Натяжитель морского стояка

.80, 164543251)5 Е 21 В 7/12 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ РСК осится к ых уста яется уп е надеж могидро тельство ССС В 7/12, 1987. льство СССР В 7/12, 1988 и крышжный бшень с с ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) НАТЯЖИТЕЛЬ М (57) Изобретение отн рения с плавучих буров Целью изобретения явл струкции и повышени житель включает пнев состоящий из корпуса рой крепится неподви В Л установлены пор ;,4 ОГО СТОЯКАобласти буновок (ЛБУ). рощение конности, Натяцилиндр (П), кн 6, к кото. лок шкивов полым што1645432 51 О15 ком, выполненные в виде плунжера, к кото. рому крепится подвижный блок шкивов. В крышке 6 выполнено радиальное отверстие 7 для поступления воздуха высокого давления в патрубок, установченный в центре П. Патрубок выполнен с профилирующим коническим участком и закрепленным на нем стаканом 13. Плунжер имеет стакан с цент ральным отверстием, внутри которого с зазо ром помещен патрубок. Полость плунжера частично заполнена жидкостью, образуя гидравлическую и пневматическую полости. Верхний конец патрубка расположен выше уровня жидкости, а нижний связан с отверстием подачи воздуха высокого давления. При качке ПБУ изменяется длина канатов между стационарным блоком 8 и морским стояком. Изменения длины каната компенсируются ходом плунжера. Под дейИзобретение относится к бурению скважин с ПЬУ, в частности, к устройствам для натяжения морских стояков.1 ель изобретения - повышение надежности работы за счет снижения инерционных нагрузок в пневмогидроцилиндре при обрыве каната.На фиг. 1 изображен натяжитель морского стояка; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.Натяжитель морского стояка содержит пневмогидроцилиндр 1, в котором установлены поршень 2 с полым штоком 3. В полом штоке образованы надпоршневая 4 и подпоршневая 5 полости, заполненные жидкостью. Нижняя часть пневмогидроцилиндра имеет крыцку 6 с радиальным отверстием 7 для подачи воздуха высокого давления. Е нижней части пневмогидроцилиндра присоединены неподвижные блоки шкивов 8, а к свободному концу полого штока 3 - подвижные блоки шкивов 9. Между собой шкивы связаны канатом 10, тяговый конец которого прикреплен к морскому стояку (не показан). Натяжитель снабжен установленным в полости полого штока 3 патрубком 11, жестко связанным с нижней частью пневмогидроцилиндра 1 посредством закрепления его в отверстии 12 крышки 6.Патрубок 11 в верхней части имеет закрепленный на нем стакан 13 с радиальными отверстиями 14. Под стаканом 13 патрубок выполнен с конической наружной поверхностью 15 с большим основанием со стороны стакана. Последний устанавливается на упор патрубка и сверху зажимается гайкой 16,ствием воздуха высокого давления в пневматической полости 26 плунжера последний стремится переместиться вверх, при этом жидкость вытесн;ется из гидравлической полости плунжера через кольцевой зазор, образованный отверстием 23 и патрубком. В случае обрыва каната скорость перемещения плунжера резко возрастает. Вследствие этого возрастут потери давления в кольцевом зазоре отверстия 23 и гашение ускорения. В конце хода плунжера отверстие 23 достигает конического участка патрубка, при этом кольцевой зазор между ними уменьшается. Одновременно внутренняя поверхность стакана перекрывает отверстие 14. Тем самым создается торможение движению плунжера вверх до его полной остановки. 2 ил. Для центрирования патрубка 11 и стакана 13 относительно внутренней поверхности полого штока стакан снабжен бронзовым вкладышем 17. Поршень 2 выполнен с осевым ступенчатым отверстием для размещения патрубка 11 и гидравлической связи полости штока с подпоршневой полостью 5. Осевое ступенчатое отверстие имеет малую ступень с боковой поверхностью 18 и большую ступень с внутренней ци. линдрической поверхностью 19 В малой ступени с зазором относительно поверхности 18 размещается патрубок 11 и через образованный кольцевой зазор осуществляется гидравлическая связь полости полого штока 3 с подпоршневой полостью 5.