КЛЮЧ ДЛЯ СБОРКИ И РАЗБОРКИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ЗАБОЙНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД) и предназначена для закрепления и раскрепления резьбовых соединений ГЗД, извлечения ротора из статора двигательной секции ГЗД, вала из корпуса шпинделя ГЗД, монтажа ротора в статор и вала в корпус шпинделя ГЗД.
Известен стенд для развинчивания TORQUEMASTER фирмы "Griffith" - прототип, включающий два гидравлических зажима и гидравлический цилиндр для проталкивания/выталкивания, установленные на рамную конструкцию. Задний зажим имеет возможность перемещаться вдоль рамы стенда и оснащен гидравлическим вращателем и патроном, который поворачивается с помощью двух гидроцилиндров. (Griffith Torquemaster Breakout Machine. NATIONAL OILWELL DOWNHOLE TOOLS CATALOG 1998-99, стр.74).
Недостатком стенда в прототипе является малая величина угла дуги поворота патрона заднего зажима, обеспечиваемая двумя гидравлическими цилиндрами, равная 30 градусам и как следствие низкая производительность выполняемых работ по сборке турбинных и шпиндельных секций турбобуров.
При сборке турбинной секции шпиндельного турбобура необходимо собрать ротора и статора турбинок на валу секции. После чего необходимо свинтить закрепляющие эти наборы резьбовые соединения с крутящим моментом, величина которого равна сумме величин крутящих моментов, прилагаемых для крепления (деформации) деталей системы (M1), преодоления натяга резьбового конического соединения (М2) и создания
монолитности соединения на торцах резьбовых соединений (М3). При этом натяг (деформация деталей) в системе крепления и натяг в резьбовом соединении, которые в сумме необходимо преодолеть с помощью суммарного крутящего момента (М1+М2+М3) достигает 12-18 мм. При максимальном шаге резьб, применяемых в конструкциях шпиндельных турбобуров, равном 6 мм и повороте патрона заднего зажима ключа с помощью двух гидроцилиндров на 30 градусов необходимо сделать 24-36 возвратно-поступательных движений штоками гидроцилиндров поворота патрона.
В стенде-прототипе для повышения производительности выполняемых работ применяется гидравлический вращатель, предназначенный для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений турбобуров вначале свинчивания конических резьб и в конце их развинчивания, когда не требуются большие крутящие моменты закрепления. Максимальный крутящий момент, создаваемый конструкцией вращателя стенда-прототипа, равен 323.5 кгм., что позволяет свинтить лишь часть типоразмеров резьбовых соединений турбобуров с моментом M1, уменьшив величину суммарного натяга в системе крепления до 5-6 мм и количество возвратно-поступательных движений штоков гидроцилиндров поворота патрона заднего зажима до 10-12.
Задача настоящей полезной модели заключается в увеличении производительности выполняемых на ключе работ по закреплению и раскреплению резьбовых соединений за счет увеличения угла дуги поворота патрона заднего зажима и уменьшения количества возвратно-поступательных движений штоков гидроцилиндров.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в ключе для сборки и разборки гидравлических забойных двигателей, включающем раму, установленные на раме неподвижный гидравлический зажим и подвижный гидравлический зажим, оснащенный патроном, который поворачивается с помощью двух силовых гидроцилиндров, согласно полезной модели две
планшайбы патрона и планшайба для закрепления его вала на рамной конструкции соединены общими осями, на которых между планшайбой для закрепления и одной из планшайб патрона закреплены корпуса силовых гидроцилиндров, причем оси планшайб расположены на таком расстоянии от оси патрона, что угол дуги поворота патрона за один ход штоков силовых гидроцилиндров составляет не менее чем 50°.
На фиг.1 показан общий вид ключа для сборки и разборки ГЗД.
На фиг.2 - неподвижный передний гидравлический зажим с поворотным патроном.
Показанный на фиг.1 ключ включает раму 1, неподвижный передний гидравлический зажим 2 с поворотным патроном, задний гидравлический подвижный зажим 3, гидравлический вращатель 4, три поддерживающих опоры 5 и привод перемещения заднего зажима 6.
