Приводной трубный ключ

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК ПАТЕНТУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 940636(331 США Гооударстюный комитет СССРдо делам изобретении и открытий0.06.82 а опубликования опис ностранецтин Эрл Тр1,США) 2) Автор иэобретени ая фирмаЛэмб, ИНК" Иност етерф) ПРИВОДНОЙ ТРУБНЫЙ КЛЮЧ ге привод, кинематически свяэанныи с головкой, установленный перед приводом дроссельный клапан с рукояткой и взаимодействующий с концом рычага датчик момента 1 23,Недостаток указанного ключа заключается в том, что в процессе затяжки резьбового соединения труб оператор все время должен рукой удерживать рукоятку дроссельного клапана в крайнем положении, соответствую" щем полному открытию дроссельного клапана, до тех пор, пока показы" вающие. приборы не отметят достижетребуемого момента, и затемжен перемещением рукоятки частичнополностью пв 1 зекрыть. дроссельныйпан. держ нные бжим ычаг ый с 1 ния дол или клаЦель иэоб добства упр аном, а име еского удер ем положени ого моментаИзобретение относится к механизированному инструменту для сборки и разборки резьбовых соединений,в частности бурильных, обсадных инасосно-компрессорных труб, и можетбыть использовано при разведочныхработах, разработке и эксплуатациинефтяных месторождений,Известны трубные ключи, со ащие корпус с рычагом, размещев корпусе приводные ролики, о ающие трубу, установленный на р епривод, кинематически связаннприводными роликами 1).Недостаток ключа известной конструкции состоит в том, что отсутствует узел регулирования крутящегомомента, передаваемого на затягиваемое резьбовое соединение.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяприводной трубный ключ, содержащийкорпус с рычагом, размещенные в корпусе головку и связанные с .ней зажимные плашки, размещенный на рычаетения - обеспечение вления дроссельным клано обеспечение автоматиивания рукоятки в край" до достижения требуеи ее последующего переЭ 9406мещения для перекрытия дроссельногоклапана,Поставленная цель достигаетсятем, что ключ снабжен механизмомблокирования положения рукоятки приполностью открытом дроссельном клапане, включающем в себя узел фиксации рукоятки, узел автоматическогоосвобождения рукоятки и узел отключения узлов фиксации и автоматического освобождения рукоятки,Кроме того, узел фиксации рукоятки выполнен в виде шипа, жесткозакрепленного на рукоятке вала, жестко закрепленного на одно его концеэксцентрикового профильного кулачкас зевом, поводка с зубом, жестко зазакрепленного на другом конце вала,и пружины кручения, взаимодействующей одним концом с поводком и предназначенной для прижатия кулачка кшипу рукоятки; уэел автоматическогоосвобождения рукоятки выполнен ввиде соленоида, воспринимающего сигнал от датчика момента, установленной в корпусе на оси серьги Г-образной формы, взаимодействующей со штоком соленоида, жестко связанного ссерьгой Г-образного рычага, на одномплече которого имеется упор и запирающий зуб взаимодействующий 1 с зубом поводка узла Фиксации, а другоеплечо взаимодействует со вторым концом пружины кручения того же узла;узел отключения узлов Фиксации иавтоматического освобождения рукоят.ки выполнен в виде вала, на одномконце которого закреплена рукоятка,а на другом - пластина-стопор,взаимодействующая с упором Г-образногорычага узла автоматического освобождения рукоятки,На фиг,1 изображен приводной трубный ключ, общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрезБ-Б на фиг.2; на фиг,4 - разрез В-Вна фиг.3; на фиг.5 - то же, в моментсрабатывания узла автоматическогоосвобождения рукоятки; на фиг,б - тоже,. при срабатывании узла отключения узлов фиксации и автоматическогоосвобождения рукоятки.