ОТСЕКАТЕЛЬ СКВАЖИНЫ

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для запирания прохода перекачиваемой по трубопроводу жидкости.
Известен отсекатель скважины ОС-2М (ТУ 39-1030-94, завод-изготовитель ООО «Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики», 423250, Республика Татарстан, г.Лениногорск, ул.Чайковского, д.40), содержащий пружинный привод, механизм защелки и кронштейн, включающие корпус, соединенные между собой с помощью гаек и болтов, пропущенных через отверстия, выполненные на кольцевых выступах, имеющихся на концах корпусов, причем внутри корпуса механизма защелки установлен вал, неподвижно связанный одним концом с концом подпружиненного вала, расположенного в корпусе пружинного привода, и содержащего на свободном конце ручку, а другим концом - связанный с концом вала, расположенного в корпусе кронштейна, и содержащего на свободном конце втулку с заслонкой в виде диска, причем на валу механизма защелки неподвижно закреплено цилиндрическое колесо с продольным углублением на боковой стенке, а на валу пружинного привода неподвижно закреплена втулка, связанная с одним концом пружины кручения, причем второй конец пружины кручения связан с другой втулкой, закрепленной к корпусу пружинного привода, причем с близлежащего к корпусу механизма защелки торца корпуса кронштейна выполнена цилиндрическая выборка, а на стенке этой выборка выполнен проем для поворота резьбовой грондбуксы, завернутой в резьбовую выборку корпуса кронштейна, причем проем закрыт крышкой, выполненной в виде желоба и зафиксированной винтом, завернутым в резьбовую выборку на корпусе кронштейна, причем на свободном конце корпуса кронштейна имеется резьбовой выступ, завернутый в резьбовую выборку, выполненную с внутренней боковой стенки полого цилиндрического корпуса, причем со дна резьбовой выборки просверлено соосно этой выборке отверстие для вала кронштейна, причем полость цилиндрического корпуса выполнена с двумя цилиндрическими выборками и в цилиндрической выборке с большим
диаметром находится заслонка, а цилиндрическая выборка с малым диаметром выполнена сквозной, причем на боковую стенку корпуса механизма защелки установлен напротив углубления цилиндрического колеса и неподвижно закреплен кольцевой выступ полой цилиндрической вставки элетроприставки, причем в полости полой цилиндрической вставки находится одна часть подпружиненного штока, причем в полость полой цилиндрической вставки, со стороны корпуса механизма защелки, установлена втулка электромагнита, имеющая на торце, близлежащей к корпусу электромагнита, выборку с пружиной сжатия и второй частью подпружиненного штока, выполненной с кольцевым цилиндрическим выступом, причем электромагнит состоит из корпуса, имеющего дно и крышку со сквозными отверстиями в центре, и электропроводную катушку, расположенную между дном и крышкой корпуса. В известном отсекателе скважины наличие кольцевых выступов на корпусах пружинного привода, механизма защелки, кронштейна и электроприставки, а также наличие трех валов, соединенных между собою, усложняют конструкцию устройства. Также оператор не может визуально наблюдать за исправностью электромагнита при срабатывании известного отсекателя скважины.
