ЭЛЕВАТОР ТРУБНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ОДНОШТРОПНЫЙ ТИПА "ЭТУ"
UNIVERSAL SINGLE-PIPE PIPE ELEVATOR TYPE "ETHU"

Изобретение относится к грузозахватным приспособлениям применяемых преимущественно в нефтегазодобывающей промышленности в процессе проведения спускоподъемных операций (СПО).
Элеватор предназначен для захвата под муфту или замок и удержания на весу колонны труб в процессе спускоподъемных операций (СПО) при освоении, текущем и капитальном ремонте нефтяных и газовых скважин (ОТКРС).
Элеватор может быть использован как при механическом свинчивании и развинчивании труб, так и при ручном с применением спайдера. В комплект элеватора входят сменные захваты различных типоразмеров и назначений труб, что позволяет одним элеватором производить спускоподъемные операции.
Известен элеватор ЭТА-60БН производства ООО «Нефтепромысловое оборудование» включающий корпус, серьгу, рукоятку с фиксирующим механизмом, направляющих и сменные захваты.
Основными недостатками данного элеватора являются:
- ненадежный фиксирующий механизм, предохраняющий захват от его вылета из корпуса и его раскрытия с неконтролируемым визуально фиксатором, который скрыт внутри рукоятки в следствие чего нередкие случаи падения трубы на работающий с данным элеватором персонал;
- конструкция захвата состоящая из ручки и двух челюстей шарнирно соединенных между собой, приводит к случаям слома в месте шарнирного соединения.
Сложные шарикоподшипниковые соединения при отрицательных температурах воздуха, приводят к частому отказу конструкции, что требует привлечения паровой передвижной установки (ГШУ) для пропарки (размораживания) деталей элеватора в зимнее время.
Недостаточно прочный корпус, изготовленный литиевым способом, служит короткий срок.
Значительное количество комплектующих деталей, часто выходящих из строя из-за их сложной конструкции, требуют частую замену и несут дополнительные материальные затраты на обслуживание элеватора.
Цель изобретения - создать простую, надежную и эффективную конструкцию элеватора с широкими техническими возможностями.
Сущность изобретения
Существующие в настоящее время грузозахватные одноштропные элеваторы имеют основной недостаток - это ненадежный фиксатор, расположенный внутри рукоятки элеватора, который невозможно контролировать визуально на предмет его исправности и износа. Фиксатор предохраняет захват от вылета из элеватора и его раскрытия. За всю практику применения данных элеваторов эта проблема приводила к большому числу травмоопасных ситуаций. Слабое место у данных элеваторов - это корпус, который выполнен литиевым способом, что значительно уступает по качеству и прочностным характеристикам корпусам изготовленным из цельного металопроката или паковки, путем механической обработки. Так же конструкция захвата, состоящая из ручки и двух челюстей, шарнирно соединенных между собой, приводит к случаям слома в месте шарнирного соединения.
Заявленный элеватор значительно упростит конструкцию, повысит надежность и эффективность, расширит технические возможности элеватора и максимально предотвратит возможность открытия элеватора и падения трубы.
Основным преимуществом заявленного элеватора является:
- предохранение от возможности открытия элеватора и падения трубы;
- отсутствие большого количества комплектующих элементов в конструкции;
- простота и надежность.
Надежность и гарантия от самопроизвольного открытия или из-за неисправности и износа защелки обеспечивается за счет конструктивного решения, а именно - расположения захвата в элеваторе и приведения захвата в положение «открыто» и «закрыто». Этот результат достигается за счет наружной цилиндрической формы захвата, сопрягающейся и взаимодействующей с внутренней цилиндрической формой корпуса элеватора, которые выполнены в виде полуколец и устанавливаются друг в друга. Целостность конструкции захвата гарантирует неизменность внутреннего диаметра, в отличие от конструкции шарнирно соединенных между собой челюстей захватов у элеваторов того же назначения. Данная конструкция исключает движение захвата в радиальном направлении. Открытие элеватора возможно только при осевом вращении захвата с помощью рукояти захвата, которая надежно фиксируется за счет защелки, установленной в постоянно визуально контролируемом месте для работающего специалиста с данным элеватором. Наличие в арсенале элеватора сменных захватов для различных типоразмеров применяемых труб при текущем и капитальном ремонте скважин, делает его универсальным.
