спайдер

Формула изобретения

СПАЙДЕР, включающий корпус с центральным конусным отверстием и радиальным пазом, клинья и приводной цилиндр связанные между собой рычажной системой, установленной на горизонтальной оси, закрепленной на корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен толкателем, установленным на штоке приводного цилиндра, рычажная система выполнена в виде ножниц, ось вращения которых расположена вертикально и жестко связана с горизонтальной осью, на рабочих концах ножниц закреплены клинья, противоположные концы ножниц связаны между собой пружиной сжатия, а приводной цилиндр установлен с возможностью взаимодействия его толкателя с внутренними поверхностями рабочих концов ножниц для подъема клиньев.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может применяться при удержании колонн труб на весу при бурении и ремонте скважин.

Известен спайдер, содержащий замкнутый корпус с расположенными внутри него захватными клиньями. Клинья связаны друг с другом двумя параллельно размещенными кольцевыми пружинами. Под корпусом установлен вертикально гидроцилиндр с полым штоком, внутри которого перемещается вертикально колонна бурильных труб. Верхняя часть штока снабжена радиальными пазами, в которых размещена часть клиньев [1]. Недостатками данного спайдера являются невозможность его убирания при прихвате колонны труб из-за замкнутости его корпуса и большие габариты по вертикали вследствие последовательного размещения по высоте корпуса и гидроцилиндра.

Известен спайдер, содержащий корпус с радиальным пазом, в котором установлена створка. Корпус имеет конусное центральное отверстие зубчатой формы, впадины которых образуют поверхности, ответные клиньям. Внутри корпуса установлен на оси двухплечий рычаг, одно плечо которого связано с клиньями, а второе подпружинено на закрытие клиньев на колонне и частично выступает из корпуса для возможности нажатия рукой при освобождении колонны от захваченного состояния [2]. Недостатками спайдера являются его большие габариты по диаметру из-за зубчатого исполнения центрального конусного отверстия, в которых прячутся клинья после освобождения колонны, а также невозможность дистанционного управления.

Известен спайдер, содержащий корпус с радиальным пазом, в котором размещены замыкающаяся створка и центральное конусное отверстие с размещаемыми на конусе тремя клиньями, каждый клин снабжен рычагом, связанным с горизонтальной тягой, а боковые клинья дополнительно связаны еще и с траверсой, имеющей возможность ограниченного углового перемещения двух своих половин в вертикальной плоскости относительно центральной оси спайдера. Тяга и траверса шарнирно соединены с коромыслом, приводимым в движение гидроцилиндром [3] . Недостатками устройства являются сложность рычажной системы привода клиньев, большая стоимость ее изготовления из-за значительного количества связей, требующих большой точности изготовления. Из-за указанных недостатков надежность этого спайдера весьма низка и является ремонтонепригодным в полевых условиях.

Целью изобретения является повышение надежности спайдера при одновременном упрощении конструкции.

Достигается это тем, что рычажная система выполнена в виде качающихся на горизонтальной оси ножниц, на одном конце которых размещены клинья, а другие снабжены пружиной, а между клиньями и горизонтальной осью жестко установлены бобышки с возможностью их периодического взаимодействия с толкателем, размещенным на конце штока гидроцилиндра.

Научный поиск показал, что указанная совокупность признаков позволяет значительно повысить надежность спайдера и вообще избавиться от связи гидроцилиндра с рычажной системой.

На фиг.1 показан спайдер, общий вид; на фиг.2 - вид спайдера с рычажной системой.

Спайдер выполнен из корпуса 1, с центральным конусным отверстием 2 и радиальным пазом 3 на вертикальном пальце 4 горизонтальной оси 5 установлены ножницы 6, на плечах 7 которых размещены клинья 8, а концы 9 связаны пружиной 10. Между осью 5 и клиньями 8 на плечах 7 ножниц 6 жестко установлены бобышки 11. Гидроцилиндр 12 со штоком 13 размещен под бобышками 11. На конце штока 13 установлен толкатель 14. Работает спайдер следующим образом. Подъем клиньев 8 производится путем подачи давления в гидроцилиндр 12. Шток 13 с толкателем 14 перемещаются вверх, взаимодействуя с бобышками 11, разводя плечи 7 относительно пальца 4 и одновременно вращая их относительно оси 5. Пружина 10 сжимается. Клинья 8 освобождают колонну от захвата. После спуска колонны на необходимую глубину захват ее производится опусканием вниз штока 13 с толкателем 14. При этом ножницы путем подачи обратного давления вместе с клиновым захватом под собственным весом опускаются в центральное конусное отверстие 2, вращаясь одновременно вокруг горизонтальной оси 5, и пальца 4. Пружина 10 разжимается, плечи 7 сходятся и производится захват колонны посредством клиньев 8.

Таким образом, рассмотрен полный цикл работы спайдера с рычажной системой, выполняемой в виде качающихся горизонтальных ножниц. Затем цикл повторяется.