Целью полезной модели является упрощение конструкции и расширение технических возможностей. Указанная цель достигается тем, что в отсекателе скважины, содержащем пружинный привод, механизм защелки и кронштейн, включающие корпус, соединенные между собой с помощью гаек и болтов, пропущенных через отверстия, выполненные на кольцевых выступах, имеющихся на концах корпусов, причем внутри корпуса механизма защелки установлен на подшипниках вал, неподвижно связанный одним концом с концом подпружиненного вала, расположенного в корпусе пружинного привода, и содержащего на свободном конце ручку, а другим концом - связанный с концом вала, расположенного в корпусе кронштейна, и содержащего на свободном конце втулку с заслонкой в виде диска, причем на валу механизма защелки неподвижно закреплено цилиндрическое колесо с продольным углублением на боковой стенке, а на валу пружинного привода неподвижно закреплена втулка, связанная с одним концом пружины кручения, причем второй конец пружины кручения связан с другой втулкой, закрепленной к корпусу пружинного привода, причем с близлежащего к корпусу механизма защелки торца корпуса кронштейна выполнена цилиндрическая выборка, а на
стенке этой выборка выполнен проем для поворота резьбовой грондбуксы, завернутой в резьбовую выборку корпуса кронштейна, причем проем закрыт крышкой, выполненной в виде желоба и зафиксированной винтом, завернутым в резьбовую выборку на корпусе кронштейна, причем на свободном конце корпуса кронштейна имеется резьбовой выступ, завернутый в резьбовую выборку, выполненную с внутренней боковой стенки полого цилиндрического корпуса, причем со дна резьбовой выборки просверлено соосно этой выборке отверстие для вала кронштейна, причем полость цилиндрического корпуса выполнена с двумя цилиндрическими выборками и в цилиндрической выборке с большим диаметром находится заслонка, а цилиндрическая выборка с малым диаметром выполнена сквозной, причем на боковую стенку корпуса механизма защелки установлен напротив углубления цилиндрического колеса и неподвижно закреплен кольцевой выступ полой цилиндрической вставки элетроприставки, причем в полости полой цилиндрической вставки находится одна часть подпружиненного штока, причем в полость полой цилиндрической вставки, со стороны корпуса механизма защелки, установлена втулка электромагнита, имеющая на торце, близлежащей к корпусу электромагнита, выборку с пружиной сжатия и второй частью подпружиненного штока, выполненной с кольцевым цилиндрическим выступом, причем электромагнит состоит из корпуса, имеющего дно и крышку со сквозными отверстиями в центре, и электропроводную катушку, расположенную между дном и крышкой корпуса, крышка проема кронштейна имеет форму полого цилиндра и выполнена с внутренним диаметром, равным наружному диаметру корпуса кронштейна, причем корпус механизма защелки и корпус кронштейна выполнены без кольцевых выступов, а на торце корпуса механизма защелки, обращенном к кронштейну, выполнен цилиндрический выступ с отверстием для вала и с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру цилиндрической выборки корпуса кронштейна, причем на цилиндрическом выступе корпуса механизма защелки выполнены четыре радиально расположенные резьбовые выборки, снабженные болтами, пропущенными через сквозные отверстия, выполненные на стенке корпуса кронштейна, причем валы механизма защелки и кронштейна соединены между собою жестко, причем на конце вала, выступающем за корпус механизма
защелки, закреплена ручка в виде стержня, установленного в радиальном отверстии, выполненном на валу, причем количество резьбовых выборок на выступе корпуса механизма защелки в два раза больше количества отверстий на стенке корпуса кронштейна и равно восьми, причем цилиндрическое колесо механизма защелки выполнено с полым цилиндрическим выступом, расположенным на удаленном от корпуса кронштейна торце цилиндрического колеса, и выполненным с внутренним диаметром, равным наружному диаметру пружины кручения, причем в полость полого цилиндрического выступа цилиндрического колеса установлена пружина кручения, связанная одним концом с цилиндрическим колесом, а вторым - с крышкой корпуса механизма защелки, причем крышка корпуса механизма защелки закреплена к торцу этого корпуса болтами, пропущенными через ее отверстия и завернутыми в резьбовые выборки, выполненные с торца корпуса механизма защелки, причем количество резьбовых выборок в корпусе механизма защелки, по меньшей мере, в два раза больше количества отверстий для болтов на крышке корпуса механизма защелки, причем на боковой стенке корпуса механизма защелки, напротив цилиндрического колеса, выполнено радиальное сквозное отверстие, причем напротив этого отверстия выполнен цилиндрический выступ с внутренней резьбой, причем втулка электромагнита выполнена с наружной резьбой, установлена цилиндрической выборкой, снабженной пружиной сжатия и короткой частью подпружиненного штока, выполненной с кольцевым цилиндрическим выступом напротив корпуса механизма защелки и завернута на внутреннею резьбу цилиндрического выступа, причем на свободном торце втулки электромагнита, соосно этой втулке жестко закреплена трубка - направляющая подпружиненного штока, причем трубка проходит через отверстие дна корпуса электромагнита и верхним концом расположена в отверстии крышки корпуса электромагнита, причем в трубку установлена длинная часть подпружиненного штока, причем втулка электромагнита жестко закреплена ко дну корпуса электромагнита, причем углубление на цилиндрическом колесе выполнено в виде радиального отверстия, просверленного соосно подпружиненному штоку, и имеющего диаметр, приблизительно равный диаметру подпружиненного штока, причем на цилиндрическом колесе, соосно радиальному отверстию, выполнена резьбовая
выборка, снабженная стопорным винтом, контактирующим острым концом с боковой стенкой вала, причем близлежащий к крышке корпуса электромагнита, конец подпружиненного штока выполнен удлиненным, причем на наружной стороне крышки корпуса электромагнита жестко закреплена пластина с согнутым под прямым углом концом, причем на согнутом конце пластины выполнено сквозное отверстие с диаметром, равным наружному диаметру резьбового выступа микровыключателя, причем в отверстие согнутого конца пластины установлен резьбовой выступ микровыключателя, причем на выступающую за согнутый конец пластины часть резьбового выступа микровыключателя установлен отверстием и зафиксирован гайкой, завернутой на этот выступ, кронштейн, выполненный в виде П-образно согнутой пластины со сквозным отверстием на полке для резьбового выступа микровыключателя и двумя соосными отверстиями, выполненными на выступах, выполненных на верхних гранях боковин, причем в отверстия выступов боковин пластины установлены концы стержня, жестко закрепленного средней частью на длинном плече возле изгиба согнутого под прямым углом двуплечего рычага, взаимодействующего длинным плечом с торцом удлиненного конца подпружиненного штока, а коротким плечом - с кнопкой микровыключателя, причем на торце электромагнита выполнен полый цилиндрический выступ с внутренней резьбой, куда закручена дополнительная крышка, выполненная в виде диска с кольцевым цилиндрическим выступом, имеющим наружную резьбу.
