элеватор для насосно-компрессорных и бурильных труб

Формула изобретения

1. Элеватор для насосно-компрессорных и бурильных труб, содержащий корпус с бобышкой и площадкой, серьгу, челюсти со штоком, соединенные шарниром, запорный механизм в виде установленной на бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с площадкой корпуса, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке, отличающийся тем, что на бобышке корпуса элеватора установлена пружина кручения, одним концом закрепленная на бобышке, а другим - на рукоятке для принудительного ее перемещения в закрытое положение элеватора.

2. Элеватор по п.1, отличающийся тем, что на площадке корпуса установлена опорная пластина с высокой поверхностной твердостью, в которой выполнено углубление для фиксации рукоятки в открытом положении элеватора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к бурению и ремонту скважин, а именно к устройствам для проведения спуско-подъемных операций (СПО) с насосно-компрессорными и бурильными трубами.

Известен трубный элеватор (а.с. 1687763, кл. E 21 B 19/06, 1991), содержащий корпус с бобышкой и сектором (площадкой), серьгу, челюсти со штоком, соединенные шарниром, и запорный механизм в виде установленной на бобышке с возможностью поворота рукоятки с выдвижным подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с сектором корпуса, и дополнительного фиксатора в виде стержня, закрепленного в рукоятке с возможностью контакта с подпружиненной втулкой и снабженного пружиной кручения, одним концом соединенной с рукояткой, другим - с бобышкой, предназначенной для выдвижения штока, челюстей и перемещения рукоятки в положение "Открыто" при совместном действии пружины сжатия, причем бобышка выполнена с радиальными, шток с винтовыми, а втулка с продольными прорезями.

Однако в таком элеваторе со множеством мелких деталей в дополнительном фиксаторе в промышленных условиях невозможно произвести сборку новых челюстей вместо отказавших, сборку челюстей для других типоразмеров насосно-компрессорных и бурильных труб, что значительно сокращает долговечность элеватора и лишает его универсальности, т.е. делает невозможным использование в элеваторе челюстей для других типоразмеров насосно-компрессорных и бурильных труб. Такой элеватор также недостаточно надежен в работе, поскольку при эксплуатации происходит износ плоскости сектора при контакте с фиксатором, износ рукоятки, бобышки и стержня в месте взаимного контакта по периферии с последующим возникновением люфтов и выходом из зацепления фиксатора с уступом сектора, а также попаданием через люфты жидкости в прорези бобышки, штока и втулки, замерзанием ее в зимний период и потере работоспособности элеватора.

Известен элеватор для бурильных и обсадных труб (а.с. 739211, кл. E 21 B 19/06, 1980), содержащий корпус, створку, замок с защелкой и подпружиненной запорной скобой, включающей верхний и нижний горизонтальные рычаги, соединенные рукояткой и осью, причем конец верхнего рычага имеет вид эксцентрикового кулачка, а на конце нижнего рычага выполнен вертикальный предохранительный упор, контактирующий с вертикальной поверхностью створки.

Однако такой элеватор недостаточно надежен в работе, поскольку при монотонной работе при СПО резкого броска створки уставшим оператором в направлении корпуса для закрытия элеватора может быть недостаточно для преодоления усилия пружины защелки и элеватор может не закрыться.

Известен элеватор для насосно-компрессорных труб (а.с. 1218061, кл. E 21 B 19/06, 1986), аналог, содержащий корпус с бобышкой и упором, серьгу, челюсти со штоком, соединенные шарниром, и запорный механизм в виде установленной на бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с упором, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке корпуса.

Однако в таком элеваторе отсутствует надежный контроль оператором закрытия и открытия элеватора, в результате чего допускается самопроизвольное раскрытие его даже при незначительном времени эксплуатации. В таком элеваторе при длительной эксплуатации происходит также износ втулки рукоятки в бобышке корпуса в месте их контакта по периферии с последующим возникновением люфта и выходом из зацепления фиксатора рукоятки с упором, что также приводит к самопроизвольному раскрытию элеватора при проведении СПО.

