КЛЮЧ ДЛЯ СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ ТРУБ

Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована при спуско-подъемных операциях на скважинах и проведении ремонтных работ, для приложения большого крутящего момента к трубам.
4
Известен машинный ключ для бурильных труб, содержащий шарнирно соединенные звенья - челюсти, охватывающие при работе наружные поверхности труб, и узел поджима челюстей к трубе (а.с. СССР №1384713, МПК E 21 B 19/16, 1988 г.).
Недостатком такого ключа является сложность конструкции, что объясняется сложностью узла поджима, выполненного в виде подпружиненной поворотной планки, один конец которой с одной стороны связан с челюстью и имеет на другом конце эксцентриковый ролик, взаимодействующий с клином.
4
Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является ключ для труб (а.с. СССР №1025863, МПК Е 21 В 19/16, 1981 г.), содержащий соединенные шарнирно челюсти и узел их поджима к трубе, один элемент которого расположен на замыкающей челюсти, а второй на рукоятке.
Конструкция такого ключа проще, так как узел поджима челюстей к трубе выполнен в виде упора на рукоятке, взаимодействующего с опорным выступом замыкающей челюсти.
Однако, такая конструкция ключа не позволяет приложить к трубам значительный крутящий момент, что объясняется проскальзыванием ключа относительно трубы из-за невозможности создания большого усилия поджима челюстей к трубе.
Задачей полезной модели является обеспечение возможности приложения большого крутящего момента к трубе.
Поставленная задача решается усовершенствованием ключа для свинчивания и развинчивания труб, содержащего соединенные шарнирно челюсти и узел их поджима к трубе, один элемент которого расположен на замыкающей челюсти, а второй на рукоятке.
Это усовершенствование заключается в том, что элементы узла поджима образуют клиновую пару.
При этом клиновая пара может иметь переменный угол клина, уменьшающийся при повороте рукоятки в сторону зажима.
Кроме того, элемент узла поджима, расположенный на замыкающей челюсти, может иметь цилиндрическую поверхность, взаимодействующую с криволинейным пазом на рукоятке.
Кроме того, ключ может быть снабжен узлом фиксации челюстей в замкнутом положении, выполненным в виде установленного на рукоятке двуплечего Г-образного рычага, одно плечо которого имеет форму клина и расположено с зазором между рукояткой и челюстью.
Выполнение элементов узла поджима образующими клиновую пару, позволяет при повороте рукоятки обеспечить перемещение замыкающей челюсти к трубе и за счет повышения контактного давления на зажимаемую трубу увеличить силу трения между трубой и челюстями, что необходимо для приложения к трубе большого крутящего момента.
Выполнение клиновой пары с переменным углом клина, уменьшающимся при повороте рукоятки в сторону зажима, позволяет быстро поджать челюсти к трубе и обеспечить передачу большого крутящего момента после поджима.
Выполнение элемента узла поджима, расположенного на замыкающей челюсти, имеющим цилиндрическую поверхность, взаимодействующую с криволинейным пазом на рукоятке - наиболее технологичный и простой вариант выполнения узла поджима.
Снабжение ключа узлом фиксации челюстей в замкнутом положении, выполненным в виде установленного на рукоятке двуплечего Г-образного рычага, одно плечо которого имеет форму клина и расположено с зазором между рукояткой и челюстью, позволяет сохранить замкнутое положение челюстей при ослаблении их поджима к трубе, что необходимо для обеспечения поворота ключа относительно трубы, не раскрывая челюсти, и захвата ключом другого участка трубы для ее дискретного вращения.
Полезная модель поясняется чертежом, где изображен предлагаемый ключ в закрытом положении.
Ключ для свинчивания и развинчивания труб содержит челюсти 1, 2, и 3 соединенные посредством шарниров 4 и 5 между собой и посредством шарнира 6 с рукояткой 7. В приведенном варианте на замыкающей челюсти 3 расположен цилиндрический элемент 8 узла поджима челюстей к трубе, взаимодействующий с криволинейным (форма криволинейного паза получена графическим построением) пазом 9 на рукоятке 7, образуя клиновую пару. Клиновая пара имеет переменный угол клина, уменьшающийся при повороте рукоятки 7 в сторону зажима.
Ключ снабжен узлом фиксации челюстей в замкнутом положении, выполненным в виде установленного на рукоятке 7 посредством оси 10 двуплечего Г-образного рычага 11, одно плечо 12 которого имеет форму клина и расположено между рукояткой 7 и челюстью 1 с зазором е.
Ключ работает следующим образом.
Поворачивая челюсти 1, 2, и 3 охватывают трубу (не показана). При этом элемент 8 заводится в паз 9. Это замкнутое положение челюстей фиксируется Г-образным рычагом 11, плечо 12 которого заводится между рукояткой 7 и челюстью 1. При повороте рукоятки 7 портив часовой стрелки, происходит быстрый поджим челюстей к трубе за счет перемещения элемента 8 по криволинейному пазу 9 и передача крутящего момента от рукоятки 7 посредством челюстей 1, 2, и 3 к трубе. При поджиме челюстей образуется
зазор е между челюстью 1 и плечом 12. При ослаблении поджима челюстей к трубе для обеспечения поворота ключа относительно трубы и захвата ключом другого участка трубы зазор е выбирается, а челюсти 1, 2 и 3 удерживаются в замкнутом положении за счет расклинивания плечом 12 рычага 11. Для раскрытия ключа поворачивают рычаг 11 и выводят плечо 12, освобождая челюсти, которые поворачиваются на шарнирах 4, 5 и 6.
Таким образом, предлагаемый ключ обеспечивает надежный поджим челюстей к трубе, повышенное контактное давление на зажимаемую трубу и за счет увеличения силы трения между трубой и челюстью - передачу большого крутящего момента.
Кроме того, предлагаемая конструкция обеспечивает возможность поворота ключа с замкнутыми челюстями относительно трубы для повышения безопасности и производительности работы.