SU1142616A1 - Устройство дл спуска-подъема труб под давлением - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА-ПОДЪЕМА ТРУБ ПОД ДАВЛЕНИЕМ, содержащее гидроцилиндры с подвижной и неподвижной траверсами, трубные захваты, установленные на траверсах, систему привода и управлени  гйдроцилиндрами , включающую насос, гидролинии, реверсивный распределит ль и элементы управлени , отличающеес   тем, что, с целью повьлпени  надежности , оно снабжено механизмом регулировани  хода г щроцилиндров, вьтолненным в виде установленных на неподвижной траверсе с возможностью взаимодействи  между собой подпружиненного кулачка и двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей и установленных на подвижной траверсе с возможностью взаимодействи  с подпружиненным кулачком упора и гибкой напр женной т ги, а система привода и управлени  гидроцилиндрами снабжена допол-, нительно насосом и реверсивным распределителем управлени  хода гидроцилиндров , св занными гидролини ми (Л с основным реверсивным распределителем и линией слива, при этом полости управлени  двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей св заны с полост ми гндроуправлени  дополнительного реверсивного распределител  и линией слива. N9 Эд

Description

Изобретение относитс  к нефтепро мысловому оборудованию и предназнаtieHo дл  спуска-подъема колонны труб на нефт ньпс и газовых скважинах , наход щихс  под давлением. Известно устройство дл  спускаподъема труб под давлением, включаю щее два или более гидроцилиндра, св занных траверсами, на которых установлены рабочие органы дл  захв та колонн - спайдеры, систему гидропривода и управлени  гидроцилиндрами l . Известно устройство дл  спускапод-ьема труб под давлением, содержа щее гидроцилиндры с подвижной и неподвижной траверсами, трубные захва ты, установленные на траверсах. систему привода и управлени  гидроцилиндрами , включающую насос, гйдро лит1и, реверсивный распределитель и элементы управлени  z К недостаткам известных устройст относитс  то, что оператору, управл ющему спуско-подъемными О11ераци м приходитс  совершать большое число управл ющих воздействий дл  сообщени  возвратно-поступательного движе ни  гидродилиндрам (например, 2000 циклов переключени  гидрораспределител  при подъеме и спуске колонны дпиной 3000 м грузоподъемнь механизмом, имеющим длину хода 3м) В указанньк услови х не исключен ситуаци , когда оператор своевремен но не может остановить ход гидроцилиндров , поэтому их остановка осуще ствл етс  упором штоков в корпусы гидроцилиндров в крайних положени х При этом предохранение устройства от поломок осуществл етс .д как и во всех гидроприводных механизмах, сра батьшанием предохранительного клапа на, обеспечивающего перепуск рабочей Ж5адкости под давлением на слив. Однако предохранительньй клапан как аппарат разовой регулировки настраиваетс  на максимально возможное давление дл  обеспечени  работы систег-ы на всем диапазоне нагрузок. Каждый раз при аварийном останове к устройству прикладьгеаетс  макси мальна  нагрузка, обусловленна  настройкой предохранительного клапана . Это снижает долговечность и безопасность работы с устройством и повышает указанные выше требовани  к .оаботе оператора. 16 Цель изобретени  - повышение надежности работы устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  спускаподъема труб под давлением, содержащее падроцилиндры с подвижной и неподвижной траверсами, трубные захваты , установленные на траверсах, систему привода и управлени  гидроцилиндрами , включающую насос, гидролинии , реверсивный распределитель и элеме1;гы управлени , снабжено механизмом регулировани  хода грщроцилиндров , выполненным в виде установленных на неподвижной траверсе с возможностью взаимодействи  между собой подпружиненного кулачка и двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей и установлен- ных на подвижной траверсе с возможностью взаимодействи  с подпружиненным кулачком упора и гибкой напр женной т ги, а система привода и управлени  гидроцилиндрами снабжена допохшит ельно насосом и реверсивным распределителем управлени  хода гидроцилиндров , св занными гидролини ми с основным реверсивным распределителем и линией слива, при этом полости управлени  двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей св заны с полост ми гидроуправлени  дополнительного реверсивного распределител  и линией слива. На фиг. 1 приведена конструктивна  схема устройства; на фиг. 2 узел на фиг. 1 (механизм регулировани  хода гидродилиндров); на фиг, 3 - схема гидросистемы привода и управлени  устройством. Устройство включает гидроцилиндры 1, корпусы которых соединены нижней 2 и верхней 3 неподвижными траверсами , а штоки 4 - подвижной траверсой 5. На траверсах 3 и 5 установлены соответственно неподвижные 6 и подвижные 7 захваты (спайдеры) дл  труб. Устройство устанавливаетс  на устье скважинь концентрично колонне труб переводником 8, соединенным с нижней траверсой 2. Механизм регулировани  хода гидроцилиндров и управлени  остановом -их хода включает кулачок 9, установленньй с возможностью осевого перемещени  на траверсе 3, два двухпозиционных однолинейных гидравлических распределител  10,1 и 10.2 путевого управлени , взаимодействующих с кулачком У. ;На подвижной траверсе 5 установлены жесткий упор 11 и концентрично ему (пропущенна  через его отверстие) гибка  т га 12, изготавливаема  из пружинной проволоки или ленты и сворачивающа с  по принципу рулетки в корпусе 13. Т га 12 проходит также через отверстие кулачка 9. По обе торцовые стороны кулачка 9 установлены пружины 14, через которые передают кулачку движение в осевом направлении упор 11 и концева  упорна  шайба 15 гибкой т ги 12. Пру/кины 14 установлены в стаканах 16 опор, бурты которых удерживают пружины от выпадани , но не преп тствуют вхождению в стаканы упора 11 и шайбы 15 дл  взаимодействи  с пружинами и кулачком.

