УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА ДЛИННОМЕРНОЙ СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ

Устройство для спуска и подъема длинномерной стальной трубы.
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к устройствам для спуска и подъема безмуфтовых длинномерных труб и может быть использовано в установках при ремонте скважин в колтюбинговой технологии.
Известен механизм спуска и подъема непрерывных стальных труб и штанг, содержащий установленные на раме привод, две тяговые цепи, вращающиеся на верхних поддерживающих и нижних ведущих звездочках и узел зажима, включающий стенки и эластичные баллоны 1.
Тяговая цепь состоит из звеньев, соединенных валиками, на которых свободно одеты колодки, связанные между собой упругими фиксаторами, фиксирующими колодки в необходимом положении.
Недостатком известного устройства является сложная и ненадежная конструкция зажима, а также сложная конструкция цепей.
Известно также устройство для ввода в скважину и извлечения из скважины гибких труб, наматываемых на барабан, содержащее корпус, в котором на некотором расстоянии друг от друга на валах, соединенных с одним из двигателей, установлены звездочки, на которых вращаются замкнутые оппозитно расположенные цепи конвейера 2. Замкнутые цепи конвейера расположены между направляющими, выполненными в виде отдельных пластин и служащих для выравнивания натяжения цепи. Замкнутые цепи конвейера содержат ведущие (натягивающие) звездочки для растяжения цепей и ведомые для натяжения цепей. Каждая часть конвейера состоит из пары роликовых цепей и расположенных между ними блоков колодок захватного устройства трубы, связанных друг с другом при помощи удлиненных цилиндрических шпилек.
Колодки выполнены таким образом, что они вложены одна в другую. Каждая колодка снабжена подшипником, расположенном в пазу, выполненном в центре колодки, закреплена на шпильке и имеет на поверхности, обращенной к
E21B 19/22
трубе, дугообразную выемку с радиусом кривизны лишь немного большим, чем необходимо для обжима трубы.
Применение известного устройства целесообразно при небольших диаметрах трубы и небольших усилиях, возникающих при проведении ремонтных работ. При использовании труб большого диаметра (например, при бурении), и, соответственно большей массы возрастают требования к грузоподъемности устройства, которую можно повысить оптимизацией контура и размеров соприкасаемых с трубой поверхностей колодок цепей, а также за счет увеличения дуги захвата трубы и силы прижатия захватывающих элементов цепи.
К недостаткам известного устройства следует отнести сложную конструкцию цепей, требующую компенсации усилий, прикладываемых к трубе в режимах входа и выхода в контакт с трубой, а также применение подшипников большей грузоподъемности. Кроме того, устройство нельзя использовать для труб разного диаметра.
Задачей, решаемой полезной моделью является упрощение конструкции цепей за счет оптимизации ее контуров и размеров, повышение надежности, а также расширение технологических возможностей устройства за счет использования его для труб различных диаметров.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для спуска и подъема длинномерной стальной трубы, включающем редуктор, расположенные на расстоянии друг от друга направляющих звездочках параллельные замкнутые приводные конвейеры, содержащие две приводные роликовые цепи и колодки с подшипниками между ними, соединенных общей осью, каждая колодка выполнена с опорой в средней части между двумя пазами, в которых расположены подшипники. На рабочей поверхности колодки выполнен Т-образный паз, а вкладыш имеет соответствующий Т-образный выступ, размещенный в упомянутом Т-образном пазе, причем длина вкладыша чуть меньше или равна шагу роликовой цепи. Рабочая поверхность вкладыша имеет радиус кривизны, соответствующий внешнему диаметру трубы.
ки, с расположенными в ее пазах подшипниками и опорой между ними, позволяет не только быстро производить смену вкладышей под каждый типоразмер трубы, но и максимально увеличить длину вкладыша и довести его до размера равного шагу цепи и за счет этого максимально использовать зону захвата трубы. При использовании такой конструкции колодок с вкладышами в зоне входа и выхода трубы из конвейера происходит плавный контакт колодки с трубой без врезания металлического вкладыша в тело трубы, что позволяет исключить повреждение трубы.
Использование в середине колодки опоры между двумя пазами, в которых расположены подшипники, позволяет уменьшить нагрузку на ось, соединяющую роликовые цепи с колодкой и усилить опасное сечение по оси колодки, повышая таким образом надежность приводного конвейера, а также снизить высоту колодки, а использование двух подшипников вместо одного, позволяет применить подшипники меньшей грузоподъемности.
Конкретный пример выполнения полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 - изображено устройство, общий вид;
на фиг. 2 - приводной конвейер;
на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2;
на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 2.
Устройство состоит из основания 1, на котором закреплены рама 2 и корпус 3, включающий редуктор 4 с приводными гидромоторами 5, закрепленный на колонне 6. На 2-х ведущих валах 7 редуктора 4, расположенных на расстоянии друг от друга, закреплены ведущие звездочки 8, на которых вращаются два симметрично расположенных замкнутых приводных конвейера 9. Натяжение приводных конвейеров 9 осуществляется при помощи натяжных звездочек 10, соединенных двумя парами гадроцилиндров И, закрепленных в корпусе 3.
Между двух замкнутых приводных конвейеров 9 проходит длинномерная стальная труба 12.
йены с 5-ю парами гидроцилиндров 15, регулирующих прижатие приводных конвейеров 9 к трубе 12.
Приводные конвейеры 9 (фиг. 2, 3, 4) представляют собой два ряда стандартных приводных роликовых цепей 16, соединенных общей осью 17, между которыми расположены колодки 18.
В колодке 18 выполнены два паза с опорой 19 между ними в середине колодки, а в пазах колодки на оси 17 установлены подшипники 20. Наличие опоры 19 позволяет усилить опасное сечение по оси 17 и снизить высоту колодки 18. Колодки 18 выполнены таким образом, что они находятся в зацеплении друг с другом. На рабочей поверхности колодки 18, имеющей дугообразную выемку, выполнен Т-образный паз, в который входит съемный металлический вкладыш 21, имеющий соответствующий Т-образный выступ, и радиус кривизны, соответствующий радиусу внешней поверхности трубы 12.
Длина L вкладыша 21 выполнена таким образом, чтобы максимально приблизить ее к величине Н, равной шагу приводных роликовых цепей 16, уменьшив при этом зазор С между двумя колодками 18 до минимально возможных конструктивных размеров.
Устройство работает следующим образом. Труба 12 вводится в устройство и располагается между приводными конвейерами 9. При этом приводные конвейеры 9 прижаты к трубе 12 пятью парами гидроцилиндров 15 через жесткие направляющие 13 в зоне 22. Ведущие звездочки 8 приводятся в действие через редуктор 4 при подаче гидравлического масла в гидромоторы 5. При этом происходит движение вверх либо вниз приводных конвейеров 9 совместно с трубой 12.
В это же время в зонах 23 (входа и выхода трубы 12 в соприкосновение с приводным конвейером 9) происходит касание трубы 12 с колодками 18. При этом, за счет того, что длина L рабочей поверхности металлического вкладыша 21 меньше шага стандартной роликовой цепи 16, не происходит кинематического врезания металлического вкладыша 21 в тело трубы 12 и он плавно входит в контакт с трубой 12. При работе устройства происходит выравнивание трубы 12 благодаря наличию жестких направляющих 13.
По окончаншо работ по спуску/подъему трубы 12 происходит отключение гидромоторов 5.
Ill Авторское свидетельство СССР №785458, опубл. 07.12.80г., Бюллетень №45, 1980г.
/2/Патент США №4585061, опубл. 29.04.86г., заявл. 18.10.83г. НКИ 166/77