SU1002510A1 - Ключ дл свинчивани и развинчивани замкового соединени бурильных труб - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к буровой технике, а именно к трубным ключам.

Известен ключ дл  свинчивани  и развинчивани  замкрвого соединени  бурильных труб, включающий планшайбу , поворотный корпус, кинематически св занный с захватами, и неподвижный корпус fl.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  ключ дл  свинчивани  и развинчивани  замкового соединени  бурильных труб, включающий планшайбуг поворотный корпус, кинематически св занный с захватами, неподвижный корпус и трансмиссию захватов 23Однако отсутствие контрол  положени  захватов в данных ключеис снижает надежность их работы, особенно в составе автоматизированных буровых установок.

Цель изобретени  - повышение надежности работы ключа путем обеспечени  контрол  положени  заисватов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ключ дл  свинчивани  и развинчивани  замкового соединени  бурильных труб, включающий планшайбу, поворотный корпус, кинематически св занный с захватами, неподвижный корпус и трансмиссию захватов, снабжен датчиком положени  захватов и рычагом, а трансмисси  захватов выполнена в виде зубчатого дифференциала с приводом, установленного с возможностью зацеплени  с .планшайбой и поворотным корпусом , причем датчик положени  зах- ватов установленна неподвижном корпусе , а рычаг - на валу дифференциала

10 с возможностью взаимодействи  рычага с датчиком.

На фиг. 1 изображен к.гцоч, поперечный разрез на фиг. 2 - то же, вид сверху с частичными вырезами неподвижного корпуса; на фиг. 3 - разрез

15 А-А на фиг. 1 (по приводу вращени  и механизму докреплени -раскреплени ) .

Ключ дл  свинчивани -развинчивани  замкового соединени  состоит из

20 неподвижного корпуса 1, планшайбы 2, смонтированной на подшипниках 3, на опорных поверхност х планшайбы 2 установлен поворотный корпус 4, в расточках которого располагаютс  валы

Claims (2)

