СУХАРЬ

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к деталям приспособлений для фиксации труб в т.н. челюстях ротора гидравлического ключа, предназначенного для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных труб при спускоподъемных операциях.
Известны различные конструкции зажимных устройств ключей для резьбовых соединений труб. Например, буровой ключ АКБ, предназначенный для механизации процесссов свинчивания и развинчивания бурильных и обсадных труб при спуско-подъемных операциях. Входящий в состав устройства блок ключа - основной механизм, выполняющий операции свинчивания и развинчивания труб. По направляющим полозьям блок ключа перемещается вдоль каретки под действием пневматических цилиндров, обеспечивая подвод трубозажимного устройства к бурильной трубе и отвод от нее. А в челюстях зажимного устройства блока ключа установлены в пазах имеющие твердосплавные пластины сухари, взаимодействующие с цилиндрической поверхностью бурильной трубы. (Технические условия ТУ 39-116-75 «Сухари ключей АКБ-3М2, АКБ-3М», Миннефтепром, 1989 г.)
Наиболее близко к предлагаемой конструкции устройство по ПМ №5615, E21B 19/16, в челюсти которого установлены сухари с припаянной твердосплавной пластиной, выполненной на основе карбида вольфрама. Разработка подобных конструкций направлена на повышение надежности и долговечности вышеупомянутых устройств.
Но известные твердосплавные сухари, состоящие недостаточно надежны. В месте соединения сухаря с припаянной пластиной возможно разрушение. Также известное устройство имеет большую трудоемкость изготовления
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышение надежности работы устройства путем увеличения надежности сухарей и снижение трудоемкости изготовления.
Задача решается тем, что сухарь для трубозахватных устройств гидравлических ключей представляет собой прямоугольную пластину, на одной стороне которой выполнен ряд параллельных зубчатых выступов, грани которых образуют сегмент поверхности тора для взаимодействия с поверхностью тубы, а на боковых выемках расположены отверстия для крепления сухаря в пазах трубозахватного устройства.
Технический результат от использования полезной модели проявляется в следующем: предлагаемая конструкция цельного сухаря позволяет повысить его надежность, исключить сколы, что в свою очередь позволяет увеличить ресурс работы и надежность зажимных устройств гидравлических ключей для свинчивания и развинчивания труб. Кроме того, выполнение ряда параллельных зубчатых выступов, грани которых образуют сегмент поверхности тора для взаимодействия с поверхностью тубы, обеспечивает более надежный захват трубы без образования концентраторов напряжения в местах контакта.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен сухарь; на фиг.2 - сухарь вид сверху; на фиг.3 вид А на фиг.1; на фиг.4 - сухарь, установленный в челюсти ключа.
Сухарь выполнен цельным и представляет собой прямоугольную пластину, имеющую параллельно расположенные зубчатые выступы 1 для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы. Грани зубьев образуют сегмент поверхности тора. Внутренний диаметр такого тора соответствует наружному диаметру захватываемой трубы. Выполненная поверхность обеспечивает лучший захват трубы при взаимодействии, надежный контакт обеспечивается даже в случае небольших перекосов, кроме того исключаются концентраторы напряжения в местах контакта зубчатых выступов с поверхностью трубы.
На боковых выемках 2 сухаря расположены отверстия 3 для крепления сухаря в трубозахватных устройствах - пазах челюстей 4 ключей.
Сухарь выполняется из высокопрочной стали типа 20ХГНР.
Устройство работает следующим образом.
В процессе работы челюсти 4 сжимаются от воздействия подаваемого давления, определяющего крутящий момент свинчивания, внутренняя зубчатая поверхность сухаря прижимается к трубе, обеспечивая за счет взаимодействия с трубой поперечных выступов 1 надежную фиксацию трубы в челюстях 4 ключа. Вращение зажимного устройства ключа в зависимости от установленного направления обеспечивает свинчивание или развинчивание труб.
Сухари играют большую роль при эксплуатации гидравлического ключа. Увеличение ресурса их работы позволяет снизить затраты на их замену сухарей (на сами сухари и на процесс их переустановки). Увеличение ресурса и износостойкости, обеспечит снижение затрат на эксплуатацию гидравлических ключей.