На фиг.1 изображен в разрезе отсекатель скважины; на фиг.2 - вид I фиг.1; на фиг.3 - вид II фиг.1.
Отсекатель скважины содержит кронштейн 1 (фиг.1) и механизм защелки 2. На левом конце корпуса 3 кронштейна имеется цилиндрическая выборка 4 и проем 5, выполненный на стенке 6. В средней части корпуса 3 выполнена цилиндрическая 7 и резьбовая 8 выборки. В цилиндрическую выборку 7 установлено сальниковое уплотнение 9 вала 10, а в резьбовую - завернута грондбукса 11, выполненная с радиальными отверстиями 12. За эти отверстия поворачивают грондбуксу 11 через проем 5. Проем 5 закрыт крышкой 13, имеющей форму полого цилиндра, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру корпуса 3. Крышка 13 зафиксирована от перемещения
винтом 14, пропущенным через отверстие на крышке 13 и завернутым в резьбовую выборку, выполненную на корпусе 3. На правом конце корпуса 3 кронштейна 1 имеется резьбовой выступ 15. Он завернут в резьбовую выборку 16, снабженную прокладкой 17 и выполненную с боковой стенки полого цилиндрического корпуса 18 (в дальнейшем - корпус 18). Со дна резьбовой выборки 16 просверлено соосно этой выборке отверстие 19 для вала 10. В корпусе 18 имеются цилиндрические выборки 20 и 21. Цилиндрическая выборка 21 с малым диаметом выполнена сквозной, а в цилиндрической выборке 20 с большим диаметром находится правая часть вала 10, на конце которой закреплена гайкой 22 втулка 23. К ней жестко закреплена заслонка 24, выполненная в виде диска. При повороте вала 10 заслонка 24 ложится плоской поверхностью на седло 25, выполненного в виде полого цилиндра, и запрессованного в цилиндрическую выборку 21 корпуса 18. К обоим торцам корпуса 18 прикреплены с помощью гаек 26 и шпилек 27 фланцы 28. На правом торце корпуса 29 механизма защелки 2 выполнен цилиндрический выступ 30 с отверстием (позиция не дана) для вала 10 и с цилиндрической выборкой, куда запрессован подшипник скольжения 31, имеющий форму втулки. Аналогичным подшипником снабжен резьбовой выступ 15 корпуса 3 кронштейна 1. Наружный диаметр цилиндрического выступа 30 выбран равным диаметру цилиндрической выборки 4 корпуса 3 кронштейна 1. На этом выступе выполнены четыре радиально направленные резьбовые выборки, снабженные болтами 32, пропущенными через сквозные отверстия, выполненные на стенке 6 корпуса 3 кронштейна 1. Таким образом соединены друг к другу корпус 3 кронштейна 1 и корпус 29 механизма защелки 2. В другом варианте исполнения отсекателя скважины количество резьбовых выборок в два раза больше отверстий, выполненных на стенке 6, и равно восьми. Они расположены на одной окружности, соосной оси корпуса 29, и угол между ними равен 45. Вал 33 механизма защелки и вал 10 кронштейна соединены между собою жестко, например, электросваркой и представляют собой один общий вал 34. На выступающем с корпуса 29 конце вала 34 выполнено сквозное радиальное отверстие, снабженное ручкой в виде стержня. Цилиндрическое колесо 35 выполнено с полым цилиндрическим выступом 36, который расположен на левом его торце и выполнен с
внутренним диаметром, равным наружному диаметру пружины кручения 37. Она установлена в полость полого цилиндрического выступа 36 цилиндрического колеса 35. Правый конец пружины кручения 37 установлен в сквозном отверстии 38 цилиндрического колеса 35, а левый конец - в сквозном отверстии 39, просверленном на крышке 40 корпуса 29 механизма защелки 2. Крышка 40 закреплена к левому торцу корпуса 29 тремя болтами 41, пропущенными через отверстия 42 и завернутыми в резьбовые выборки, выполненные с торца корпуса 29 механизма защелки 2. Количество резьбовых выборок в корпусе 29 в два раза больше количества отверстий 42 на крышке 40 и равна шести. Этим достигается плавное регулирование усилия кручения пружины кручения 37 при сборке отсекателя скважины. На боковой стенке