Показанный на фиг.2 неподвижный зажим с поворотным патроном 2 состоит из рамной конструкции 7 с полым валом, поворотного патрона 8, двух силовых гидроцилиндров 9 и планшайбы 10, с помощью которой поворотный патрон 8 закрепляется на рамной конструкции 7. Собственно поворотный патрон 8 состоит из вала 11, закрепленных на нем двух планшайб 12 с установленными между ними радиально гидроцилиндрами 13. Поворотный патрон 8 своим валом 11 устанавливается в полый вал рамной конструкции 7 и закрепляется на ней планшайбой 10. Силовые гидроцилиндры 9, с помощью которых патрон поворачивается вокруг своей оси, корпусами 14 закрепляются на осях 15, соединяющих все три планшайбы зажима, а штоками 16 на осях 17 в рамной конструкции 7. Фигурная форма рамной конструкции и расположение осей 15 максимально близко к оси патрона обеспечивают за один ход штоков 16 силовых гидроцилиндров 9, при одинаковых габаритных и технических характеристиках силовых гидроцилиндров с гидроцилиндрами стенда-прототипа, дугу поворота патрона 8 не менее чем на 50°. Причем планшайба 10 имея одинаковую с планшайбами 12 патрона 8 форму обеспечивает
защиту выдвинутых в процессе работы штоков 16 гидроцилиндров 9 от повреждения в процессе работы.
Ключ для сборки и разборки ГЗД работает следующим образом. Вал или корпус ГЗД с собранным пакетом деталей и навинченными вручную переводниками или полумуфтами краном устанавливается одним концом в задний зажим 3 (Фиг.1), укладывается на опору 5, зажимается гидроцилиндрами заднего зажима 3 и передвигается с помощью привода перемещения заднего зажима 6 до установки другого конца ГЗД в гидравлический вращатель 4, где производится ускоренное свинчивание резьбовых соединений с максимально возможным для вращателя моментом свинчивания. С помощью привода перемещения заднего зажима 6 ГЗД перемещается до установки переводника или полумуфты в неподвижный передний зажим 2, где в поворотном патроне, с помощью силовых гидроцилиндров которого производится докрепление резьбового соединения по отказным торцам до рекомендуемого момента свинчивания.
В прототипе корпуса силовых гидроцилиндров консольно закрепленны осью на одной планшайбе поворотного патрона зажима, что приводит к увеличению диаметра оси, ненадежности конструкции в самом нагруженном месте и уменьшению срока службы изделия.
В прототипе покрытые хромом штоки силовых гидроцилиндров при выдвижении ни чем не защищены от повреждения.
В прототипе величина угла дуги поворота патрона заднего зажима, обеспечиваемая двумя силовыми гидравлическими цилиндрами равна 30 градусам и как следствие ключ обладает низкой производительностью выполняемых работ по сборке турбинных и шпиндельных секций турбобуров.
В предлагаемой полезной модели зажим оснащен поворотным патроном, планшайбы которого и планшайба закрепления патрона на рамной конструкции имеют круглую форму одинакового диаметра и соединены общими осями. На этих осях между планшайбой закрепления и планшайбой
патрона закреплены корпуса силовых гидроцилиндров. Штоки силовых гидроцилиндров закреплены на рамной конструкции. Фигурная форма рамной конструкции и максимально возможно близкое расположение осей закрепления корпусов гидроцилиндров к оси патрона позволили увеличить угол дуги поворота патрона за один ход штоков гидроцилиндров до 50-55 градусов.
В предлагаемой полезной модели закрепление корпусов силовых гидроцилиндров на общих для планшайб осях обеспечивает жесткость конструкции и долговечность работы изделия.
В предлагаемой полезной модели форма планшайбы закрепления обеспечивает защиту штоков силовых гидроцилиндров от повреждения.
Все вышеперечисленное значительно увеличивает производительность выполняемых на ключе работ по закреплению и раскреплению резьбовых соединений ГЗД, сборке и разборке ГЗД, обеспечивает надежность и прочность конструкции изделия.