Элеватор для спуска и подъема бурильных труб

О П И С А Н И Е (и)922267ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 06.08.80 (2) 29с присоелинением заявки 21 В 19 Гооударствскицй комитет СССР во делам изобретений и открытий23) Пр оритетбликовано 23,01 т.82, Бюлта опубликования описан тень 15 23,01. 82(72) Авторы изобретен ло а"-."-.р,луатиза+иологии СССР МалинМолочник Лы Специальное проектно-конструкторс глубокого разведочного бурения Ми(7 ) Заявитель Й) ЭЛЕВАТОР ДЛЯ СПУСКА ИБУРИЛЬНЫХ ТРУБ М клю ми,цеуд реиликоль. са л ся тем,нутренакетов звестного элеватораая надежность, заыхЙм Изобретение относится к бурениюскважин, а именно к устройствам дляпроведения спуско-подъемных операций.Известен элеватор для спуска и. подъема бурильных труб, включающийкорпус с плитой, зажимные элементы инаружную и внутреннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндры 13.Недостатком указанного элеватора.1 оявляется то, цто он предназначен дляспуско-подъемных операций с буриль.ными трубами одного диаметра.Наиболее близким техническим решением из известных является элева 35тор для спуска и подъема бурильныхтруб, содержащий корпус с плитой,зажимные элементы, наружную и внут"реннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндры и до-полнительную обойму с приводом пере.мещения 21,Недостатком иявляется его мал чающаяся в том, цто усилие зама осуществляемое гидроцилиндрапередается на зажимные элементырез упорные подшипники, что затрняет вращение буровой колонны. Взультате этого подшипники нагружне только весом колонны, но и усем гидроцилиндров, большим весалонны,Целью изобретения является пошение надежности в работе устройва за счет исключения передачи уному подшипнику усилий зажима буных труб, обеспечения свободноговращения обойм относительно корпуи возможности использования устроства в качестве низкомоментногоча для свинчивания и развинчиванибурильных труб.Указанная цель достигаетчто механизм перемещения и вней обойм выполнены в виде итарельчатых пружин, установленнмежду наружной и внутренней обо2267 3 92 ми с возможностью взаимодействия с гидроцилиндрами, а привод перемещения дополнительной обоймы выполнен в виде самотормозящейся винтовой пары, установленной подвижно на внутренней обойме и связанной посредством зубчатой передачи с гидромотором,Такое выполнение элеватора позволяет исключить передачу упорному подшипнику усилий зажима бурильных труб, что повышает надежность рабо,ты устройства и в результате повы" . шается производительность труда.На фиг,1 изображен элеватор, общий вид; на фиг.2 - захват .элеватором бурильной трубы.Элеватор состоит из корпуса 1 со свободно лежащей на его верхнем фланце плитой 2 и трех концентрично расйоложенных обойм: наружной обоймы 3 с закрепленным на ее нижнем конце зажимным кольцом 4, внутренней обоймы 5, на нижнем конце которой закреплено кольцо 6, в окнах которого установлены зажимные плашки 7, и дополнительной обоймы 8, на Т-образных пазах которой с возможностью радиального перемещения уста" новлены двухскосые клинья 9, взаимодействующие; э наклонным поверхностям с зажимным кольцом Й и с плашками 7, На плите 2 установлены шесть гидроцилиндров 1 О с нажимными шайбами 11 и три гидромотора 12 с шестернями 13, Поворот плиты 2 в горизонтальной плоскости ограничен план" кой 11, а вертикальное ее перемещение ограничено кольцом 15, закрепленным на верхнем конце хвостовика внутрен 17 ей обоймы 5. фланец наружной обоймы 3 через погон 16 и подшипник 17 опирается на нижний фланец корпуса 1.Наружная обойма 3 жестко связана девятью пальцами 18 с шайбой 19, Пакеты тарельчатых пружин 20 надеты на пальцы 18 и прижимают фланец внутренней обоймы 5 к фланцу наружной обоймы 3. На верхнем хвостовике внутренней обоймы 5 установлена с возможностью вращения шестерня 2 1, связанная с шестернями 13 гидромоторов 12. Наружная часть ступицы шестерни 21 выполнена с прямоугольной резьбой, на которой установлена гайка 22, жестко связанная с дополнительной обоймой 8 пальцами 23, проходящими через отверстия во фланце внутренней обоймы 5.Гидроцилиндры 10 и гидромоторы 12 закрыты кожухом 2 ч 4Элеватор работает следующим образом,В начальном положении гайка 22поднята вверх и дополнительная обойма 8 с двухскосыми клиньями 9 такжеподнята вверх до упора, Штоки гидроцилиндров 1 О с нажимными шайбами 11находятся в верхнем положении.