УЗЕЛ РОТОРА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КЛЮЧА

Полезная модель относится к устройствам для завинчивания или развинчивания резьбовых соединений при бурении и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности.
Известен трубный ключ, описанный в изобретении России №2328587, опубликованном 10.07.2008 г., выбранный в качестве прототипа, состоящий из корпуса с шестернями для передачи вращения к разрезной шестерни - ротору от центральной шестерни, гидромотор, планетарный редуктор, узел передачи вращения от гидромотора к планетарному редуктору, привод переключения передач, включающий связанный с осью рычаг переключения передач. От вала гидромотора вращение передается на отцентрированный переходной вал узла передачи вращения к планетарному редуктору. Далее вращение через кинематическую цепь шестерен, центральную шестерню и две дополнительные шестерни передается к узлу ротора гидравлического ключа, удаленным от разреза зубьям разрезной шестерни - ротору с роликами. От разрезной шестерни - ротора вращение передается, контактирующему с тормозной лентой, внутреннему разрезному кольцу и закрепленной на ней разрезной втулке - челюсти с двумя плашками и челюсти с одной плашкой. При начале вращения разрезной шестерни - ротора плашки обжимают трубу и производят ее завинчивание, для развинчивания трубы ключ останавливают, частично разбирают, меняют местами разрезную втулку с двумя плашками с челюстью с одной плашкой и производят развинчивание.
Одним из недостатков узла ротора гидравлического в ключе трубном в эксплуатации является, то, что ротор и внутреннее кольцо ненадежно центрируются друг относительно друга при вращении. При работе узла ротора в сборе между двумя деталями: ротором и внутренним кольцом имеется гарантированный контакт зазор, который обеспечивается роликами. Однако на протяжении рабочего угла поворота этот контакт зазор имеет разрывы. Ротор имеет паз необходимый для монтажа труб шириной до 114 мм, т.е. деталь выполнена разрезной в виде подковы. Зона контакта роликов с поверхностью внутреннего кольца еще меньше, уменьшена из-за наличия паза с двух сторон относительно оси симметрии, шириной до 101,60 мм, паз необходим для монтажа двух деталей, а именно: челюсти и втулки, которые также имеют свои поверхностные зоны контакта с роликами.
Ролики в количестве 5 шт. располагают таким образом, чтобы число роликов при контакте двух деталей было не менее трех при любом угле поворота, чтобы обеспечить касание между деталями на максимальном угле поворота относительно друг друга.
Поэтому из-за наличия пазов и наличия контактных зон, при работе узла ротора в сборе имеют место потери контакта роликов с поверхностью внутреннего кольца при определенных углах поворота ротора относительно внутреннего кольца, и на стыке до 7 мм между деталями втулка - внутреннее кольцо, что отрицательно сказывается на работе, из-з появления шума, вибраций, так как появляется эксцентриситет (расстояние в 1-3 мм) между осями ротора и внутреннего кольца, и дефектов в виде остановок на стыке (ролик проваливается в стык) возникающих при работе ключа.
Технической задачей заявляемой полезной модели является уменьшение шума и вибрации в работе узла ротора гидравлического, за счет уменьшения эксцентриситета между осями ротора и внутреннего кольца.
Технический результат достигается тем, что узел ротора гидравлического ключа, содержащий ротор в виде разрезной шестерни, ролики, смонтированные между ротором и внутренним разрезным кольцом, контактирующим с тормозной лентой и с закрепленной на внутреннем разрезном кольце разрезной втулкой с двумя плашками и подвижной челюстью с одной стороны в виде выпуклого тела, с противоположной стороны с одной плашкой, согласно полезной модели, в цилиндрической поверхности внутреннего разрезного кольца по обе стороны от его разреза вырезаны два паза в поверхностных зонах контакта подвижной челюсти и разрезной втулки с роликами симметрично оси симметрии, при этом на наружной цилиндрической поверхности оставлены дорожки до буртика по 2 мм с каждой стороны паза, по которым как по направляющим перекатываются ролики.
За счет того, что в цилиндрической поверхности внутреннего разрезного кольца по обе стороны от его разреза вырезаны два паза в поверхностных зонах контакта челюсти и разрезной втулки с роликами симметрично оси симметрии, при этом на наружной цилиндрической поверхности оставлены дорожки до буртика по 2 мм с каждой стороны паза, по которым как по направляющим перекатываются ролики, уменьшаются шумы и вибрации в работе узла ротора гидравлического ключа.
Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому полезная модель соответствует критерию «новизна».
Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, может быть использовано для завинчивания или развинчивания резьбовых соединений при бурении и ремонте скважин в нефтяной и газовой промышленности, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
На фиг. 1 - узел ротора гидравлического ключа в разрезе в исходном положении
На фиг. 2 - то же, вид на внутреннее разрезное кольцо.
Узел ротора гидравлического ключа содержит ротор 1 в виде разрезной подвижной шестерни, ролики 2, 3, 4, 5, 6, смонтированные с ротором 1, внутренним разрезным кольцом 7 (фиг. 1)., с закрепленной на ней разрезной втулкой, с двумя плашками, с одной подвижной челюстью с плашкой (на фиг. не показаны).
В цилиндрической поверхности внутреннего разрезного кольца 7 по обе стороны от разреза 8 вырезаны два паза 9 в поверхностных зонах контакта подвижной челюсти и разрезной втулки с роликами 2, 3, 4, 5, 6 симметрично оси симметрии, при этом на наружной цилиндрической поверхности оставлены дорожки 10 по 2 мм с каждой стороны паза 9 до буртика 11, по которым как по направляющим перекатываются ролики 2, 3, 4, 5, 6 (фиг. 2).
Ряд ключей может иметь и другие конструктивные размеры - при этом ширина дорожек может быть до 24 мм.
В конструкции прототипа весь путь для роликов 2, 3, 4, 5, 6 проходил частично по внутреннему разрезному кольцу 7, частично по рабочей поверхности подвижной челюсти, частично по рабочей поверхности разрезной втулки.
В заявляемом техническом решении увеличен путь для качения роликов 2, 3, 4, 5, 6 по дорожкам 10 внутреннего разрезного кольца 7, а точнее сказать, он полностью перенесен с рабочей поверхности подвижной челюсти и рабочей поверхности разрезной втулки на дорожки 10 внутреннего разрезного кольца 7, что исключает эксцентриситет, а следовательно биение и шум при работе.
Ролики 2, 3, 4, 5, 6 располагают таким образом, чтобы число роликов при контакте двух деталей (ротора 1 и внутреннего разрезного кольца 7) было не менее трех при любом угле поворота, чтобы обеспечить касание между деталями на максимальном угле поворота относительно друг друга.
В заявляемой полезной модели уменьшаются шумы и вибрации в работе узла ротора гидравлического ключа, за счет того, что в цилиндрической поверхности внутреннего разрезного кольца по обе стороны от его разреза вырезаны два паза в поверхностных зонах контакта подвижной челюсти и разрезной втулки с роликами симметрично оси симметрии, при этом на наружной цилиндрической поверхности оставлены дорожки до буртика по 2 мм с каждой стороны паза, по которым как по направляющим перекатываются ролики.