ВКЛАДЫШ

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к деталям для фиксации труб в клиновых устройствах спайдеров, предназначенных для захвата за наружный диаметр насосно-компрессорных и бурильных труб и удержания их на весу на устье скважины в процессе спускоподъемных операций при ремонте нефтяных скважин подъемными агрегатами.
Известны различные конструкции клиновых устройств для захвата труб в буровой установке (см. патент РФ №2232867, Е21В 19/10), в которых применяются клинья с плашками, вкладышами под клиньями, центратор. Разработка подобных конструкций направлена на повышение надежности долговечности вышеупомянутых устройств.
Наиболее близкой к предлагаемой конструкции вкладыша является конструкция вкладыша, изготовленного из стали типа 20Х, 20Г, 40Х и представляющего собой цилиндрический сектор, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью клина, а с внутренней стороны - вогнутую поверхность с поперечными зубчатыми выступами для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы. (См. паспорт СПГ-75.00.00, ЗАО «ФАДА», 626440 Тюменская обл., Комсомольский б-р, 16а - 84).
Но известные вкладыши недостаточно износостойки, особенно при низких температурах. Их приходится часто менять.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании повышение надежности работы устройства путем увеличения износостойкости, особенно, при пониженных температурах.
Задача решается тем, что вкладыш спайдера для фиксации труб, представляющий собой стальной сектор полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью клина, а на внутренней вогнутой поверхности перпендикулярно образующей расположенные параллельные наклонные зубчатые выступы, направленные вверх, для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы, согласно полезной модели, изготовлен из стали, которая содержит хром, марганец, никель и включает бор в соотношение от 0,001 до 0,005 процентов.
Технический результат от использования полезной модели проявляется в следующем: предлагаемый материал для изготовления вкладыша позволяет увеличивать ударную вязкость, причем она остается стабильной при -60°С, что существенно повышает износостойкость вкладыша.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен вкладыш, на фиг.2, 3 - устройство для захвата труб (спайдер).
Устройство для захвата и удержания труб (спайдер) включает вкладыши 1 (фиг.1). Вкладыш 1 представляет собой вырезанный из полого цилиндра сектор, на внутренней вогнутой поверхности которого перпендикулярно образующей расположены параллельные наклонные зубчатые выступы 2, направленные вверх - противоположно весу трубы. Вкладыш 1 внешней гладкой поверхностью контактирует с клином 3.
Вкладыш 1 изготавливается из стали, которая содержит хром, марганец, никель и включает бор в соотношение от 0,001 до 0,005 процентов.
Цельнолитой корпус спайдера выполнен с разъемом для установки на устье скважины и прохода труб, в корпусе спайдера выполнено конусное отверстие. Ответный конус выполнен на блоке клиньев 3.
Блок клиньев 3 состоит из четырех разъемных секций. В каждую секцию устанавливается сменные вкладыши 1, которые фиксируются штырями. Блок клиньев 3 подвешен на подъемных рычагах 4, два вала 5 синхронно вращаются в подшипниках скольжения, запрессованных в корпусе спайдера. Синхронизация осуществляется посредством штропа 6, установленного эксцентриковые шейки валов 5. Штроп 6 связан с цилиндром 7. Защелка служит для ограничения хода цилиндра и фиксации блока клиньев в открытом состоянии.
Подача управляющего сигнала (давления жидкости) в одну из полостей цилиндра 7 приводит в движение шток, что приводит к перемещению штропа 6, а соответственно синхронному повороту валов 5 с подъемными рычагами 4. Захват труб происходит при опускании блока клиньев 3 и их смыкании. За счет сил трения и самозажима блока клиньев 3 под действием веса колонны труб в конусном отверстии корпуса спайдера происходит удержание труб зубчатыми выступами 2 сменных вкладышей 1, наклон которых направлен противоположно весу труб. При подъеме цилиндром 7 блока клиньев 3 происходит раскрытие захвата и освобождение труб.
Сменные вкладыши 1 играют большую роль при эксплуатации спайдера. Увеличение ресурса их работы позволяет снизить затраты на замену вкладышей (на сами вкладыши
и на процесс их переустановки). Увеличение ресурса и изностойкости, обеспечит снижение затрат на эксплуатацию спайдеров, особенно при низких температурах.
Поэтому изготовление вкладышей из материала увеличивающего их износостойкость на 50% за счет повышения ударной вязкости при отрицательных температурах, увеличит надежность и ресурс эксплуатации спайдеров.