ПЛАНЕТАРНЫЙ РЕДУКТОР ГИДРАВЛИЧЕСКОГО КЛЮЧА

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к техническому оборудованию для капитального ремонта скважин, в том числе к устройствам для свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб (НКТ).
Известны аналоги заявляемого технического решения, например, ключ трубный, описанный в патенте RU №2328587, МПК E21B 19/16, опубл. 10.07.2008 г. Узел привода разрезной шестерни ротора приведенного аналога включает гидромотор, планетарный редуктор и узел передачи вращения от гидромотора к планетарному редуктору. Недостатком аналога является то, что в нем шестерни планетарного редуктора смазываются посредством консистентной смазки (смазка типа Литол-24) путем ее шприцевания через пресс-масленки. В процессе работы смазка размягчается и вытекает в зазоры и внутренние полости планетарного редуктора, в связи с чем приходится очень часто (один - два раза в смену) проводить смазку редуктора, на что затрачивается рабочее время. Невыполнение требований по смазке планетарного редуктора может привести к износу его шестерен и поломке.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является гидравлический ключ, выбранный в качестве прототипа, описанный в источнике: Инструкция по эксплуатации. Ключ гидравлический для НКТ «ГРАНИТ-45». К-4500.00.00.00.000-02ИЭ. Общество с ограниченной ответственностью «Нефть-Сервис», г. Челябинск, 2011 г., лист 7, рис. 1. В прототипе узел привода разрезной шестерни ротора включает гидромотор, взаимодействующий выходным валом со шлицами с планетарным редуктором, с выхода которого вращательное движение посредством механической передачи передается на разрезную шестерню ротора. Планетарный редуктор прототипа содержит корпус с крепящейся к нему крышкой, внутри которого жестко установлено зубчатое эпициклическое колесо, водило, установленное внутри корпуса с возможностью вращения вокруг продольной оси симметрии, с размещенными по его периферии сателлитами, выполненными с возможностью их вращения относительно продольных осей и взаимодействующими с эпициклическим колесом, переходный вал, установленный в крышке планетарного редуктора с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии, на нижнем конце которого выполнены шлицы, взаимодействующие с сателлитами, а верхний конец переходного вала взаимодействует посредством шлицевого соединения с выходным валом гидромотора, при этом в нижней части водила выполнено отверстие со шлицами, взаимодействующими с валом блока шестерен переключения передач. Недостатком данного планетарного редуктора, как и аналога, является то, что входящие в его состав шестерни смазываются консистентной смазкой типа Литол-24 путем ее шприцевания через пресс-масленки. Отсутствие смазки между зубьями шестерен вследствие ее размягчения и вытекания в зазоры и полости редуктора в процессе работы приводит к быстрому износу зубьев шестерен и их поломке, что существенно снижает надежность работы гидравлического ключа и повышает за счет ремонта стоимость его эксплуатации.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение надежности работы гидравлического ключа за счет уменьшения вероятности поломок шестерен планетарного редуктора.
Техническая задача достигается за счет того, что в планетарном редукторе гидравлического ключа, содержащем корпус с крепящейся к нему крышкой, внутри которого жестко установлено зубчатое эпициклическое колесо, водило, установленное внутри корпуса с возможностью вращения вокруг продольной оси симметрии с размещенными по его периферии сателлитами, выполненными с возможностью их вращения относительно продольных осей и взаимодействующими с эпициклическим колесом, переходный вал, установленный в крышке планетарного редуктора с возможностью вращения относительно продольной оси симметрии, на нижнем конце которого выполнены шлицы, взаимодействующие с сателлитами, а верхний конец переходного вала взаимодействует посредством шлицевого соединения с выходным валом гидромотора, при этом в нижней части водила выполнено отверстие со шлицами, взаимодействующими с валом блока шестерен переключения передач, согласно полезной модели:
- между верхней частью переходного вала и крышкой планетарного редуктора и между нижней частью водила и корпусом планетарного редуктора установлены уплотняющие манжеты;
- на верхнем срезе отверстия со шлицами, выполненного в нижней части водила, установлена герметичная пробка с уплотнительным кольцом из эластомерного материала;
- в крышке планетарного редуктора выполнено отверстие со съемной пробкой для заливки масла во внутреннюю полость редуктора.
Установка уплотняющих манжет между верхней частью переходного вала и крышкой редуктора и между нижней частью водила и корпусом планетарного редуктора, а также установка герметичной пробки с уплотнительным кольцом из эластомерного материала на верхнем срезе отверстия со шлицами, выполненного в нижней части водила, позволяет выполнить внутреннюю полость планетарного редуктора герметичной, что, в свою очередь, позволяет использовать в нем для смазки шестерен жидкую смазку (масло), заливаемую через отверстие со съемной пробкой, выполненное в крышке редуктора. Это приводит к тому, что шестерни редуктора при работе омываются жидкой смазкой (погружены в жидкую смазку), что не приводит к их быстрому износу, а, следовательно, повышает надежность работы гидравлического ключа. Кроме этого, долив масла в полость редуктора осуществляется примерно один раз в месяц, что экономит рабочее время по сравнению с редуктором-прототипом, для которого требуется ежедневная смазка шестерен.