1. 25 5 с зубчатыми колесами и захватами 7 в виде сгёкторов, где зубчатые колеса 6 вход т в зацепление с зубчатым венцом внутреннего зацеплени  планшайбы 2. В неподвижном корпусе J смонтирован зубчатый дифференциал ( выполненный по схеме планетарного механизма 2K-h), включающий вал 8, закрепленные на нем зубчатые колеса 9 и 10, водило 11, сателлиты 12, центральный обод 13. Сателлиты 12 смонтированы на ос х 14, вход щих в расточки водила 11, и наход тс  в зацеплении с зубчатым колесом 9 и центральным ободом 13. Водило 11 зубчатого дифференциала находитс  в зацеплении с поворотным корпусом 4, а центральный обод 13 - с планшайбой 2. Зубчатый дифференциал снабжен приводом поворота 15, выполненным, например, в виде реечного гидроцилиндра , смонтированного в неподвижном корпусе 1. Рейка 16 реечного гидроцилиндра привода поворота 15 входит в зацепление с зубчатым колес 10, закрепленным на валу 8 зубчатог дифференциала. В верхней части вала 8 закреплен рычаг 17, а на неподвижном корпусе установлен датчик 18 (например путе вой переключатель). . Параметры зацеплени  зубчатого колеса 9, водила 11. сателлитов 12, центрального обода 13, внешнего зацеплени  планшайбы 2 и поворотного корпуса 4 выбраны таким образом, чтобы обеспечить передаточное отношение от планшайбы 2 к поворотному корпусу 4, равное 1 при неподвижном валу 8 (неподвижной рейке 16), Зубчатый дифференциал и привод поворота 15 образуют трансмиссию захватов Поворотный корпус 4 имеет внутре нюю расточку, обеспечивающую проход бурильных труб, элеватора или бурового снар да. Дл  обеспечени  вращени  планшай бы 2 при свинчивании-развинчивании замкового соединени  бурильных труб ключ снабжен приводом вращени , выполненным в виде гидромотора 19, ус тановленного на неподвижном корпусе 1 муфты 20 и вала-шестерни 21, уста новленной в расточках неподвижного корпуса 1 (фиг. 3). Дл  получени  и сн ти  нат га в резьбе замкового соединени  ключ имеет механизм докреплени -раскреплени , включающий встроенный в не-подвижный корпус 1 реэчный гидроцилиндр 22, снабженный рейкой 23 (фиг. 2), зубчатое колесо 24, вход  щее в зацепление с рейкой 23, сцепную управл ющую муфту 25 и вал-шестерню 26, установленную в расточка корпуса 1. В неподвижном корпусе 1 смонтиро вана центральна  вал-шестерн  27, св зывающа  вал-шестерни 21 и 26 с планшайбой 2. Рабоча  часть каждого из секторо 7 имеет по две контактные поверхнос ти, выполненные по профилю, обеспечивающему самозаклинку секторов 7 на замко ом соединении в процессе свин чивани  или развинчивани . Ключ установлен на механизме удержани  бурового инструмента (не показано ) . Замковое соединение бурильной трубы, состо щее из ниппел  28 и муфты 29, при работе ключа останавливаетс  в проходном отверстии ключа таким образом чтобы зона работы секторов 7 приходилась на ниппель 28 замкового соединени . В процессе свинчивани  или развинчивани  замкового соединени  муфта 29 от поворота удерживаетс  механизмом удержани  буровогб инструмента. Работа ключа происходит в двух режимах: свинчивание замкового соединени  и развинчивание замкового соединени . Развинчивание замкового соединени  проводитс  следующим образом. Исходное положение ключа следующее . Рейка 16 реечного гидроцилиндра привода поворота 15 дифференциала находитс  в крайнем положении, соответствующем развороту секторов 7 по часовой стрелке (показано штрихпунктирными лини ми на фиг. 2) . Сцеп- на  управл ема  муфта 25 соедин ет зубчатое колесо 24 с валом-шестерней 26 (фиг. 3). Рычаг 17 воздействует на датчик 18, который при этом выдает сигнал о положении секторов 7. Рейка 23 реечного гидроцилиндра 22 механизма докреплени -раскреплени  находитс  в крайнем положении, обеспечивающем поворот планшайбы 2 против часовой стрелки. Дл  развинчивани  замкового соединени  рабоча  жидкость подаетс  в реечный гидроцилиндр привода поворота 15 дифференциала, при этом рейка 16 перемещаетс  и поворачивает зубчатое колесо 10, вал 8 и зубчатое колесо 9. Сателлиты 12, обкатыва сь по центральному ободу 13, поворачивают , водило 11, которое поворачивает поворотный корпус 4 с расположенными на нем валами 5, при этом зубчатые колеса 6, обкатыва сь по зубчатому венцу внутреннего зацеплени  планшайбы 2, разворачивают секторы 7 против часовой стрелки до соприкосновени  их с наружной поверхностью ниппел  28 згьмкового соединени . После этого подаетс  рабоча  жидкость в реечный гидроцилиндр 22 механизма докреплени -раскреплени , при это рейка 23 перемещаетс , пово-рачивает зубчатое колесо 24 и через сцепную управл емую муфту 25 поворачивает вал-шестерню 26, котора  вращает вал-шестерню 27. Далее вращающий момент передаетс  планшайбе 2, котора  через центральный обод 13, сателлиты 12, оси 14 и водило 11 вращает поворотныйкорпус 4, при это происходит синхронное (с одинаковой угловой скоростью) вращение планшайбы 2 и поворотного корпуса 4 против часовой стрелки. Секторы 7, враща сь вместе с планшайбой 2 и поворотным корпусом 4, производ т поворот ниппел  28 замкового соединени  до выбора хода рейкой -23, обеспечива  сн тие нат га в резьбе замкового соединени . Окончательное развинчивание замкового соединенна  производитс  разъединением сцепной управл емой муфты 25 и подачей рабочей жидкости в гид: ромотор 19 привода вращени . Вращающий момент от гидромотора 19 через муфту 20, вал-шестерню 21 и централь ную вал-шестерню 27 передаетс  планшайбе 2. Вращение от планшайбы 2 через центральный обод 13, сателлиты 12, оси 14 и водило 11 передаетс  поворотному корпусу 4, при этом секторы 7, враща сь вместе с планшайбой 2 и поворотным корпусом 4, производ т вращение ниппел  28 до полного развинчивани  замкового соединени  .. По окончании развинчивани  при остановленном гидромоторе 19 рабоча  Ч J. Cmui3jic;n nv/l о. f - - .АЛ ЖИДКОСТЬ подаетс  в реечный гадроцилиндр привода поворота 15 дифференциала . Рейка 16, перемеща сь, вращает зубчатое колесо 10, вал 8 и зубчатое колесо 9. Сателлиты 12, обкатыва сь по цен гральному ободу 13, поворачивают водило 11, которое поворачивает поворотный корпус 4 с рас положенными на нем Всшами 5, при этом зубчатые колеса 6, обкатыва сь по зубчатому венцу внутреннего зацеплени  планшайбы 2 разворачивают секторы 7 по часовой стрелке, одновременно рычаг 17 воздействует на датчик 18, который вьчрабатывает сигнал об освобождении прохода в ключе По окончании операции развинчивани  производитс  возврат в исходное положение рейки 23 реечного гидроцклиндра 22 и сцепной управл емой муф ты 25. Свинчивание замковых соединений производитс  аналогичным образом , но последовательность работы механизма докрепЛени -раскреплени  и привода вращени  обратна , работают другие контактные поверхности секторов 7, и вращение планшайбы 2 осуществл етс  по часовой стрелке. Обеспечение контрол  освобождени  прохода в ключе дл  элеватора или бурового снар;зда исключает возникновение аварийных ситуаций, св занных с неразведением секто в, при прове- денйи спуско-подъемных операций на автоматизированной буровой установке. Формула изобретени  Ключ дл  свинчивани  и развинчивани  залосового соединени  бурильных труб, включающий планшайбу, поворотный корпус, кинематически св занный с захватами, неподвижный корпус и трансмиссию захватов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы ключа путем обеспечени  контрол  положени  захватов, он снабжен датчи « « -в -- . v 1.ъ« ком положени  захватов и рычагом, а трансмисси  захватов выполнена в виде зубчатого дифференциала с приводом , установленного с возможностью зацеплени  с планшайбой и поворотным корпусом, причем датчик положени  захватов установлен на неподвижном корпусе, а рычаг - на валу дифференциала с возможностью взаимодействи  рычага с датчиком. Источни ки информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Котл ров A.M. Автоматизаци  буровых агрегатов. М., Недра, 1971, с. 38.
2. 2.Патент СССР 627769, кл. Е 21 В 19/00, 1972 (прототип).