Цель изобретения достигается за счет следующих решений:
1. Элеватор трубный универсальный включает корпус 1, шарнирно соединенный с серьгой 2, сменные захваты 3 для труб 16, сменные вкладыши 4 соответствующие сменным захватам 3 предохраняющие корпус 1 от износа, рукоять захвата 5 выполняющую роль запорного устройства, подпружиненную защелку взаимодействующую с рукоятью захвата 5, стопорные винты 11 фиксирующие захват 3 от выпадения вверх и ручку корпуса 6 для удобства выполнения работ, корпус 1 выполнен цилиндрической формой в виде полумесяца с двумя проушинами 14 расположенными параллельно друг к другу и прорезью в нижней части корпуса для заведения трубы 16, со стороны заведения трубы 16 торцы выполнены со снятыми фасками 15, с глухой стороны прорезь 28 имеет радиальную форму, проушины 14 содержат упорные ограничители 29 от заваливания серьги 2 и сквозные отверстия 33 под пальцы 9 для шарнирного соединения с серьгой 1, пальцы 9 с одной стороны содержат поперечные сквозные отверстия для установки шплинтов 10 с другой кольцевые бурты 30 ограничивающие пальцы 9 от движения, внутри корпуса выполнена цилиндрическая проточка образующая в нижней части корпуса упорный уступ 31 в виде полукольца и упорную площадку содержащую шипы 21 для установки сменного вкладыша 4 выполненного в виде полукольца защищающего упорную поверхность корпуса от износа и сменного захвата 3, вкладыш 4 содержит глухие отверстия 20 которые взаимодействуют с шипами 21 размещенными на упорной площадке корпуса для исключения возможности вращения вкладыша 4, сменный захват 3 выполнен в виде полукольца с внутренним уступом 24 который служит упорной площадкой для трубных муфт 17 и буртом 23 (ФИГ 16) или в виде полукольца с ровной верхней поверхностью которая служит упорной площадкой для трубных муфт 17 (ФИГ 15), сменный вкладыш 4 и сменный захват 3 совместно в положении «открыто» образуют зев для заведения трубы, а в положении «закрыто» образуют замкнутое кольцо, что образует замкнутую форму элеватора и исключает выпадение трубы 16, в задней стенке корпуса выполнено продольное отверстие в котором размещена подпружиненная защелка, защелка состоит из стержня 7, пружины 19 и втулки 18 с наружной резьбой фиксирующая защелку от вылета, в середине стержня 7 перпендикулярно выполнено резьбовое отверстие для крепления поводка 8, с внешней стороны корпуса выполнено продолговатое отверстие совмещенное с продольным отверстием, через которое к защелке закреплен поводок 8 на конце которого выполнено резьбовое соединение, в верхней части продольного отверстия в котором размещена защелка выполнено резьбовое соединение в которое через защелку завернута втулка 18 с наружной резьбой ограничивающая вылет защелки, защелка взаимодействуя с рукоятью захвата 5 образуют совместно механизм запирания, верхняя часть стержня 7 взаимодействующая с рукоятью захвата 5 выполнена под конус, в корпусе выполнены горизонтальные сквозные резьбовые отверстия для установки стопорных винтов 11 предохраняющих захват 3 от выпадения вверх, захват 3 приводится в положение «открыто» или «закрыто» за счет поворота вокруг своей оси с помощью рукояти захвата 5, с наружной стороны захвата 3 выполнено боковое резьбовое отверстие 25 с цековкой 26 для заворота рукояти 5 и кольцевая канавка 22 взаимодействующая со стопорными винтами 21, рукоять захвата 5 содержит резьбовое соединение 32 и кольцевой бурт 27 утопленный в цековочной части 26 захвата 3, кольцевой бурт 27 рукояти захвата 5 предохраняет его от отворота после установки захвата 3 в корпус 1 и фиксации его стопорными винтами 11 во время эксплуатации за счет упора бурта 27 в корпус 1, для удобства работы к элеватору закреплена ручка 6 с помощью гаек 12 которые зафиксированы стопорными шайбами 13.
