Ключ для загвинчування-розгвинчування замкових з`єднань

Ключ для загвинчування-розгвинчування замкових з'єднань, що споряджений корпусом і механізмом захвату у вигляді ексцентрикових кулачків, що мають робочу частину у вигляді евольвентної зубчатої поверхні з великими зубами для взаємодії з поверхнею захвату, і відповідний привід кулачків з зубами типового зубчатого зачеплення з зубчатим колесом, з розміщенням кулачків на осях відповідно у порожнині корпуса рівномірним розподіленням по колу, при цьому зовнішня поверхня U 1 3 верхній і нижній порожнинах корпуса рівномірним розподіленням по колу, по шість в кожному ярусі, розверненням кулачків верхнього ярусу на 180° відносно повздовжньої осі кулачків нижнього ярусу забезпечується можливість здійснення операцій згвинчування або розгвинчування, оскільки циліндрична зубчаста поверхня кожного ярусу контактує з відповідним зубчатим колесом, що має відповідну зубчасту поверхню на внутрішній поверхні, а на зовнішній поверхні колесо споряджене двома виступаючими вушками, до яких шарнірне кріпляться гідроциліндри приводу зубчатих коліс. [Ключ для згвинчування-розгвинчування замкових з'єднань. Е21В19/00, заявка на винахід №u2008 10954 від 08/09/2008]. Проте цей заявлений пристрій дещо складний у виконанні і експлуатації, є металомістким, що впливає на його вартість і обмежує застосування. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу створення простого пристрою для загвинчування-розгвинчування замкових з'єднань шляхом конструктивних вдосконалень робочих елементів механізму захвату і нових взаємозв'язків конструктивних елементів забезпечити спрощення конструкції, зниження металомісткості і одночасно зручність та надійність експлуатації пристрою. Поставлена задача корисної моделі виконується тим, що в ключі для загвинчуваннярозгвинчування замкових з'єднань, що споряджений корпусом і механізмом захвату у вигляді ексцентрикових кулачків, що мають робочу частину у вигляді евольвентної зубчатої поверхні з великими зубами для взаємодії з поверхнею захвату, і відповідний привід кулачків з зубами типового зубчатого зачеплення з зубчатим колесом, з розміщенням кулачків на осях відповідно у порожнині корпуса рівномірним розподіленням по колу, при цьому зовнішня поверхня зубчатого колеса споряджена виступаючими вушками, до яких шарнірне кріпиться гідроциліндр приводу зубчатого колеса, колесо розміщене у порожнині корпуса і корпус споряджений центральним наскрізним робочим отвором, співрозмірним діаметру найбільшого типорозміру замкового з'єднання бурильних труб, і бічними горизонтальними прорізями, співрозмірними величині ходу штока гідроциліндра приводу зубчатого колеса, шарнірне скріпленого з зубчатим колесом, згідно корисної моделі, кожен із трьох кулачків має двостороннє прямолінійне плече і двохсторонню робочу евольвентну зубчату поверхню з великими зубами для взаємодії з поверхнями захвату, привід кулачків з зубами типового зубчатого зачеплення з зубчатим колесом виконаний у вигляді шестерні, скомпонованої разом з кулачком на осі, встановленій в корпусі у втулці, з можливістю вільного обертання, при цьому кулачки розміщені рівномірно по колу зі зміщенням на 120° відносно один одного. Таким чином зменшення робочих органів - кулачків з шести до трьох значно спрощує конструкцію, за рахунок зменшення кількості і відсутності двохярусного розміщення кулачків, а виконання поверхні захвату у вигляді двохсторонньої робочої евольвентної зубчатої поверхні дозволяє при 43431 4 строю здійснювати експлуатаційні функції в діапазоні, що і в прототипі. Крім того виконання приводу кулачків з зубами типового зубчатого зачеплення з зубчатим колесом у вигляді шестерні, скомпонованої разом з кулачком на осі, встановленій в корпусі у втулці, з можливістю вільного обертання, забезпечує надійність приводу робочих органів, а розміщення кулачків рівномірно по колу зі зміщенням на 