КЛЮЧ МАШИННЫЙ ТРУБНЫЙ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКИЙ

Полезная модель относится к буровому оборудованию, в частности ключу машинному трубному динамометрическому, и может быть использована для работы с трубами нефтяного сортамента при ведении спуско-подъемных работ в бурении, капитальном ремонте скважин, геологоразведочных работ с одновременным обеспечением контроля крутящих моментов.
Из уровня техники известен ключ трубный динамометрический, содержащий рычаг, две челюсти с плашками для охвата трубы, и дополнительное звено, а так же защелку, имеющую цилиндрический выступ на одной из челюстей. Рычаг выполнен динамометрическим и выполнен на конце с зевом с плашкой, обе челюсти шарнирно связаны между собой. Свободный конец одной челюсти шарнирно связан с дополнительным звеном, другой конец которого шарнирно прикреплен к рычагу со стороны расположения его зева, а на свободном конце другой челюсти закреплен цилиндрический выступ защелки, взаимодействующий с зевом рычага. Челюсть, шарнирно связанная с дополнительным звеном, подпружинена относительно этого звена, которое подпружинено относительно рычага для удержания этого звена и шарнирно связанной с ним челюсти поджатыми в направлении зева рычага (RU 55666, 27.08.2006).
Известны резервные силовые клещи, включающие пару челюстей, которые выполнены с возможностью скольжения и радиально приводятся в зацепление с бурильной трубой рычагами. Резервные клещи включают датчик крутящего момента вместе с ротационными щипцпми для того, чтобы обеспечить точное измерение крутящего момента (GB 2049518, 31.12.1980).
Известен нефтепромысловый трубный динамометрический ключ, включающий углубление, через которое проходит ось вращения в процессе работы; верхние клещи, в том числе полость. Верхние клещи смонтированы над нижними клещами, полость верхних клещей расположена над полостью нижних клещей так, что ось вращения проходит через них; захватываемая труба фиксируется в верхних и нижних клещах; поворотный подшипник между верхними и нижними клещами позволяет верхним и нижним клещам поворачиваться относительно друг друга, при этом полость остается в положении с осью вращения, проходящей через нее. Динамометрический ключ включает в себя системы для измерения фактического радиуса и/или фактической силы (US 7958787, 14.06.2011).
Известен ключ с регулируемым крутящим моментом для трубных элементов на нефтяном месторождении, содержащий нижний и верхний захваты, поворотный подшипник, расположенный между захватами, систему приведения в действие, подсоединенную между захватами, и систему для измерения фактического радиуса или систему для измерения вектора фактической силы, создаваемой системой приведения в действие. При этом поворотный подшипник обеспечивает возможность поворота верхнего и нижнего захвата относительно друг друга посредством системы привидения в действие. Способ измерения крутящего момента при приведении ключа в действие включает выполнение измерения фактического радиуса, измеряемого перпендикулярно вектору силы и между вектором силы и осью вращения трубного элемента, или измерения фактической силы, которую прилагают для воздействия крутящего момента на соединение, и вычисление крутящего момента на основе, по меньшей мере, одного измерения (RU 2403375, 10.11.2010).
Недостатком данных ключей является то, что их конструкции не предусмотрены дистанционного слежения и управления за крутящим моментом.
Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании ключа машинного трубного динамометрического, который исключал бы указанные выше недостатки.
Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в:
1) Передаче информации о крутящем моменте без проводов по радиосигналу до терминала, что повышает пожаробезопасность ведения работ на буровой (малые электрические токи, нет необходимости протягивать электрические провода в зоне ведения буровых работ).
2) Обеспечении обслуживающего персонала буровой индивидуальным терминалом, что повышает личную безопасность и понижает травмоопасность при ведении буровых работ на буровой.
3) Возможности оборудовать электронным датчиком крутящего момента все машинные ключи, имеющиеся в эксплуатации на предприятиях, что также повышает безопасность ведения буровых работ на буровой.
4) Снижении себестоимости изготовления данного оборудования в 10-ки раз ниже существующих аналогов.
5) Обеспечении сохранения прочностных характеристик рычага за счет размещения электронного датчика крутящего момента на одной из двух плоскостей основания двутаврообразного профиля рычага.
Заявленный технический результат достигается в ключе машинном трубном динамометрическом, содержащем большую челюсть с защелкой и малую челюсть, шарнирно установленные на конце рычага, имеющего в поперечном сечении двутаврообразный профиль, на одной из двух плоскостей основания которого установлен дистанционно управляемый электронный датчик крутящего момента.
Большая челюсть и малая челюсть выполнены с плашками.
На другом конце рычага расположены серьги для крепления тяговых канатов.
Серьги на конце рычага установлены при помощи пальцев, зафиксированных гайками.
Рычаг связан с узлом подвески.
Малая челюсть оснащена сменной челюстью.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен ключ машинный трубный динамометрический, вид сбоку; на фиг.2 - ключ машинный трубный динамометрический, вид сверху; на фиг.3 - общий вид электронного датчика крутящего момента; на фиг.4 - общий вид терминала.
Ключ машинный трубный динамометрический (фиг.1, 2) состоит из большой челюсти 1, малой челюсти 2, каждая из которых оснащена плашками 3, защелки 4, серег 5, пальцев 6, гаек 7, сменной челюсти 8, узла подвески 9, тяговых канатов 10 и рычага 11.
Рычаг 11 имеет в поперечном сечении двутаврообразный профиль, состоящий из основания 13 и двух боковых/торцевых элемента 24. На основание 13 (на одной из плоскостей/поверхностей основания 13) рычага 11 для измерения крутящего момента передающего ключом при докреплении/раскреплении, свинчивании/развинчивании резьбового соединения труб нефтяного сортамента устанавливается (монтируется) электронный датчик крутящего момента 12.
Электронный датчик крутящего момента 12, установленный на любой плоской части внешней стороны 13 рычага 11, состоит из корпуса электронного модуля 14, на котором установлены индикатор разряда аккумулятора 15, индикатор включения прибора 16, тумблер (кнопка) включения питания прибора 17, разъем для подключения зарядного устройства 18 (может отсутствовать).
В самом терминале (фиг.4) происходит прием радиосигнала электронного датчика, его обработка и поступление информации о передаваемом крутящем моменте ключом на цифровое табло 19 (жидкокристаллический цифровой индикатор).
На фиг.4 представлены внешний вид терминала, в корпусе 20 которого расположены антенна 21, разъем для подключения зарядного устройства 22, цифровое табло 19, клавиатура управления 23.
Работа ключа машинного трубного динамометрического заключается в фиксации (регистрации) крутящего момента передающего им резьбовому соединению труб нефтяного сортамента посредством преобразования передаваемого усилия на конце рычага в электрический сигнал, который затем передается по радиосигналу на терминал - пульт дистанционного управления (фиг.4) для дальнейшей обработки и индикации усилия.