Для раскрытия элеватора перед зажимом бурильной трубы 25 подают масло под давлением в поршневые полостигидроцилиндров 10, в результате че-.го штоки гидроцилиндров 10 через нажимные шайбы 11 упираются в шайбу 19наружной обоймы 3, корпуса гидроцилиндров 10 вместе с плитой 2 поднимаются вверх и, выбрав зазор междукольцом 5 и плитой 2, плита 2 посредством кольца 15 поднимает вверхвнутреннюю обойму 5 относительно на"ружной обоймы 3. При этом пакеты тарельчаных пружин 20 сжимаются, дополнительная обойма 8 перемещаетсявверх вместе с внутренней обоймой 5,связанной с ней самотормозящейся парой шестерня 2 1 с гайкой 22 и пальцами 23. Совместно с перемещениемвверх внутренней и дополнительнойобойм 5 и 8 происходит перемещение вверх пшалек 7 и двухскосыхклиньев 9 относительно зажимногокольца 4, в результате чего плашки7 разойдутся радиально.Затем элеватор опускают на бурильную трубу 25. По сигналу "Зажим"35происходит холостое сведение плашек7. Для этого включают гидромоторы12, вращение шестерен 13 передаетсяна шестерню 21, гайка 22, а вместеЩс ней через пальцы 23 дополнительная обойма 8 с двухскосыми клиньями9 опускаются вниз. Плашки 7 прижимаются к замку буровой трубы 25. После холостого сведения происходит за 45жим замка бурильной трубы 25, длячего рабочая жидкость сливается изпоршневых полостей гидроцилиндров 10и подается в штоковые полости гидроцилиндров 10, в результате этогоштоки гидрОцилиндров 1 О поднимаются50вверх, давая воэможность плите 2вместе с внутренней обоймой 5 под.действием пакетов тарельчатых пружин 20, которые, разжимаясь, давятна фланец внутренней обоймы 5, опуститься вниз.Вместе с внутренней обоймой 5опускается и дополнительная обойма 8относительно наружной обоймы 3, приэтом плашки 7 вместе с двухскосыми клиньями 9 опускаются вниз относительно зажимного кольца 4 и плашки 7 радиально сходятся, зажимая замок бурильной трубы 25.5Для снятия элеватора рабочую жидкость подают в поршневые полости гидроцилиндров 10 и так же, как при приведении элеватора в исходное поло жение, пакеты тарельчатых пружин 20. сжимаются, при этом внутренняя обойма 5 и дополнительная обойма 8 поднимаются вверх относительно наружной обоймы 3, плашки 7 с двухскосыми клиньями 9 переместятся тоже вверх относительно зажимного кольца 4 и плашки 7 разойдутся радиально. Затем включением гидромоторов 12 производят холостое разведение плашек 7. Буровая колонна освобождается. оБлагодаря тому, что обеспечение свободного вращения всех обойм с зажимными элементами на одном подшипнике, не нагруженном усилиями гидроцилиндров, позволяет использовать элеватор в качестве низкомоментного ключа для свинчивания и развинчивания бурильных. труб, значительно повышается надежность работы и, тем самым, повышается произвбдительность труда,Формула изобретенияЭлеватор для,спуска и подъема бурильных труб, включающий корпус. с плитой, зажимные элементы, наружнуюи внутреннюю обоймы с механизмом перемещения, включающим гидроцилиндрыи дополнительно обойму с ариводомлеремещения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности в работе устройства за счет исключения передачи упорному подшипникуусилий зажима бурильных труб, обеспечения свободного вращения обойм относительно корпуса и возможности использования устройства в качественизкомоментного ключа для свинчиванияи развинчивания бурильных труб, механизм перемещения наружной и внутренней обойм выполнен в виде пакетовтарельчатых пружин, установленныхмежду наружной и внутренней обоймамис возможностью взаимодействия с гидроцилиндрами, а привод перемещениядополнительной обоймы выполнен в виде самотормозящейся винтовой. пары,установленной подвижно на внутреннейобойме и связанной посредством эубчатой передачи с гидромотором. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Котляров А.М. Автоматизация буровых агрегатов. М;, "Недра", 1971,с,6.2. Авторское свидетельство СССРй 612001, кл, Е 21 8 19/07, 1972прототип).922267 р О.Полов Филиал ППП " каз 2530/40 Т ВНИИПИ Гос по делам 113035, Моставитель М.Юрьевхред И.Гайду Корректор М.Пож раж 624 Подписнодарственного комитета СССРизобретений и открытийква, Ж, Раушская наб д.4/ ент", г.ужгород; ул.Проектная, 4