120° відносно один одного, дозволяє рівномірно розподілити навантаження в процесі створення крутного моменту. Таким чином забезпечується висока надійність в експлуатації і можливість проведення операцій загвинчуваня-розгвинчування з замковими з'єднаннями різних типорозмірів (від малих до великих) завдяки наявності двохсторонньої робочої евольвентної поверхні зачеплення кулачків. Отже маємо достатнє і комплексне вирішення поставленої задачі корисної моделі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На Фіг.1 - зображено ключ для загвинчуваннярозгвинчування замкових з'єднань, на Фіг.2 - схема розташування кулачків для захвату труб малого діаметру при загвинчуванні, на Фіг.3 - схема розташування кулачків для захвату труб малого діаметру при розгвинчуванні, на Фіг.4 - схема розташування кулачків для захвату труб великого діаметру при загвинчуванні, на Фіг.5 - схема розташування кулачків для захвату труб великого діаметру при розгвинчуванні. Ключ складається з корпуса 1, спорядженого кришкою 2, в порожнині якого розміщено зубчасте колесо 3 з внутрішнім зубом. В корпусі 1 розміщені кулачки 4 з двохсторонньою робочою евольвентною поверхнею зубчастого зачеплення, скомпоновані з шестернею 5 і встановлені у втулках 6 на осях 7 в корпусі 1 з можливістю вільного обертання. Ключ приводить в рух гідроциліндр 8, який за допомогою вушок/водила 9 має можливість обертати на певний кут зубчасте колесо 3, а те відповідно шестернями 5 - кулачки 4, які тією чи іншою частиною двостороньої робочої поверхні зачеплення здійснюють операцію загвинчування, чи розгвинчування труб, відповідно малого, чи великого діаметру. Ключ для загвинчування-розгвинчування замкових з'єднань працює наступним чином. Ключ встановлюється на столі бурильної установки таким чином, щоби у неробочому стані своїми робочими елементами він не торкався до бурових труб (замкового з'єднання), не обмежуючи їх (його) вільного обертання. При необхідності загвинтити бурильну трубу, за рахунок гідроциліндру 8 приводять в рух зубчасте колесо 3, з яким в зачепленні знаходяться шестерні 5, котрі заставляють обертатись на осях 7 кулачки 4, до тих пір, поки плече кулачка 4 не почне контактувати тією, чи іншою стороною двохсторонньої робочої евольвентної зубчатої поверхні з бурильною трубою (замковим з'єднанням) 10. Обертанням іншої стикувальної труби здійснюють операцію загвинчування замкового з'єднання. У випадку необхідності розгвинтити трубу, працює механізм іншою стороною зачеплення, тобто гідроциліндром 8 оберта 5 ють зубчате колесо 3 в іншу сторону, яке в свою чергу обертає шестерні 5 і кулачки 4, які завдяки двосторонній робочій евольвентній поверхні зубчатого зачеплення забезпечують високу надійність захвату і обертанням іншої стикувальної труби здійснюють операцію розгвинчування замкового з'єднання бурильних труб. При цьому ключ конструктивно передбачає роботу на загвинчування (Фіг.2) або розгвинчування (Фіг.3) труб малого діаметру і роботу на загвинчування (Фіг.4) або розгвинчування (Фіг.5) труб великого діаметру. Завдяки рівномірному розміщенню кулачків на 120° відносно один одного забезпечують рівномірність розподілу зусилля (крутого моменту). 43431 6 Крім того, завдяки широкому діапазону робочої евольвентної поверхні зачеплення кулачків забезпечується можливість загвинчуваннярозгвинчування замкових з'єднань бурильних труб різних типорозмірів, від малих (Фіг.2, 3) до великих (Фіг.4, 5). Ключ для загвинчування-розгвинчування замкових з'єднань забезпечує високу надійність операцій загвинчування-розгвинчування труб (замкових з'єднань) при здійсненні спуско-підйомних операцій в процесі буріння нафтових і газових свердловин, характеризується простотою конструкції, зниженням металомісткості і одночасно зручністю та надійністю експлуатації. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 43431 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601