4.4 Авторское свидетельство № 2224083

Использование: изобретение относится к области машиностроения, а именно к буровым ключам и может быть использовано в буровой технике для соединения бурильных и обсадных труб. Сущность изобретения: ключ содержит нижний корпус и верхний корпус со встроенными в них трубозажимными устройствами, сочлененные зацеплениями через шестерни общим валом с приводом. Нижний корпус и верхний корпус скреплены между собой откидными болтами и, в свою очередь, установлены на плите верхнего основания позиционера. Нижний корпус скреплен болтами с верхним основанием и зафиксирован фиксатором. Верхнее основание в нижней части имеет цилиндрический стакан, встроенный в стакан нижнего основания. Внутри цилиндрического стакана установлен гидроцилиндр, шток которого упирается в дно стакана нижнего основания. В стакан нижнего основания встроен фиксатор с педалью. В нижний корпус встроен реечный механизм, содержащий рейку и стопор. Использование изобретения позволяет упростить конструкцию, расширить функциональные возможности, улучшить эксплуатационные качества, повысить надежность и увеличить величины крутящего момента при свинчивании-развинчивании замковых соединений.

Предложенное изобретение направлено на сокращение времени замены захватных элементов верхнего и нижнего рабочих органов бурового ключа с одновременным обеспечением надежности узла при увеличении нагрузки на замковые соединения труб, а также на использование ключа для поворота всей буровой колонны при аварийных ситуациях или вращения обсадной колонны при ее спуске. Это достигается тем, что ключ для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений скважинных труб (в дальнейшем ключ) выполнен в виде, при котором в корпуса для привода трубозажимных устройств установлены промежуточные шестерни, сочлененные зацеплениями с приводными шестернями, имеющими общий технологический вал с зубчатым колесом быстроходной ступени привода, при этом позиционер снабжен механическим фиксатором от поворота и выполнен в виде нижнего основания с цилиндрической расточкой, верхнего основания с плитой и с нижней частью в виде цилиндрического стакана и гидроцилиндра, причем нижний корпус ключа установлен на плите верхнего основания позиционера, гидроцилиндр размещен внутри цилиндрического стакана, а последний встроен в цилиндрическую расточку нижнего основания позиционера.

В свою очередь верхний и нижний корпуса ключа соединены между собой откидными болтами, а нижний корпус скреплен болтовыми соединениями с верхним основанием позиционера и зафиксирован от поворота механическим фиксатором.

Кроме того, привод вращения верхней трубы, удержания от поворота нижней трубы, поворота верхнего корпуса относительно нижнего и поворота всего ключа относительно технологической оси позиционера выполнен с дифференциальной передачей и размещен на плите верхнего основания позиционера. Дополнительно в нижний корпус ключа встроен реечный механизм с механическим фиксатором для обеспечения вращения верхнего трубозажимного устройства и неподвижности нижнего трубозажимного устройства при включенном приводе.

Предлагаемая конструкция ключа обеспечивает:

- надежность срабатывания замковых элементов трубозажимных устройств при свинчивании-развинчивании замковых соединений труб;

- быструю замену трубозажимных устройств или их элементов при износе или переходе на другой типоразмер по диаметру скважинных труб за счет использования независимого поворота верхнего корпуса ключа относительно застопорного нижнего корпуса;

- сборку-разборку свечей в шурфах при использовании совместного поворота верхнего и нижнего корпусов ключа относительно технологических осей;

- простоту конструкции ключа, его обслуживания, сборку, наладку и разборку отдельных узлов за счет использования блочных элементов;

- высокую взаимозаменяемость рабочих органов верхнего и нижнего трубозажимных устройств;

- высокую технологичность и сравнительно низкую себестоимость изготовления;

- отсутствие передачи высоких реактивных моментов механизмам позиционирования ключа.

На Рис.4.6 представлен общий вид ключа в разрезе

Рисунок 4.6 - Общий вид ключа в разрезе: 1 - корпус стопорного ключа; 2 - корпус вращателя; 3,4 - подшипниковые опоры; 5,6 - зубчатые колеса; 7,8 - механизмы захвата труб; 9,10 - промежуточные шестерни; 11,12 - приводные шестерни; 13 - вал; 14 - откидные болты; 15 - основание; 16 - позиционер; 17 - быстроходный редуктор; 18 - ведомая шестерня; 19 - гидропривод; 20 - болты; 21 - фиксатор; 22 - цилиндрический стакан; 23 - дно стакана; 24 - нижнее основание; 25 - гидроцилиндр; 26 - шток; 27 - механический фиксатор; 28 - педаль; 29 - реечный механизм; 32 - стопор.