Гидросистема привода и управлени  устройством включает основной насос 17, предохран емый клапаном 18, дополнительный насос 19 системы управлени  с клапаном 20, основной реверсивный распределитель 21 с гидроуправлением, управл емые обратные клапаны (гидрозамки) 22 на входе и выходе гидроцилиндров 1, дополнительньй реверсивный распределитель 23 дистанционного управлени  хода гидроцилиндров, слив 24 системы и двухпозиционные однолинейные распределители 10. Пружины указанных распределителей в нормальном положении всегда удерживают их в позиции закрытых центров так, что линии управлени  от этих распределителей, подсоединенные параллельно лини м управлени  от распределител  23 к полост м управлени  распределител  21, остаютс  отсеченными от линии 24 слива.

Устройство работает следующим образом .

Дл  хода цилиндров вверх распределитель 23 включаетс  в левое (по схеме) Положение. При этом права  полость управлени  распределител  2 сообщаетс  с насосом 19, а лева  с линией 24 слива. Под действием указанного перепада давлени  распределитель 21 также включаетс  в левое (по схеме) положение и рабоча  жидкость от силового насоса 17 чере обратный клапан 22.1 направл етс  в подпоршневые полости цилиндров 1. Из штоковых полостей через обратньй

с

клапан 22.2 и распределитель 21 рабоча  жидкость сливаетс  в линию 24. По совершении верхней траверсой рабочего хода по настроенной длине кулачок 9 воздействует на толкатель распределител  10.1 и последний устанавливаетс  в правое (по схеме) положение, при котором права  (по схеме) лини  управлени  от насоса 19 к распределителю 21 соедин етс  со сливом. При этом давление в обеих полост х управлени  распределител  21 станет равным сливному и он переключитс  в среднее положение, при

котором запираютс  обе полости цилиндров 1 и происходит автоматическое торможение их хода несмотр , на то, что руко тка распределитеп  23 установлена в положении подъем (левое

по схеме). Дл  сообщени  цилиндрам 1 хода вниз распределитель 23 включаетс  в правое (по схеме) положение, при котором рабоча  жидкость от насоса 19 направл етс  в левую (по схеме ) управл ющую полость распределител  21. В результате того, что его права  управл юща  полость остаетс  под сливным давлением, он переключаетс  в правое (по схеме) положение , при котором рабоча  жидкость от силового насоса 17 направл етс  в штоковые полости цилиндров 1, а из поршневьгх полостей она направл етс  на слив. При этом осуществл етс  движение вниз траверсы 5, св занной со штоками 4 цилиндров. Как только кулачок 9 отходит от толкател  распределител  10.1, он переключаетс  вновь в правое (по схеме)