Техническим решением является - создание устройства, отличающееся своей простотой, надежностью, эффективностью, широкими техническими возможностями, максимальной гарантией от возможности открытия элеватора и падения трубы с минимальными для этого материальными затратами.
Основным преимуществом заявленного элеватора является:
- предохранение от возможности открытия элеватора и падения трубы;
- отсутствие большого количества комплектующих элементов в конструкции;
- простота и надежность.
Устройство поясняется чертежами и рисунками, на которых изображены:
На фигуре 1 - Элеватор в сборе, в открытом положении, вид спереди.
На фигуре 2 - Элеватор в сборе, в закрытом положении, вид спереди.
На фигуре 3 - Элеватор в сборе, в открытом положении, вид сзади.
На фигуре 4 - Элеватор в сборе, в закрытом положении, вид сзади.
На фигуре 5 - Элеватор в сборе заведенный на трубу в открытом положении, вид спереди.
На фигуре 6 - Элеватор в сборе заведенный на трубу в закрытом положении, вид спереди.
На фигуре 7 - Элеватор в разрезе, вид спереди.
На фигуре 8 - Элеватор, вид сзади.
На фигуре 9 - Элеватор, вид сбоку.
На фигуре 10 - Элеватор, вид сверху.
На фигуре 11 - Схема защелки.
На фигуре 12 - Принцип крепления рукояти к захвату.
На фигуре 13 - Сменный вкладыш.
На фигуре 14 - Корпус элеватора.
На фигуре 15 - Сменный захват выполненный в виде полукольца с ровной верхней поверхностью.
На фигуре 16 - Сменный захват выполненный в виде полукольца с внутренним уступом и буртом.
Работа элеватора показана
Элеватор состоит из следующих основных узлов и деталей: серьги, корпуса, сменного захвата, сменного вкладыша, рукояти захвата, защелки, включающей в себя: стержень, поводок, пружину и втулку, стопорных винтов и ручки корпуса.
Работа элеватора в процессе спуска и подъема труб выполняется следующим образом:
Одевание элеватора на трубу: левой рукой обхватывается рукоять захвата, большим пальцем левой руки отжимается поводок защелки и рукоять захвата отводится левой рукой вправо, до упора, освобождая тем самым зев элеватора, правой рукой держа за ручку корпуса элеватор заводятся на трубу. Рычаг поворачивается влево до упора и характерного щелчка так, чтобы рукоять захвата находилась между проушиной корпуса и защелкой и визуально была контролируема. Нажатием рычага в право проверяется его фиксация в рабочем положении.
Съем элеватора с трубы, зажатой в клиньях или слайдере: левой рукой обхватывается рукоять захвата, большим пальцем левой руки отжимается поводок защелки и рукоять захвата отводится левой рукой вправо, до упора, освобождая тем самым зев элеватора, правой рукой держа за ручку корпуса элеватор выводится из трубы.
Смена захватов.
Для смены захватов необходимо:
а) вывернуть стопорные винты находящиеся на наружной боковой стенке корпуса элеватора на 8-10 мм;
б) извлечь сменный захват вместе с рукоятью из корпуса;
в) вывернуть рукоять из захвата;
г) извлечь сменный вкладыш из корпуса;
д) выбрать сменный вкладыш и сменный захваты нужного размера;
е) завернуть рукоять в захват;
ж) вставить сменный вкладыш совместив при этом глухие отверстия во вкладыше с шипами в корпусе;
з) вставить рукоять с захватом в корпус;
и) завернуть до упора стопорные винты находящиеся на наружной боковой стенке корпуса элеватора, после чего слегка расслабить для возможности вращения захвата.