ПЛАШКА

Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию, а именно к деталям для фиксации труб в т.н. челюстях ротора гидравлического ключа, предназначенного для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных, насосно-компрессорных труб (НКТ) при спускоподъемных операциях.
Известны различные конструкции зажимных устройств ключей для резьбовых соединений труб. Например, устройство по ПМ №5615, Е21В 19/16, в челюсти которого установлены сухари с припаянной твердосплавной пластиной, выполненной на основе карбида вольфрама. Разработка подобных конструкций направлена на повышение надежности и долговечности вышеупомянутых устройств.
Наиболее близкой к предлагаемой конструкции является конструкция плашки, изготовленной из стали типа 20Х, 20Г, 40Х и представляющей собой цилиндрический сектор, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с поверхностью челюстей гидравлического ключа, а с внутренней стороны - вогнутую поверхность с поперечными зубчатыми выступами для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы. (См. паспорт на гидроключ ГКШ-1500 МТ, ЗАО «ФАДА», 626440 Тюменская обл., Комсомольский б-р, 16а-84).
Но известные плашки недостаточно износостойки при значительных ударных нагрузках, особенно при низких температурах. Зажатие труб челюстями гидравлического ключа производится очень быстро, при этом практически почти мгновенно нагрузки сжатия возрастают до максимальных, кроме того, велики истирающие нагрузки, действующие на гребни выступов плашки. Плашки приходится часто менять.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышение надежности работы путем увеличения износостойкости, особенно, при пониженных температурах.
Задача решается тем, что плашка для фиксации труб, представляющая собой стальной сектор полого цилиндра, имеющий с внешней стороны гладкую поверхность для соединения с челюстями гидравлического ключа, а на внутренней вогнутой поверхности перпендикулярно образующей расположенные параллельные наклонные зубчатые выступы для взаимодействия с цилиндрической поверхностью трубы, согласно полезной модели, сталь, из которой изготовлена плашка, содержит бор в соотношение от 0,001 до 0,005 процентов и железо, углерод, хром, марганец, никель - остальное.
Технический результат от использования полезной модели проявляется в следующем: плашка, изготовленная из предлагаемого материала, позволяющего увеличивать
ударную вязкость, обладает повышенной износостойкость, что в свою очередь позволяет увеличить ресурс работы и надежность зажимных устройств гидравлических ключей для свинчивания и развинчивания труб, причем износостойкость остается стабильной при - 60°С.
Изготовление плашки из стали, в которой бор имеет соотношение от 0,001 до 0,005 ко всему составу стали, позволяет увеличить износостойкость, обеспеченную увеличением ударной вязкости.
Изготовление плашки из стали с увеличением содержания бора более 0,005% может ухудшить механические свойства. При большом содержании бора концентрация его на границах зерна аустенита повышает предел насыщения, в результате чего появляются бориды, действующие как центры кристаллизации. Уменьшение содержания бора (менее 0,001%) приведет к тому, что бор практически не будет оказывать влияния на свойства стали и тем самым на износостойкость плашки.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг.1, 2 изображена плашка в челюсти ротора гидравлического ключа.
Зажимное устройство гидравлического ключа включает плашки 1 (фиг.1). Плашка 1 представляет собой вырезанный из полого цилиндра стальной сектор, на внутренней вогнутой поверхности которого перпендикулярно образующей расположены параллельные наклонные зубчатые выступы 2. Плашка 1 внешней гладкой поверхностью контактирует с челюстями 3, установленными в роторе зубчатого редуктора 4, гидравлического ключа. Материал, из которого изготовлена плашка 1 - это сталь, которая содержит железо, хром, марганец, никель и включает бор в соотношение от 0,001 до 0,005 процентов.
В процессе работы челюсти 3 сжимаются от воздействия подаваемого давления, определяющего крутящий момент свинчивания, внутренняя вогнутая поверхность плашки 1 прижимается к трубе, обеспечивая за счет взаимодействия с трубой поперечных выступов 2 надежную фиксацию трубы в челюстях 3 ключа. Вращение зажимного устройства ключа в зависимости от установленного направления обеспечивает свинчивание или развинчивание труб, при этом наклонные выступы 2 своими вершинами направлены в сторону вращения трубы.
Сменные плашки 1 играют большую роль при эксплуатации гидравлического ключа. Увеличение ресурса их работы позволяет снизить затраты на замену плашек (на сами плашки и на процесс их переустановки). Увеличение ресурса и износостойкости, обеспечит снижение затрат на эксплуатацию гидравлических ключей, особенно при низких температурах. Поэтому изготовление плашек из материала, увеличивающего их износостойкость
на 50% за счет повышения ударной вязкости при отрицательных температурах, увеличит надежность и ресурс эксплуатации гидравлических ключей.