Приводной трубной ключ содержиткорпус 1 с рычагом 2, размещенныев корпусе головку (не показана) исвязанные с ней плашки 3, размещенный нз рычаге 2 привод 4, кинемати"чески связанный с головкой, установиленнып пред приводом дроссельныи клапан 5 с рукояткой б, взаимодействующий с концом рычага датчик мо-мента (не показан), На рукоятке 6выполнен шип 7, На рычаге 2 уста 5новлен механизм 8 блокирования положения рукоятки б при полностьюоткрытом дроссельном клапане 5. Механизм 8 блокирования включает в себяузел Фиксации рукоятки б, узел автоматического освобождения рукоятки иузел отключения узлов фиксации и автоматического освобождения рукоятки.Узел фиксации рукоятки выполненв виде шипа 7, вала 9, жестко закрепленного на одном его конце зксцентрикового профильного кулачка 10с зевом 11, поводка 12 с зубом 13,жестко закрепленного на другом концевала 9, и пружины 14 кручения, взаимодействующей одним концом с поводком12 и предназначенный для прииатиякулачка 10 к шипу 7.Узел автоматического освобождениярукоятки в виде соленоида 15, воспринимающего сигнал от датчика момента.установленной на оси 16 серьги 17Г-образной Формы, взаимодействующейсо штоком соленоида 15, жестко связанного с серьгой 17 Г-образного рычага 18, на одном плече которого имеЗоется упор 19 и запирающий зуб 20,взаимодейств,ющий с зубом 13 поводка 12 узла фиксации, а другое плечовзаимодействует со вторь,и концом пружины 14 кручения того же узла.Узел отключения узлов фиксациии автоматического освобождения рукоятки выполнен в виде вала 21, наодном конце которого закреплена рукоятка 22, а на другом - пластина 1 стопор 23,взаимодействующая с упором19 Г-образного рычага 18, Шток соленоида 15 связан с серьгой 17 припомощи шплинта 24, Рукоятка б соединена с дроссельным клапаном припомощи оси 25. Ключ удерживаетсянад устьем скважины при помощи подвески 26, соединенной с буровой илиэксплуатационной вышкой,Ключ работает следующим образом.Обычно приводной трубный ключ приводится во вращение гидроприводом,который управляется дроссельнымклапаном 5 при помощи рукоятки б.Оператор, стоящий около трубного55 ключа, приводит в действие клапан5 посредством рукоятки 6, при сжатиикоторой вперед ( от смотрящего пофиг,1) плашки 3 ключа вращаются по20 1. Приводной трубный ключ, содержащий корпус с рычагом, размещенные . в корпусе головку и связанные с ней зажимные плашки, размещенный на рычаге привод, кинематичеСки связанный 5 94063часовой стрелке и производят свинчивание труб. При оттягивании рукоятки 6 в обратном направлении клапан5 изменяет направление потока жидкости на обратное и направление5вращения плашек 3, т.е, трубы развинчиваются. Между положением прямого и обратного вращения находитсянеитральное или неоабочее положениерукоятки 6, которая обычно смещена 10в это положение,Для проведения операции свинчивания труб включают привод Ц и рукоятку 6 отжимают вперед до упорашипа 7 в кулачок 10, В процессе15отжатия Рукоятки 8 шип 7 упирается в кулачок 10, и эа счет резкогопадения его профиля производитсяего поворот до тех пор, пока шип7 не зайдет в зев 11 кулачка 10,который стопорится при помощи поводка 12, В этот момент эуб 13 поводка 12 входит в зацепление с запи-.рающим зубом 20 Г-образного рычага18. При зафиксированном таким образом положении рукоятки 6 происходитполное открытие дроссельного клапана5, жидкость проходит в привод, кото-,рый и осуществляет свинчивание труб.По мере возрастания крутящего мо- Э 0мента он регистрируется при помощидатчика, связанного с концом рычага2, и передается на регистрирующиеприборы. По достижении предельногомомента кручения сигнал с датчикаЭ 5также поступает в узел автоматического освобождения рукоятки, Поддействием этого сигнала срабатывает соленоид 15, взаимодействующий с серьгой 17, которая поворачивается вокруг оси 16. Вместе с серь.гой 17 поворачивается и Г-образныйрычаг 18, при этом его запирающийзуб 20 освобождает зуб 13 поводка12, который в свою очередь под действием пружины 1 ч кручения поворачивается против часовой стрелкифиг.5 ). Вместе с поводком 12 поворачиваются вал 9 и кулачок 10.