ЭЛЕВАТОР
ELEVATOR

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для спускоподъемных операций с трубами при бурении и капитальном ремонте скважин.
Известен элеватор для труб, включающий корпус и створку, соединенную шарниром с корпусом [Бухаленко Е.И., Бухаленко В.Е. «Оборудование и инструмент для ремонта скважин». - М.: Недра, 1991. - С.162-163].
Недостатком данного элеватора для труб являются сложность запирающего устройства, его низкая надежность, обусловленная возможным самопроизвольным открытием элеватора.
Известен элеватор для труб, включающий корпус и створку, которая связана с корпусом шарниром [патент РФ №1286729].
Недостатком прототипа являются: сложность запирающего устройства, недостаточная его надежность, обусловленная тем, что усилие закрытия замка зависит от веса поднимаемых труб, которые опираются на ролик опорного элемента, что может привести к неполному закрытию и последующему самопроизвольному открытию элеватора.
В качестве прототипа выбран элеватор для труб (патент РФ №2194840). Суть устройства состоит в следующем: корпус элеватора для труб снабжен зацепом, на концах которого выполнены фаски, ручкой и пружинным фиксатором, в корпусе просверлены сквозные отверстия с пазами, зацеп размещен в створке таким образом, что создается возможность взаимодействия отверстий корпуса с фасками зацепа, а ручка закреплена на зацепе посредством штифтов, корпус пружинного фиксатора размещен на внешней поверхности створки, а защелка и ограничитель хода на внутренней поверхности ручки.
Работа прототипа осуществляется следующим образом.
Элеватор для труб одевается на трубу. Поворотом ручки по часовой стрелке производится закрытие створки. При этом фаски зацепа через пазы входят в отверстия корпуса и происходит фиксация створки в корпусе. При этом зацеп поворачивается вокруг своей оси в отверстиях корпуса и своими фасками становится перпендикулярно пазам, препятствуя самопроизвольному выходу зацепа из отверстия и открытию элеватора для труб. Прижатие ручки к створке осуществляется до момента дополнительной фиксации ручки пружинным фиксатором в защелке, о чем свидетельствует характерный щелчок. Ограничитель хода предотвращает поломку пружинного фиксатора.
Для раскрытия элеватора необходимо потянуть ручку на себя. При этом зацеп повернется в отверстии корпуса, фаски примут положение, параллельное пазам. Это даст возможность зацепу выйти из зацепления с корпусом и позволит открыть створку элеватора.
Недостатками прототипа являются сложность конструкции. В случаи разрыва скобы произойдет обвал труб, что может вызвать серьезные травматические последствия для персонала и потерю скважины, затраты на проходку которой очень значительны.
Целью изобретения является расширение номенклатуры удерживаемых элеватором труб, а также повышение безопасности, надежности и срока службы элеватора путем защиты от ударов и разгрузки его механизма запирания от вредной части сил, действующих в конструкции устройства, и, напротив, полезного использования части тех же сил в работе запорного механизма, а также путем увеличения линейных величин перекрытия при фиксации захвата относительно корпуса, кроме этого предлагаемая конструкция элеватора технологична, как при изготовлении, так и при ремонте, обладает эргономичностью, а также возможностью проводить визуальный контроль при запирании и отпирании элеватора.
Предлагаемое изобретение представлено следующими рисунками:
Фиг.1 - элеватор - вид спереди;
Фиг.2 - элеватор - вид сверху;
Фиг.3 - элеватор - вид слева направо;
Фиг.4 - элеватор - сечение;
Фиг.5 - элеватор - в закрытом состоянии;
Фиг.6 - элеватор - в открытом состоянии.
Поставленная цель достигается следующими конструктивными особенностями.
Элеватор состоит из корпуса и механизма запирания. Корпус включает в себя три конструктивных элемента: полукорпус левый (1), полукорпус правый (2) и сегмент (3). Механизм запирания состоит из следующих деталей: скобы (6), собачки (7), пружины (10), пружины (11). Полукорпуса (1) и (2) соединены с сегментом осями (4), что позволяет им вращаться вокруг этих осей, открывать и закрывать элеватор, обеспечивая свободный ввод и вывод трубы. Предохранение штропов (12) от самопроизвольного выпадения в процессе работы, а также их свободный ввод в проушины элеватора, обеспечивается стяжками (8), закрепленными на корпусе элеватора болтовыми соединениями. Для удобства работы с элеватором на наружной поверхности сегмента выполнена ручка (9). Надежную фиксацию элеватора в закрытом положении обеспечивает скоба (6). Скоба крепится шарнирно к корпусу посредством оси (5) и снабжена пружинной подпоркой (10). Пружина (10) служит для фиксации в запертом положении скобы и работает на кручение. Скоба имеет П-образную форму, к ней приварена ручка (17) и защитная пластина (18), предохраняющая защелку (7) от случайного срабатывания на раскрытие. Защелка (7) крепится шарнирно к пластинам скобы и служит для фиксации скобы в закрытом положении. Имеет форму рамки с запорным зубом. Защелка снабжена пружиной кручения (11), обеспечивающей ее надежную фиксацию.
Работа элеватора заключается в следующем.
При закрытом положении элеватора скоба (6) всегда поджата пружиной (10) по часовой стрелке. Для того чтобы открыть подвешенный на штропах элеватор, необходимо повернуть рукоятку защелки (7) по часовой стрелке. При этом защелка (7) выйдет из зацепления с пазом выполненным в полукорпусе левом (1), после чего необходимо поворачивать скобу (6) за приваренную к ней ручку (17) против часовой стрелки. После разъединения скобы (6) с полукорпусом левым (1), центр тяжести элеватора стремится изменить свое положение в сторону рукояток (15) и (16) и механизма запирания. Проушины элеватора, проворачиваясь в штропах, стремятся принять взаимнопараллельное положение, в результате чего оба полукорпуса автоматически раскрываются и освобождают трубу. В результате чего точки контакта элеватора со штропом (14) примут положение, указанное на фиг.6.
Для закрытия элеватора необходимо свести оба полукорпуса за ручки (15,16) вокруг охватываемой трубы, при этом центр тяжести элеватора приблизится к центральной оси трубы, в результате чего усилие, необходимое для замыкания элеватора, значительно уменьшится. Точки контакта элеватора со штропом примут новое положение (13) (см. фиг.5), при этом штропы будут находиться по отношению к элеватору под некоторым углом, что придаст дополнительную возможность создания начального импульса открытия элеватора. При этом последовательно зафиксируется скоба (6) с полукорпусом левым (1), а защелка (7) войдет в выполненный в полукорпусе паз, точки контакта элеватора со штропом (13) примут положение указанное на фиг.5.
Важным отличительным моментом в предполагаемом изобретении является то, что исключается такой конструктивный элемент, как створка элеватора, которая технологически сложна в изготовлении.