Поверхности 18 и 19 ссютветственно малой и большой ступеней осевого отверстия поршня имеют возможность взаимодействия соответственно с конической поверхностью 15 и наружной поверхностью стакана 13 в верхнем положении полого штока 3. Наружная поверхность поршня снабжена уплотнением 20. Полый шток 3 центрируется в пневмогидроцилиндре поршнем и подшипниковой втулкой 21, установленной в верхней части пневмогидроцилиндра и воспринимающей радиальные усилия от блока шкивов 9. По,чый шток сверху закрыт крышкой 22, соединенной со штоком по резьбе. В верхней части полый шток имеет впускное отверстие 23 с вентилем 24, расположенным между верхними торцами патрубка 11 и стакана 13. Венти,чь 25 контролирует уровень жидкости в полом штоке,Над жидкостью в полом штоке образуется пневматическая полость 26 воздуха 30 3540 45 50 551645432 Формула изобретения 20 25 30 ленныч в полости штока и жестко вяздиныч с нижней частью иневмогилроцилинлрд иатрубком с закреиленныч в его верхней части стаканом, имеющим радиальные отверстия, поршень выполнен с осевым стуЗ 5 иенчдтыч отверстием для размегцения иатрубка и гидравлической связи полости штокд с подиоршневой полостью, а наружная поверхность иатрубка пол стаканом выполнена конической с большим основанием со стороны стакана, причем е верхнеч положении аоштокд коническая поверхность иатрубка и наружная поверхность стакана имеют возможность взаимодействия соответственно с поверхностями малой и болыией ступеней осевого отверстия поршня, шток в верха 5 ней части имеет впускное отверстие, расположенное между верхнимн торцдчи пдтрубка и стакана. высокого давления. Обч)еч жидкости в полом штоке 3 уменьшается ири перемещении последнего, причем с уменьшением жидкости в иолом штоке ссютветственно увеличивается ее количество в полпоршневой полости 5 пневмогидроцилиндра за счет перетекания через кольцевой зазор в отверстии малой ступени.Для того, чтобы действовал гилрозатвор газовой полости 26, необходимо уровень жидкости в нем удерживать над малой ступенью отверстия поршня 2. Это возможно, когда высота столба жидкости при по" ностью опущенном иолом штоке отч )дет условию где/., полный хол штока, мм;)5 ) - площадь сечения штока, мм .Натяжитель морского стояка работает слелующим образом.При качке ПБУ и смегцении от точки бурения изменяется длина каната между стационарным блоком 8 и морским стоякоч (не показан). Изменение длины каната компенсируется холом попого штока 3. Поч действием возлуха высокого давления в пневматической полости 26 полого штока последний стремится переместиться вверх, при эточ жидкость вытесняется из надпоршневой полости 4 в иодпоршневую полость 5 через кольцевой зазор, образо ванный в малой ступени отверстия поршня патрубком 11. Г 1 ри рабочем режиме скорости перемещения штока 3 малы (0,01 0,04 м/с) и, как слелствие, потери давления незначи. тельны (0,1 - 0,2 мПа), а поскольку давления в гидравлической полости полого штока и в гидравлической полости иневмогидроцилиндра практически равны, усилие, созла. ваемое натяжителем в рабочем режиме, равно произведению подводимого давления на площадь полого штока минус потери нд трение в уплотнениях (2 - 30). В случае обрыва каната 10 скорость перемещения полого штока резко возрастает, поскольку противодействующая нагрузка падает ло нуля. Всчелствие этого возрастает и скорость 51015 иеретекдиия жидкости через кольцевой здор чежлу поверхностью 18 малой ступени отверстия поршня и патрубком 11.С повышением скорости перетекания жидкости через указанный кольцевой зазор соответственно возрастают потери давления, что приводит к противодействию переме. щения полого штока и снижению его скорости. В конце хола полого штока в зоне торможения поверхность конуса 15 и наружная поверхность стакана 13 одновременно совме ща ются с поверх иост ям и соответственноино чалой и большой ступеней осевого отверстия порпня 2. Тем самым завершдется процесс торможения инерционных нагрузок и происходит остановка полого штокд. Натяжитель морского стояка, включающий иневмогидроцилинлр с поршнем, полым штоком, ралиальныч отверстием в нижней части лля подачи воздуха высокого давления и с надпоршневой полостью, заполненной жидкостью, неподвижные блоки шки. вов канатов, слелиненные с нижней частью иневчогилроцилиндра, и иолвижные блоки шкивов со свободным концоч полого штока, отличающийся тем, что, с цепью повышения надежности работы зд счет снижения инерционных нагрузок в иневчоцилинлре ири обрыве каната, ои снабжен установ1645432 ЮО СЬгская ТСС В го комМоск нна,льски Рун 8 порю Редактор И. КасардаЗаказ 1328ИПИ Государственн113035,оизводственно издат Составитель В. ПетТехред А. КравчукТираж 377ета по изобретениям нЖ - 35, Раугпскаяомбинат Патент, г. осовКорректор Н. РПодписноеоткрытиям при Габ и. 4/5жгород, ул. Гаг