Наружный центратор для сборки труб под сварку

О П И С А Н И Е ц 1 612766ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 161) Дополнительное к авт. свид-ву122) Заявлено 19.11,74 121) 207709625-27с присоединением заявки23 К 31 06 23 К 37/04 ком нте в ССС Государственнын Совета Министр по делам нзоби открыт(72) Авторы изобретсш А, В. Бутылкии, В. Н. Пчелкин и С равле 1) Заявитель довательский институт разработкнефтепромысловых труб есоюзныи научно-исси эксплуатаци 54) НАР ТРАТОР ДЛЯ СБОРКИ ТРУБ АРКУ Изобретение отно именно к вспомог для сборки деталей использовано, в час ных труб над устьем Известен наружн под сварку обсаднь жины, в котором и рирования стыкуемь их наружной поверхсится к области сва ательному оборудо под сварку, и может тности, для сборки скважины.ый центратор для с х труб над устьем спользовап принцип х концов по образу ности 11. кн, а аншо быть бсадборки сква цент ющеГ Этот центратор содержит опору в виде рамы и двс пары прижимных элементов в виде двуплечевых рычагов, соединенных с приводом, в котором на раме выше уровня стыка труб размещены под углом друг к другу две пары упоров в виде валков, а прижимные элементы снабжены элементами качения в виде роликов, при этом оси роликов в верхнем прижимном элементе расположены перпендикулярно к опоре, а оси роликов в нижнем прижимном элементе расположены параллельно указанной опоре,В таком центраторе верхняя труба перемещается только в вертикальном направлении без возможности вращения ее вокруг оси, Для поворота этой трубы, с целью выбора оптимального положения их геометрии, верхний клсщевой зажим должен быть разжат,Использованис известного центратора усложнено также тем, что в рабочем положении он жестко связан со сварочным аппаратом,Известен также наружный центратор для 5 сборки труб под сварку, преимущественновертикально подвешенных, содержащий шарнирно связанные с приводом н расположснныс по обе стороны от труб призматические захваты, в гранях которых смонтированы шаро вые опоры 21.Данный центратор наиболее близок к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. При его использовании возможно производить поворот одной трубы от носитеи но другойНедостатком этого центратора являетсяцентрирование труб по образующей их наружной поверхности. Этот принцип центрирования не обеспечивает возможности размс стнть кромки стыкуемых труб равномерно попериметру в случае разности диаметров в пределах допуска. Хорошее качество центровки возможно получить лишь прн цснтрировании стыкуемых труб по их осевой линии.25 Целью изобретения является повышението гности центрирования.Указанная цель достигается тем, что призматические захваты, расположенные по каждую из сторон от стыкуемых труб, жестко50 55 60 связаны между собой в блоки, а привод выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия,На фиг. 1 показан центратор, общий вид;ца фиг. 2 разрез А - А на фиг. 1; ца фиг. 3 -узел 1 ца фиг. 2.Наружный центратор представляет собойклещевой зажим, который включает привод 1в виде силового цилиндра двустороннего действия; кронштейн 2, жестко закрепленный наприводе 1; два двуплечих рычага 3; оси вращения 4, которые закреплены на кронштейне 2. Одни плечи двуплечих рычагов соединены с приводом 1 через оси 5 таким образом,что имеют возможность изменять длину плеча, а другие плечи соединены с прижимнымиэлементами 6 по их центру через шарнирноезвено 7 взаимно перпендикулярными осями8 и 9.Прижимной элемент 6 выполнен в виде балки, например сварной, с четырьмя призматическими захватами 10 и образует совместнос ними блоки. На обеих гранях каждого захвата имеется по два сферических гнезда, в каждом цз которых помещены шары 11, свободновращающиеся в любой плоскости. Шары 11предохраняются от выпадания планкой 12, закрепленной на захвате, например, с помощьюпотайного винта 13,Элементы 6 имеют ограниченный угол поворота вокруг оси 9 (например, около + 5 отвертикали).