В запорном механизме такого элеватора фиксация рукоятки при полностью открытом элеваторе производится за счет ударного контакта окна во втулке рукоятки с пазами, выполненными в штоке, в результате длительной эксплуатации которых происходит износ периферийных частей окна втулки рукоятки в месте контакта с пазами штока, что приводит к уменьшению перекрытия окна пазов в штоке с последующей ликвидацией фиксации челюстей в элеваторе и выпадению их из элеватора вместе с насосно-компрессорными и бурильными трубами при СПО.

Целью изобретения является повышение надежности элеватора в работе.

Эта цель достигается тем, что в элеваторе для насосно-компрессорных и бурильных труб, содержащем корпус с бобышкой и площадкой, серьгу, челюсти со штоком, соединенные шарниром, запорный механизм в виде установленной на бобышке с возможностью поворота рукоятки с подпружиненным рычагом, верхний конец которого связан с подпружиненным фиксатором, установленным с возможностью взаимодействия с площадкой корпуса, а нижний конец рычага выполнен с возможностью взаимодействия с пазом, выполненным в бобышке, на бобышке корпуса элеватора установлена пружина кручения, одним концом закрепленная на бобышке, а другим - на рукоятке для принудительного ее перемещения в закрытое положение элеватора. Поставленная задача достигается также тем, что на площадке корпуса элеватора установлена опорная пластина с высокой поверхностной твердостью, в которой выполнено углубление для фиксации рукоятки в открытом положении элеватора.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен элеватор в открытом зафиксированном положении, общий вид; на фиг. 2 - запорный механизм элеватора в открытом зафиксированном положении, вид сверху; на фиг. 3 - элеватор в закрытом зафиксированном положении; на фиг. 4 - запорный механизм элеватора в закрытом зафиксированном положении, вид сверху.

Элеватор состоит из корпуса 1, в котором установлены челюсти 3 со штоком 7, размещенным во втулке 6, серьги 2, рукоятки 10 фиксации челюстей, расположенной в бобышке 5 корпуса элеватора.

На верхнем торце корпуса выполнена площадка 15, на которой установлена опорная пластина 13 с фиксирующим углублением 14, а в рукоятке выполнен подпружиненный фиксатор 9.

Рычаг 12 связан с фиксатором 9 своим верхним концом и имеет Г-образный нижний конец, который входит в прорезь 8, выполненную в стойке рукоятки 10, и при помощи пружины 11, установленной в гнезде стойки рукоятки 10, упирается в торец бобышки 5 корпуса, имеющего паз 16, смещенный относительно оси элеватора. Пружина кручения - растяжения 4 закреплена одним концом на бобышке 5 корпуса, другим концом - на рукоятке 10.

Для закрытия элеватора оператор прижимает рычаг 12 к стойке рукоятки 10, палец фиксатора 9 выходит из углубления 14 пластины 13 на ее поверхность и рукоятка 10 принудительно под действием пружин кручения-растяжения 4 поворачивается против часовой стрелки до тех пор, пока палец фиксатора 9 не выйдет за пределы площадки 15 и не выдвинется под действием пружины из рукоятки 10, и рукоятка прижимается к бобышке корпуса элеватора.

При этом нижний конец рычага 12 под действием пружины перемещается в паз 16 и бобышки 5 дублирует закрытие элеватора.

Закрытое положение элеватора оператор контролирует визуально по утопленному в рукоятку 10 хвостовику фиксатора 9.

Для открытия элеватора оператор прижимает рычаг 12 к стойке рукоятки 10, выводя палец фиксатора 9 на пластину 13 площадки 15 и нижний конец рычага 12 из паза 16 на торец бобышки 5, а затем, сняв усилие с рычага 12, поворачивает рукоятку 10 по ходу часовой стрелки до тех пор, пока палец фиксатора 9 не войдет в углубление 14 пластины 13.

Открытое положение элеватора оператор контролирует визуально по выдвинутому из рукоятки 10 хвостовику фиксатора 9.

Предлагаемая конструкция обеспечивает принудительное закрытие элеватора при выводе пальца фиксатора из углубления в опорной пластине и принудительный режим рукоятки к бобышке корпуса элеватора, что исключает самопроизвольное раскрытие элеватора и обеспечивает необходимую степень надежности и безопасности.