трубный элеватор

Формула изобретения

1. Трубный элеватор для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с серьгой, поворотные сегментные захваты и рукоятку управления с фиксаторами, отличающийся тем, что сегментные захваты снабжены опорными кулачками, опирающимися в закрытом положении на рукоятку управления, выполненную в виде двух Г-образных шарнирно соединенных подвижных тяг.

2. Элеватор по п.1, отличающийся тем, что рукоятка управления снабжена двумя фиксаторами, шарнирно соединенными подпружиненным рычагом коромыслового типа.

3. Элеватор по п.2, отличающийся тем, что фиксаторы установлены в вертикальных глухих отверстиях корпуса с глухим дном, расположенным над фиксаторами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин и используется для захвата колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) и удержания их на весу в процессе спуско-подъемных операций (СПО).

Известно несколько модификаций трубных элеваторов, предназначенных для захвата колонны НКТ и удержания на весу в процессе СПО. Трубные элеваторы содержат корпус, серьгу, захват, замок и предохранитель [1, 2].

Из известных наиболее близких к заявляемому является элеватор типа ЭТА, содержащий корпус, шарнирно соединенный с серьгой, выдвижной захват для труб и поворотную рукоятку, соединенную с замковой поворотной втулкой. Предохранитель расположен в рукоятке и выполнен в виде пружинной защелки [2].

Недостатком известного элеватора является склонность его к самопроизвольному раскрытию замка, выходу захвата из корпуса и падению НКТ на рабочую площадку. Это происходит вследствие неконтролируемого износа рабочих граней замка или несрабатывания предохранительной защелки. Рабочие грани замка спрятаны в корпусе и для оценки степени их износа необходима полная разборка элеватора. Такая разборка на практике выполняется крайне редко, поэтому риск самопроизвольного раскрытия захвата со временем возрастает. Принудительный перевод предохранительной защелки в закрытое положение также является фактором риска, т.к. по разным причинам рабочий может просто не довести защелку до момента. фиксации.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение надежности элеватора с точки зрения предотвращения самопроизвольного размыкания замка.

Поставленная задача решается тем, что трубный элеватор для захвата и удержания на весу колонны насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с серьгой, поворотные сегментные захваты и рукоятку управления с фиксаторами, отличается тем, что сегментные захваты снабжены опорными кулачками, опирающимися в закрытом положении на рукоятку управления, выполненную в виде двух Г-образных шарнирно соединенных подвижных тяг, при этом рукоятка управления снабжена двумя фиксаторами, шарнирно соединенными подпружиненным рычагом коромыслового типа, а фиксаторы установлены в вертикальных глухих отверстиях корпуса с глухим дном, арсположенным над фиксаторами.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 - общий вид элеватора сбоку, на фиг. 2 - общий вид элеватора по стрелке А со стороны захвата, на фиг. 3 - разрез Б-Б (повернута на 90^o), показана кинематическая связь между рабочими элементами элеватора, на фиг. 4 - разрез по В-В, показана кинематика управления фиксаторами, на фиг. 5 - 8 - показано взаимное расположение тяг рукоятки с фиксаторами в закрытом положении (фиг. 5 и 6) и в открытом (фиг. 7 и 8).

Элеватор содержит корпус 1, шарнирно соединенный с серьгой 2 при помощи пальцев 3 со шплинтами 4. Внутри корпуса расположен захват, выполненный в виде съемного блока, закрепляемого в корпусе при помощи винта 5. Захват содержит неподвижный грузовой сегмент 6 и два поворотных сегмента 7 и 8 для захвата труб. Сегменты 7 и 8 имеют опорные кулачки 9 и 10 для фиксации сегментов в закрытом положении. Кулачки 9 и 10 находятся в контакте с квадратами 11 и 12, которые присоединены к рукоятке, выполненной в виде двух тяг 13 и 14 кругового сечения, соединенных между собой при помощи пальца 15. Тяги 13 и 14 снабжены опорными втулками 16 и 17 соответственно. Втулки 16 и 17 ограничивают движение рукоятки внутрь корпуса 1, а квадраты 11 и 12 ограничивают движение рукоятки из корпуса 1 наружу, обеспечивая рукоятке определенную величину рабочего хода. Тяги 13 и 14 находятся в контакте с цилиндрическими фиксаторами 18 и 19, которые приводятся в движение рычагом 20 коромыслового типа, подпружиненным двумя пружинами 21 и 22. Для удобства управления рычаг 20 снабжен педалью 23.

Работает элеватор следующим образом. В исходном положении элеватор закрыт (как показано на фиг. 1 - 6). Фиксаторы 18 и 19 находятся в пазах тяг 13 и 14, надежно фиксируя последние в закрытом положении (фиг. 5 и 6). Для открытия элеватора необходимо нажатием на педаль 23 вниз повернуть рычаг 20 против часовой стрелки до упора (фиг. 3 и 4). В этот момент фиксаторы 18, 19 выходят из зацепления с тягами 13, 14, освобождая их для выдвижения из корпуса 1 (фиг. 7 и 8). Далее, не отпуская педали 23, следует потянуть тяги 13. 14 на себя до упора квадратов 11, 12 в соответствующие грани в корпусе 1 (на чертежах не показаны). Опорные кулачки 9, 10 освободятся от контакта с квадратами 11, 12 и при выходе трубы из захвата сегменты 7, 8 повернутся в открытое положение, как показано пунктирной линией на фиг. 3. При заходе очередной трубы в элеватор сегменты 7, 8 закрываются автоматически, далее перемещают тяги 13. 14 внутрь до упора втулок 16, 17 в корпус 1, квадраты 11, 12 занимают исходное положение, плотно прилегают к кулачкам 9, 10, запирая сегменты 7, 8 в закрытом положении. Далее под воздействием пружин 21, 22 рычаг 20 поворачивается по часовой стрелке до упора, перемещая фиксаторы 18, 19 в исходное положение, блокируя тяги 13, 14 от движения их из корпуса 1 (фиг. 5 и 6). Блокировка тяг 13, 14 фиксаторами 18, 19 осуществляется также автоматически.

Замена одного захвата на захват с другим типоразмером труб осуществляется при помощи винта 5.

Данный элеватор обладает простотой конструкции, автоматизмом запирания и фиксации, универсальностью по типоразмерам применяемых труб. Это обеспечивает заявляемому элеватору более высокий уровень надежности и дополнительное удобство в эксплуатации.