Шаровые опоры в захватах расположенытак, что при центрировании труб 14 и 15 в зависимости от их диаметра в контакт с нимивходят или внутренние или наружные шары.Центратор подвешивается с помощью троса 16, а сварочный аппарат 17 - с помощьютроса 18, не связанного с тросом 16,Наружный центратор работает следующимобразом,При сварке обсадных труб над устьем скважины наружный центратор подвешивается науровне стыка с помощью троса 16 и контргруза, подвешенного на его свободном конце,Груба 14, подвешенная на элеваторе с помощью тросов за верхний конец, подводитсяк нижней трубе 15, зажатой в клиньях ротора на расстояние, обеспечивающее зажатиеверхней 14 ц нижней 15 труб всеми захватами 10.Затем подводится наружный центратор таким образом, чтобы стык трубы находилсяпосредине прижимных элементов 6. С помощью привода 1 через двуплечие рычаги 3и шарнирные звенья 7 обе трубы 14 и 15 одновременно зажимаются элементами 6.После совмещения осей верхнюю трубу 14опускают до упора с нижней трубой 15,Прц этом в зависимости от величины трения между верхней трубой и шарами верхнихчетырех призм, а также трения между нижней трубой и шарами нижних четырех призмверхняя труба 14 под действием собствецного 5 10 15 20 25 30 35 40 45 веса прокатывается по верхним шарам или опускается вместе с центратором с помощью ццжццх шаровБлагодаря шарнирной связи прижимных элементов 6 с двуплечими рычагами 3 обеспечивается самонастраивание прижимных элементов 6 и совмещение осей обеих труб не только при правильной геометрии их концов, но и при отклонении их диаметров в пределах допуска,В случае несовмещения кромок труб цз-за эллцпсности концов верхнюю трубу 14 поднимают над нижней трубой 15 до выхода из контакта стыкуемых кромок без разжатця прижимных элементов 6 и с помощью любого инструмента поворачивают до совмещения соответствующих осей эллипса.Г 1 осле того, как стык труб отцентрирован, подводится сварочный аппарат 17 и закрепляется ца верхней трубе 14. Спаривают прцмерцо /з окружности стыка, затем, не прекращая процесса сварки, поворачивают центратор на 90 - 120" по ходу сварочной голошы Когда сварено примерно /, окружности стыка, центратор отводят в сторону без нарушения рабочего процесса и сварку заканчивают без него.11 о сравнению с известными предлагаемый центратор способен работать в компл ксс с любым сварочным оборудованием.Кроме того, процесс центрирования с использованием предлагаемого центратора занимает значительно меньше времени по сравнению с известными конструкциями, Независимая подвеска центратора также создает ряд преимуществ при обслуживании по сравнению с известными,Предлагаемый наружный центратор мокет быть использован це только для сборки обсадных труб под сварку над устьем скважины, но также и для центрирования любых трубопроводов, например при прокладке нефтегазопроводов илц теплотрасс, а также при сварке труб в плети на поточных линиях. Формула изобретения Наружный центратор для сборки труб под сварку, преимущественно вертикально подвешенных, содержащий шарнирно связанные с приводом и расположенные по обе стороны от труб призматические захваты, в гранях которых смонтированы шаровые опоры, о т л и ч ающийся тем, что, с целью повышения точности центрцрования, призматические захваты, расположенные по каждую из сторон от стыкуемых труб, жестко связаны между собой в блоки, а привод выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР335067, кл. В 23 К 37/04, 1971.2, Патент Англии1337553, кл. ЗК, 1973.612766 оставитель В. ВласоваТсхрсд Н. Рыбкина Изд.515 О Государственного кох по делам изоб 113035, Москва, Ж каз 12 итета Со ретеиий и 35, Раушс 4/5 Типография, пр. Сапунова тор Н, Суханова Тираж 126вета Минисоткрытийкая наб., д орректоры: Л. Котова и Н. Федорова Подписиов СССР