Приведенные выше отличительные признаки являются новыми по сравнению с прототипом, поэтому заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Данное техническое решение может быть воспроизведено промышленным способом, следовательно, оно соответствует критерию «промышленная применимость».
Технический результат заключается в повышении надежности работы гидравлического ключа за счет уменьшения вероятности поломок шестерен планетарного редуктора.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 представлен продольный разрез планетарного редуктора, а на фиг. 2 - узел привода разрезной шестерни ротора гидравлического ключа, включающий гидромотор, планетарный редуктор и блок шестерен переключения передач.
Планетарный редуктор (см. фиг. 1) содержит корпус 1, который имеет чашеобразную форму. К корпусу 1 крепится крышка 2, например, посредством болтов 3, при этом между корпусом 1 и крышкой 2 устанавливается прокладка 4 для герметизации стыка. Внутри корпуса 1 жестко установлено зубчатое эпициклическое колесо 5, а также водило 6, выполненное с возможностью вращения вокруг продольной оси симметрии а. По периферии водила 6 размещены сателлиты 7, выполненные с возможностью вращения относительно осей 8, на которых установлены сателлиты 7, взаимодействующие с эпициклическим колесом 5 посредством зубьев. Водило 6 установлено с помощью подшипников 9 и 10. В крышке 2, например, посредством подшипников 11 и 12 установлен переходный вал 13, имеющий возможность вращения вокруг продольной оси симметрии а, на нижнем конце которого выполнены шлицы 14, взаимодействующие с зубьями сателлитов 7, а верхний конец переходного вала 13 взаимодействует посредством шлицевого соединения с выходным валом (не показан) гидромотора, проходящего в редуктор через отверстие 15 в крышке 2. Между верхней частью переходного вала 13 и крышкой 2 редуктора и между нижней частью водила 6 и корпусом 1 редуктора установлены уплотняющие манжеты 16, выполненные, например, из эластомерного материала. На верхнем срезе отверстия 17 со шлицами, выполненного в нижней части водила 6, установлена герметичная пробка 18 с уплотнительным кольцом 19 из эластомерного материала, например, резины. В крышке 2 планетарного редуктора выполнено отверстие со съемной пробкой 20 для заливки масла во внутреннюю полость редуктора. В качестве пробки 20 может быть использован короткий болт, как показано на фиг. 1, вворачиваемый в резьбовое отверстие. Контроль за уровнем масла в полости редуктора осуществляется визуально при открытой пробке, и при необходимости масло доливается. На фиг. 2 приводится узел привода разрезной шестерни ротора гидравлического ключа, включающий в себя гидромотор 21, выходной вал которого взаимодействует с переходным валом планетарного редуктора 22, который, в свою очередь, взаимодействует посредством шлицевого соединения в нижней части водила с валом блока шестерен 23 переключения передач.
Работает заявляемое устройство следующим образом. Предварительно во внутреннюю полость планетарного редуктора (см. фиг. 1) заливается необходимый объем масла, для чего выкручивают пробку 20 и через резьбовое отверстие заливают масло. После этого пробку 20 закручивают. При подаче жидкости (масла) во входную магистраль гидромотора 21 (см. фиг. 2), энергия жидкости преобразуется в механическую энергию, в результате чего начинает вращаться выходной вал гидромотора 21, взаимодействующий посредством шлицевого соединения, расположенного в верхней части переходного вала 13 (см. фиг. 1), и переходный вал начинает вращаться. Шлицы 14, выполненные на нижнем конце переходного вала 13, взаимодействуют с зубьями сателлитов 7, установленных по периферии водила 6, в результате сателлиты 7 начинают вращаться относительно осей 8 и взаимодействуют своими зубьями с зубьями эпициклического колеса 5, вследствие чего водило 6 начинает вращаться относительно оси симметрии а. В зависимости от соотношения количества зубьев на сателлитах 7 и эпициклического колеса 5, получают необходимое соотношение числа передаваемых оборотов на входе и выходе планетарного редуктора. Далее вращение на вал блока шестерен 23 переключения передач передается через шлицевое соединение отверстия 17, выполненного в нижней части водила 6, а затем посредством шестерен (не показаны) на разрезную шестерню приводного ротора (не показана) для осуществления процесса свинчивания либо развинчивания насосно-компрессорных труб. Наличие уплотняющих манжет 16 и пробки 18 с уплотнительным кольцом 19 обеспечивает герметичность внутренней полости планетарного редуктора, что позволяет использовать жидкую смазку (масло). При этом шестерни сателлитов 7 и зубья эпициклического колеса 5 постоянно омываются маслом, что исключает их преждевременный износ и повышает надежность работы гидравлического ключа. Полевые испытания заявляемого редуктора в составе гидравлического ключа показали, что ресурс его безотказной работы существенно возрастает по сравнению с прототипом, в котором используется консистентная смазка.
Учитывая новизну и промышленную применимость заявляемого технического решения, заявитель считает, что оно может быть защищено патентом на полезную модель.