папожение и отсоедин ет от слива

линию управлени , св зывающую распределитель 10.1 с распределителем 21. Права  (по схеме) управл юща  полость последнего останетс  однако

под действием давлени  слива, так как друга  параллельна  лини  управлени  остаетс  соединенной со сливом через установленный в правое (по схеме) положение распределител 

23. Вследствие указанного положени  распределителей 21, 10.1 и 23 движение траверсы 5 будет продолжатьс  вниз до тех пор, пока кулачок 9 не переключит распределитель 10.2 в

правое (по схеме) положение, при котором уже лева  управл юща  полость распределител  21 сообщитс  со сливом и он вновь переключитс  в нейт$

ральное положение, осуществл   автоматическое торможение хода гидроцилиндров вниз несмотр  на то, что управл ющий распределитель 23 остаетс  включенным на команду вниз (правое по схеме положение). Дл  того, чтобы сообщить движение гидроцилиндрам вверх, достаточно включить распределитель 23 в левое (по схеме) положение и Щ1кл подъема будет осуществл тьс  в соответствии с указанной вьше последовательностью. В случае прекращени  взаимодействи  кулачка 9 при движении траверсы 5 вверх с распределителем 10.2 не измен етс  положение распределител  21, так как лева  (по схеме) лини  управлени  остаетс  соединенной со сливом через распределитель 23.

Управление кулачком осуществл етс  следующим образом.

При движении траверсы 5 вверх концева  шайба 15 упираетс  в пружину 14 и гибка  т га 12 разматываетс  из корпуса 13. Усилие, которое требуетс  дл  размотки гибкой т ги, незначительно, оно не сжимает пружины 14J поэтому кулачок 9 остаетс  внейтральном положении, при котором распределители 10.1 и 10.2 остаютс  впключенными (толкатели выдвннуты ). По достижении конечного хода вверх, когда гибка  т га 12 в корпусе 13 полностью разматываетс .

Ь. „do,

U4.-«...L.J. i

-Hr-26166 ,

концева  шайба 15 начинает сжимать нижнюю пружину 14 и перемещать кулачок 9. Последний, перемеща сь вверх включает распределитель 10.1, 5 останавлива  движение траверсы 5.

При движении траверсы 5 вниз гибка  т га 12 через концевую шайбу 15 предварительно освобождает от сжати  пружины 14, а затем укладываетс  в корпус 13. Кулачок 9 под действием усили  пружин 14 с двух сторон п::овь возвращаетс  в нейтральное положение, выключа  распределитель 10.1. По достижении конечного хода В1ШЗ жесткий уцор 11, вход  через отверстие верхнего стакана 16, сжимает пружину 14 и перемещает кулачок 9 вниз. Послед-НИИ включает распределитель 10.2, останавлива  движение траверсы 5, после чего цикл может быть повторен.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение надежности работы путем ввода автоматического управлени  остановом движени  хода гидроцилиндров, упроща  управление спуско-подъемными операци ми и снижа  утомл емость оператора , а также повышает долговечность 0 и безопасность работы оборудовани , осуществл   плавный останов хода цилиндров распределителем, а не предохранительном клапаном, настроенным на максимальное давление.

sszzz Фиг.г

Фиг.З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА-ПОДЪЕМА ТРУБ ПОД ’ДАВЛЕНИЕМ, содержащее гидроцилиндры с подвижной и неподвижной траверсами, трубные захваты, установленные на траверсах, систему привода и управления гйдроцилиндрами, включающую насос, гидролинии, реверсивный распределитель и элементы управления, отличающеес я тем, что, с целью повыпения надежности, оно снабжено механизмом регулирования хода гидроцилиндров, выполненным в виде установленных на неподвижной траверсе с возможностью взаимодействия между собой под пружиненного кулачка и двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей и установленных на подвижной траверсе с возможностью взаимодействия с подпружиненным кулачком упора и гибкой напряженной тяги, а система привода и управления гидроцилиндрами снабжена до пол-.

   нительно насосом и реверсивным распределителем управления хода гидро цилиндров, связанными гидролиниями с основным реверсивным распределителем и линией слива, при этом полости управления двухпозиционных однолинейных гидравлических распределителей связаны с полостями гццро управления дополнительного реверсивного распределителя и линией слива.