. Вал или корпус ГЗД с собранным пакетом деталей и навинченными вручную переводниками или полумуфтами краном устанавливается одним концом в задний зажим 3 (Фиг.1), укладывается на опору 5, зажимается гидроцилиндрами заднего зажима 3 и передвигается с помощью привода перемещения заднего зажима 6 до установки другого конца ГЗД в гидравлический вращатель 4, где производится ускоренное свинчивание резьбовых соединений с максимально возможным для вращателя моментом свинчивания. С помощью привода перемещения заднего зажима 6 ГЗД перемещается до установки переводника или полумуфты в неподвижный передний зажим 2, где в поворотном патроне, с помощью силовых гидроцилиндров которого производится докрепление резьбового соединения по отказным торцам до рекомендуемого момента свинчивания.The key for assembling and disassembling the gas manifold works as follows. The shaft or the housing of the hydraulic control valve with the assembled package of parts and manually screwed on adapters or half-couplings with a crane is installed at one end into the rear clamp 3 (Figure 1), placed on the support 5, clamped by the hydraulic cylinders of the rear clamp 3 and moved with the help of the rear clamp 6 moving actuator until another the end of the hydraulic quick coupler into a hydraulic rotator 4, where accelerated make-up of threaded joints is made with the maximum make-up moment for the rotator. With the help of the drive for moving the rear clamp 6, the hydraulic drive moves until the sub or half-coupling is installed in the fixed front clamp 2, where in the rotary chuck, with the help of the power hydraulic cylinders, the threaded connection is fastened at the failure ends to the recommended make-up moment.

В прототипе корпуса силовых гидроцилиндров консольно закрепленны осью на одной планшайбе поворотного патрона зажима, что приводит к увеличению диаметра оси, ненадежности конструкции в самом нагруженном месте и уменьшению срока службы изделия.In the prototype, the bodies of the power hydraulic cylinders are cantileverly fixed with an axis on one faceplate of the rotary clamp cartridge, which leads to an increase in the diameter of the axis, unreliability of the structure in the most loaded place and a decrease in the service life of the product.

В прототипе покрытые хромом штоки силовых гидроцилиндров при выдвижении ни чем не защищены от повреждения.In the prototype, the chrome plated rods of power hydraulic cylinders are not protected against damage when extended.

В прототипе величина угла дуги поворота патрона заднего зажима, обеспечиваемая двумя силовыми гидравлическими цилиндрами равна 30 градусам и как следствие ключ обладает низкой производительностью выполняемых работ по сборке турбинных и шпиндельных секций турбобуров.In the prototype, the value of the angle of the angle of rotation of the chuck of the rear clamp provided by two hydraulic power cylinders is 30 degrees and, as a result, the key has low productivity of the assembly work of the turbine and spindle sections of the turbodrills.

В предлагаемой полезной модели зажим оснащен поворотным патроном, планшайбы которого и планшайба закрепления патрона на рамной конструкции имеют круглую форму одинакового диаметра и соединены общими осями. На этих осях между планшайбой закрепления и планшайбой In the proposed utility model, the clamp is equipped with a rotary chuck, the faceplates of which and the faceplate of securing the cartridge on the frame structure have a round shape of the same diameter and are connected by common axes. On these axes, between the retainer and the faceplate

патрона закреплены корпуса силовых гидроцилиндров. Штоки силовых гидроцилиндров закреплены на рамной конструкции. Фигурная форма рамной конструкции и максимально возможно близкое расположение осей закрепления корпусов гидроцилиндров к оси патрона позволили увеличить угол дуги поворота патрона за один ход штоков гидроцилиндров до 50-55 градусов.cartridge fixed housing power hydraulic cylinders. The rods of the power hydraulic cylinders are mounted on a frame structure. The curved shape of the frame structure and the closest possible arrangement of the axes of fastening of the hydraulic cylinder bodies to the axis of the cartridge made it possible to increase the angle of rotation of the cartridge in one stroke of the hydraulic cylinder rods to 50-55 degrees.

В предлагаемой полезной модели закрепление корпусов силовых гидроцилиндров на общих для планшайб осях обеспечивает жесткость конструкции и долговечность работы изделия.In the proposed utility model, securing the cases of power hydraulic cylinders on axles common to the faceplates ensures rigidity and durability of the product.

В предлагаемой полезной модели форма планшайбы закрепления обеспечивает защиту штоков силовых гидроцилиндров от повреждения.In the proposed utility model, the form of the fastening plate protects the rods of the power hydraulic cylinders from damage.

Все вышеперечисленное значительно увеличивает производительность выполняемых на ключе работ по закреплению и раскреплению резьбовых соединений ГЗД, сборке и разборке ГЗД, обеспечивает надежность и прочность конструкции изделия.All of the above significantly increases the performance of the key performed work on fixing and unfastening the threaded joints of the hydraulic drive, assembly and disassembly of the hydraulic drive, provides reliability and structural strength of the product.

Claims

A key for assembling and disassembling hydraulic downhole motors (HLD), including a frame, a fixed hydraulic clamp mounted on the frame and a movable hydraulic clamp equipped with a chuck that rotates with two power hydraulic cylinders, characterized in that there are two chuck faceplates and a faceplate for securing its shaft on the frame structure are connected by common axes on which between the faceplate for fixing and one of the faceplates of the cartridge are fixed the cases of power hydraulic cylinders, and the axis of the faceplates are located on m distance from the axis of the cartridge, that the angle of the arc of rotation of the cartridge for one stroke of the rods of the power hydraulic cylinders is not less than 50 °.