корпуса 29 механизма защелки 2, напротив цилиндрического колеса 35, перпендикулярно оси этого корпуса выполнено радиальное сквозное отверстие. Напротив этого отверстия на боковой стенке корпуса 29 выполнен цилиндрический выступ 43 (фиг.2) с внутренней резьбой. Втулка 44 электромагнита 45 выполнена с наружной резьбой, установлена цилиндрической выборкой 46, снабженной пружиной сжатия 47, напротив корпуса 29 и завернута на внутреннею резьбу цилиндрического выступа 43. На свободном, верхнем торце втулки 44 электромагнита, соосно этой втулке, жестко закреплена трубка 48 (направляющая подпружиненного штока). Она проходит через отверстие дна 49 корпуса 50 электромагнита и верхним концом 51 (фиг.3) расположена в отверстии крышки 52 корпуса 50. В трубку 48 установлена длинная часть подпружиненного штока 53, а короткая часть, выполненная с кольцевым цилиндрическим выступом 54, расположена в цилиндрической выборке 46 втулки 44 электромагнита. Эта втулка жестко, электросваркой, закреплена ко дну 49 корпуса 50 электромагнита и зафиксирована от отворачивания стопорным винтом 55. Между крышкой 52 и дном 49 корпуса 50 электромагнита 45 находится барабан 56 с электропроводной катушкой 57. Углубление на цилиндрическом колесе 35 выполнено в виде радиального отверстия 58 (фиг.2), просверленного соосно подпружиненному штоку 53. Диаметр этого отверстия приблизительно равен диаметру подпружиненного штока 53. На цилиндрическом колесе 35, соосно радиальному отверстию 58, выполнена резьбовая выборка 59, снабженная стопорным винтом 60. Острый
конец 61 винта 60 контактирует с боковой стенкой вала 34 и препятствует осевому перемещению вала 34. На боковой стенке вала 34 с противоположной стороны винта 60, выполнен паз для шпонки 62, а с отверстия цилиндрического колеса 35 выполнен продольный паз 63 для этой же шпонки. Шпонка 62 предотвращает поворот вала 34 относительно цилиндрического колеса 35. Близлежащий к крышке 52 корпуса 50 электромагнита 45, верхний конец подпружиненного штока 53 выполнен с удлиненным концом 64, диаметр которого меньше диаметра подпружиненного штока 53. На наружной стороне крышки 52 электромагнита 45 винтами 65 закреплена пластина 66, выполненная со сквозным отверстием, через которое проходит удлиненный конец 64 подпружиненного штока 53. Пластина 66 имеет согнутый под прямым углом конец 67, на котором выполнено сквозное отверстие с диаметром, равным наружному диаметру резьбового выступа 68 микровыключателя 69. В отверстие согнутого конца 67 пластины 66 установлен резьбовой выступ 68 микровыключателя 69. На выступающую за согнутый конец 67 пластины 66 часть резьбового выступа 68 микровыключателя установлена отверстием и зафиксирована гайкой 70, завернутой на этот выступ, кронштейн 71. Он выполнен в виде П-образно согнутой (если смотреть сверху по фиг.3) пластины со сквозным отверстием на полке 72 для резьбового выступа 68 микровыключателя и двумя соосными отверстиями 73. Они выполнены на выступах, выполненных на верхних гранях боковин 74. В эти отверстия установлены концы стержня 75, жестко закрепленного средней частью возле изгиба согнутого под прямым углом двухплечего рычага 76. Этот рычаг взаимодействует длинным плечом 77 с торцом удлиненного конца 64 подпружиненного штока 53, а коротким плечом 78 - с кнопкой 79 микровыключателя 69. На торце 80 корпуса 50 электромагнита 45 выполнен полый цилиндрический выступ 81 с внутренней резьбой 82. В эту резьбу закручена дополнительная крышка 83, выполненная в виде диска с кольцевым выступом 84, имеющим наружную резьбу. Внутренний диаметр полого цилиндрического выступа 81 выбран больше внутреннего диаметра корпуса 50 электромагнита 45. Наружный диаметр крышки 52 выбран равным внутреннему диаметру полого цилиндрического выступа 81. Крышка 52 прикреплена к торцу 80 тремя винтами 85.
