Устройство для спуска и подъема длинномерной стальной трубы

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА ДЛИННОМЕРНОЙ СТАЛЬНОЙ ТРУБЫ(71) Заявитель Общественное объединение Белорусский фонд развития и поддержки изобретательства и рационализа-ции Республики Беларусь(73) Патентообладатель Общественное объединение Белорусский фонд развития и поддержки изобретательства и рационализации Республики Беларусь(57) 1. Устройство для спуска и подъема длинномерной стальной трубы, включающее 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 одной осью, отличающееся тем, что каждая колодка выполнена с опорой в средней части между двумя пазами, в которые входят подшипники, а на поверхности колодки выполнен Т-образный паз, и вкладыш имеет Тобразный выступ, размещенный в упомянутом Т-образном пазе, причем длина вкладыша равна шагу роликовой цепи. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рабочая поверхность вкладыша имеет радиус кривизны,соответствующий радиусу внешней поверхности трубы. 475 Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к устройствам для спуска и подъема безмуфтовых длинномерных труб и может быть использована 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, закрепленным на шпильке и имеет на поверхности, обращенной к 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 Тобразный паз, а вкладыш имеет соответствующий Т-образный выступ, размещенный в упомянутом Тобразном пазе, причем длина вкладыша чуть меньше или равна шагу роликовой цепи. Рабочая поверхность вкладыша имеет радиус кривизны, соответствующий внешнему диаметру трубы. Использование для соединения между колодкой и вкладышем Т-образного паза, выполненного в средней части колодки, а также самой конструкции колодки, 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 симмет 2 475 рично расположенных замкнутых приводных конвейера 9. Натяжение приводных конвейеров 9 осуществляется при помощи натяжных звездочек 10, соединенных двумя парами гидроцилиндров 11, закрепленных в корпусе 3. Между двух замкнутых приводных конвейеров 9 проходит длинномерная стальная труба 12. Замкнутые приводные конвейеры 9 расположены между жесткими направляющими 13, которые закреплены на балках 14, которые в свою очередь соединены 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. Длинавкладыша 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 длинарабочей 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 окончанию работ по спуску/подъему трубы 12 происходит отключение гидромоторов 5. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3