Поворачиваясь, кулачок 10 своей про 50фильной поверхностью выталкиваетшип 7, а вместе с ним поворачиваетрукоятку 6 в нейтральное положен 1 еили близкое к нему. Одновременно с поворотом рукоятки 6ч Мперемещается и дроссельныи клапан5, связанный с ней при помощи оси25 и полностью или частично перекрывающий доступ жидкости к гидропри 6 бводу. Дальше оператор переходит наручное управление.В случае, если оператор хочет перейти на полностью ручное управление, он включает узел отключенияузлов фиксации и автоматическогоосвобождения рукоятки, Для этогоон поворачивает рукоятку 22 по часо.вой стрелке ( фиг,6 ) до упора. В процессе поворота рукоятки 22 вместе сней поворачиваются ось 16 и пластина-стопор 23, которая своим концомнажимает на упор 19 Г-образного рычага 18 и заставляет его повернутьсяпо часовой стрелке. При поворотеГ-образного рычага 18 вместе с нимповорачивается и серьга 17, одновременно с этим его запирающий зуб20 освобождает зуб 13 поводка 12,Поводок 12 поворачивается вместес кулачком 10, как указано выше.При последующем отжатии рукоятки6 вперед до упора шипа в кулачок 10и последующего егоповорота вплотьдо упора шипа 7 в эев 11 кулачка 10стопорения кулачка 10 не происходит,так как, поворачиваясь вместе с кулачком 10, зуб 13 поводка 12 не входит в зацепление с запирающим зубом20 Г-образного рычага 18, посколькурычаг 18 в этот момент отведен пластиной-стопором 23, который упирается в упор 19 Г-обарзного рычага 18.Поэтому при включенном узле отключения узлов фиксации и автоматичес"кого освобождения рукоятки оператордолжен все время удерживать рукоятку в крайнем отжатом положении и пе"реводить ее в нейтральное положение,руководствуясь показаниями приборов.Так как узел автоматического освббождения рукоятки также отключенсерьга 17 вместе с Г-образным рычагом18 находится в повернутом по часовой стрелке ) и зафиксированном положениипластиной-стопором 23, которая удерживает их, упираясь в упор 19 Г-образного рычага 18, то узел автоматического освобождения рукоятки не срабатывает. Формула изобретения940636с головкой, установленный перед приводом дроссельный клапан с рукояткой и взаимодействующий с концом рычага датчик момента, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения удобства управления дроссельным клапаном, он снабжен механизмом блокирования положения рукоятки при полностью открытом дроссельном клапане, включающем в себя узел Фиксации 1 О рукоятки, узел автоматического освобождения рукоятки и узел отключения узлов фиксации и автоматического освобожденя рукоятки,2. Ключ по п.1, о т,п и ч а ю - 15 щ и й с я тем, что узел фиксации рукоятки выполнен в виде шипа, жестко закрепленного на рукоятке, вала, жестко закрепленного на одном его конце зксцентрикового профильного кулачка 20 с зевом, поводка с зубом, жестко закрепленного на другом конце вала, и пружины кручения, взаимодействующей одним концом с поводком и предназначенной для прижатия кулачка к шипу гз рукоятки; узел автоматического освобождения рукоятки выполнен в виде соленоида воспринимающего сигнал от датчика момента, установленнойГв корпусе на оси серьги Г-образной формы, взаимодействующей со штоком соленоида, жестко связанного с серьгой Г-образного рычага, на одном плече которого имеется упор и запирающий зуб, взаимодействующий с зубом поводка узла фиксации, а другое плечо взаимодействует со вторым концом пружины кручения того же узла; узел отключения узлов Фиксации и автоматического освобождения рукоятки выполнен в виде вала, на одном конце которого закреплена рукоятка, а на другом - пластина-стопор, взаимодействующая с упором Г-образного рычага узла автоматического освобождения рукоятки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 576024, кл. В 25 В 13/50, 1975,2, Патент США И 3745820,кл. 73-139, 1970 (прототип),