Отсекатель скважины работает следующим образом. В первоначальный момент за счет силы деформации пружины сжатия 47 подпружиненный шток 53 электромагнита 45 находится в крайнем нижнем положении (как изображено на фиг.2). Его нижний конец 86 находится в отверстии 58 цилиндрического колеса 35. При этом заслонка 24, соединенная с помощью втулки 23 с валом 34, расположена параллельно оси полого цилиндрического корпуса 18. Поэтому жидкость с трубопровода, через фланец 28 и полость цилиндрической выборки 20 поступает в цилиндрическую полость 21. Оттуда жидкость через другой фланец 28 поступает на трубопровод, расположенный за отсекателем скважины. При аварии (порыве), а также изменении параметров перекачиваемой жидкости, на электропроводную катушку 57 электромагнита 45 подается электроэнергия. При этом подпружиненный шток 53 поднимается вверх. Его нижний конец 86 выходит с отверстия 58 цилиндрического колеса 35. При этом цилиндрическое колесо 35 под действием пружины кручения 37 поворачивается по часовой стрелки на прямой угол (если смотреть слева по фиг.1). Вместе с цилиндрическим колесом 35 поворачиваются вал 34 и заслонка 24. Последняя ложится плоской поверхностью на седло 25 и перекрывает движение жидкости через цилиндрическую выборку 21. При поднятии вверх подпружиненного штока 53, его удлиненный конец 64 поднимает вверх левый конец длинного плеча 77 двухплечего рычага 76. Из-за этого короткое плечо 78 поворачивается по часовой стрелки (по фиг.3) и перемещает кнопку 79 влево. При этом замыкается электрическая цепь в микровыключателе 69 и на диспетчерском пункте загорается зеленая лампочка, сигнализирующая о действии электромагнита 45. После ликвидации аварии, за ручку 87 поворачивают вал 34 против часовой стрелки. Вместе с ним поворачивается и заслонка 24. Она перемещается от седла 25 на прямой угол. При этом нижний конец 86 подпружиненного штока 53 входит в отверстие 58 цилиндрического колеса 35. Из-за этого прекращается поворот вала 34. Также при этом длинное плечо 77 двухплечего рычага 76 опускается вниз, а короткое плечо поворачивается против часовой стрелки. Поэтому кнопка 79, под действием пружины сжатия микровыключателя 69, перемещается вправо и электрическая цепь в микровыключателе 69
размыкается. При возникновении аварии на трубопроводе работа отсекателя скважины происходит аналогично вышеописанному.
В предложенном отсекателе скважины, по сравнению с прототипом, отсутствуют: вставка элетроприставки, корпуса элетроприставки и пружинного привода, а также вал и две втулки пружинного привода. Также в корпусах механизма защелки и кронштейна отсутствуют кольцевые выступы. Вместо двух валов (вала механизма защелки и вала кронштейна) применяется один вал без соединительных деталей: полумуфт и винтов. Все это упрощает конструкцию отсекателя скважины. Наличие микровыключателя, связанного с подпружиненным штоком, позволяет дистанционно контролировать исправность электромагнита и быстро принимать меры в случае выхода из строя электромагнита. Этим расширяются технические возможности предложенного отсекателя скважины.
Перечень использованной литературы: ТУ 39-1030-94 отсекатель скважины ОС-2М, завод-изготовитель ООО «Лениногорский опытный завод нефтеавтоматики», 423250, Республика Татарстан, г.Лениногорск, ул.Чайковского, д.40)