Устройство для захвата труб

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1746080 Ф(51) М.К . Е 21 В 19/1 О Государственный комитет Опубликовано 07.07.80. Бюллетень25по делам изооретений и открытийДата опубликования описания 17.07.80 Р. Л. Самматов, М. М. Хакимов, Э. М. Галеев, А. Х. Хасанов и Р, А. Нафиков(72) Авторы изобретения Уфимский нефтяной институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАХВАТА ТРУБ-:-: - ."Изобретение относится к конструкции захватных механизмов, применяемых в бурении при производстве спуско-подъемных операций с трубами.Известно устройство для закрепления труб, содержащее клинья, установленные на штоках и приводимые в движение от силового цилиндра 1)1.Недостаток устройства заключается в том, что наличие значительной контактной силы в клиновом зажиме, обусловливает появление больших сил трения при раскли о нивании, а силовой цилиндр не в состоянии преодолеть эти силы трения и массу колонны одновременно.Известно устройство для захвата труб, содержащее корпус, зажимные элементы соединенные через рычаги с силовым цилиндром 2.Недостатком устройства является невозможность обеспечить достаточную силу зажима (самозаклинивания) в гладкой части трубы для удержа 1 ия колонны на весу.Целью изобретения является повышение надежности захвата.Цель изобретения достигается тем, что устройство снабжено тягами, которые соеди 2иены с зажимными элементами и рычагами,и образуют с последним параллелограммныймеханизм, причем каждый рычаг выполнендвуплечим, одно из плечей которого установлено под углом 8 - 15 к горизонтальнойплоскости, а поверхность контакта наклонного плеча с зажимным элементом выполнена по дуге, центр которой совпадает с осьюкрепления зажимного элемента,Размещение наклоннь 1 х плечей рычаговпод углом 8 в 15 обеспечивает самозаклинивание устройства при зажиме, надежно удерживает вес колонны и позволяет производить освобождение колонны,. с небольшимусилием гидроцилиндра.На фиг. 1 - общий вид устройства; нафиг. 2 - вид в плане;. на фиг. 3 - узел 1фиг. 1; на фиг. 4 то же, вид в плане;на фиг. 5 - вид Г фиг. 1.Устройство для захвата труб и штангсостоит из двух двуп,печих рычагов 1, которые смонтированы шарнирно в корпусе 2 спомощью оси 3. Параллельно с нижними плечами двуплечих рычагов установлены тяги 4, составляющие вместе с ними параллелограммный746080 Формула изобретения 3механизм, на, концах нижних плеч и тягсмонтированы зажимные элементы 5,Параллелограммный механизм обеспечивает плоско-параллельное движение зажимных элементов, что позволяет производить равномерный захват колонны по верЭтикали, тем самым устранить возможнуюдеформацию поверхности трубы,Зажимные элементы 5 соединены с нижними концами двуплечих рычагов с зазором,с помощью пальцев 6.Установка пальца 6 крепления зажимно-. 1 Ого элемента с нижними плечамй двуплечихрычагов с зазором позволяет разгрузить палец 6 при работе, а нагрузка воспринимается осью 3 через йижние плечи, поверхностиконтакта в зажимными элементами которыхвыполнены по дуге с центром, совпадающимс осью пальца 6, Тяги 4 соединены с зажим - жгми элементами с помощью осей.7,Верхние плечи двуплечих рычагов шарнирно соединены со штоками 8 трехпозиционного гидроцилиндра 9.Цилиндр снабжен плавающими плунжерами 10 н упорными кольцами 11.К верхним кольцам двуплечих рычаговприсоединена пружина 12. Тяги 13 шарнирно связаны с коромыслом 14 и со штокамигидроцилиндра с помощью рычагов 15. Коромысло 14 шарнирно насажено на ось 16,закрепленной к корпусу гидроцилиндра. Ккорпусу устройства крепится стойка 17, впазу которой размещен ролик 18, посаженный на ось вместе с коромыслом,Зажимные элементы имеют съемные колодки 19, к которым крепятся зажимныесухарики 20 с зубцами.Колодка, с помощью паза соединяетсясвободно с корпусом 21 зажимного элемента и имеет при этом свободу перемещения ив поперечном направлении для самоустанавливания.Винт 22 установлен с колодкой с зазором. Колодки являются сменными и подбираются в зависимости от Диаметра трубы иштанги,40Ролики 23, смонтированные в корпусеустройства, свободно вращаются на подшипниках.Устройство работает следующим образом: захват колонны труб и штанг при подьеме и спуске их проиЗводится зажимнымйэлементами 5, которые приводятся в движение с помощью трехпозиционного гидроцилиндра 9 .через двуплечие рычаги 1, Плечидвуплечих рычагов являются между собойжесткой системой и могут поворачиватьсятолько вместе на осях 3, смонтированныхв корпусе устройства.Зажим производится при подаче давления в каналы А гидроцилиндра; штоки 8с длунжерами О при этом перемещаютсянавстречу, разворачивая на своих осях двуплечие рычаги и смыкая челюсти.При подаче давления в канал Б плавающие плунжеры 10 движутся ло упорного кольца 11 раскрывая зажимные элементы 5,при этом зажимные элементы 5 рабОтаюткак центратор, образуя небольшой зазорс трубой при выполнении операции завинчивания или развинчивания труб, Дальнейшие раскрытия зажимных элементов дляподвода трубы, а также для пропускания еес муфтой при подъеме и спуске колонны,происходят при подаче лавления в каналы В,Пружина 12 стягивает концы верхнихплеч двуплечих рычагов 1, помогая смыка-нию зажимных элементов при зажиме труби, одновременно, служит лля предотвращения аварийного случая при отказе гидросистемы, удерживая зажимные элементыв закрытом состоянии.При движении штоков верхние плечидвуплечих рычагов поворачиваясь на своихосях описывают дугу, при этом гидроцилиндр с системой рычагов и коромысломсовершает возвратно-поступательное движение вверх и вниз. Это движение направляется стойкой 17, в пазу коТорой перемещается ролик 18, посаженный на ось вместе с коромыслом.Наличие в устройстве такого механизмаобеспечивает синхронное движение зажимных элементов, тем самым обеспечиваетсяодновременный зажим (отжим) трубы обеими зажимными элементами,Колодки 9 с сухариками 20 являютсяеменными и подбираются в зависимости отдиаметра трубы или штанги. Колодки в корпусе 2 при зажиме трубы самоустанавливаются и в раскрытом положении зажимныеэлементы удерживаются от выпадания винтами 22, установленными с зазором.При работе захват может перемещатьсяпо направляющим установки с помощью направляющих роликов 23,1. Устройство для захвата труб включающее корпус, зажимные элементы, соединенные через рычаги с силовым цилиндром,отличающееся тем, что, с целью повышениянадежности захвата, оно снабжено тягами,которые соединены с зажимными элементами и рычагами, и образуют с последнимипараллелограммный механизм, причем каждый рычаг выполнен лвуплечим, одно из плечей которого установлено под углом 8 - 15к" горизонтальной плоскости.2. Устройство по п, 1, отличающееся тем,что поверхность контакта наклонного плечас зажимным элементом выполнена по дугецентр которой совпадает .с осью креплениязажимного элемента.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР108839, кл. Е 21 В 19/07, 1957.2. Авторское свидетельство СССР,203589, кл, Е 21 В 19/16, 1963 (прототип).