струбцина

Формула изобретения

Струбцина, содержащая скобу с неподвижной губкой на ее первом конце и выполненной в виде коромысла подвижной губкой на втором конце, гидроцилиндр с корпусом, поршнем и штоком, отличающаяся, тем что шток гидроцилиндра выполнен двусторонним и шарнирно закреплен на неподвижной губке, корпус шарнирно закреплен на подвижной губке и снабжен кронштейном с упорами, жестко закрепленным на корпусе, струбцина снабжена дополнительным гидроцилиндром, корпус дополнительного гидроцилиндра жестко закреплен на кронштейне, шток дополнительного гидроцилиндра снабжен поршнем на одном конце и клином, который жестко закреплен на его другом конце с возможностью взаимодействия наклонной плоскостью с торцевой поверхностью штока основного гидроцилиндра и взаимодействия противоположной плоскостью с упорами кронштейна.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к зажимным устройствам и может быть использовано для проведения аварийных работ на газовых скважинах.

Известна струбцина, содержащая скобу с неподвижной губкой на ее первом конце и с выполненной в виде коромысла подвижной губкой на втором конце, гидроцилиндр с корпусом, поршнем и штоком (см. а.с. N 1609632 B 25 B 5/06) - прототип.

При проведении аварийных работ на фонтанирующей газовой скважине появляется необходимость в дистанционном сжатии фланцев для операции снятии поврежденного оборудования или после операции наведения нового оборудования на устье фонтанирующей скважины. Сжатие фланцев необходимо для герметизации стыка между фланцами на время снятия или установки шпилек, сжимающих фланцы.

При использовании известных конструкций струбцин, в случае отказа в гидросистеме механизма сжатия, происходит разгерметизация стыка между фланцами, через который начинает идти флюид под давлением, что представляет опасность для персонала, работающего в этом время со шпильками в непосредственной близости. Известное устройство не обеспечивает достаточной надежности его работы, т.к. после операции зажима подвижная губка струбцины не фиксируется относительно неподвижной губки.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования струбцины, в которой за счет снабжения ее дополнительным гидроцилиндром обеспечивается фиксация подвижной губки относительно неподвижной губки после операции зажима, что позволяет повысить надежность работы струбцины.

Поставленная задача решается за счет того, что в струбцине, содержащей скобу с неподвижной губкой на ее первом конце и с выполненной в виде коромысла подвижной губкой на втором конце, гидроцилиндр с корпусом, поршнем, штоком, новым является то, что шток гидроцилиндра выполнен двусторонним и шарнирно закреплен на подвижной губке и снабжен кронштейном, кронштейн жестко закреплен на корпусе и снабжен упорами, устройство снабжено дополнительным гидроцилиндром, корпус дополнительного гидроцилиндра жестко закреплен на кронштейне, шток дополнительного гидроцилиндра снабжен поршнем на одном конце и клином, который жестко закреплен на его другом конце с возможностью взаимодействия наклонной плоскостью с торцевой поверхностью штока основного гидроцилиндра и с возможностью взаимодействия противоположной плоскостью с упорами кронштейна.

Шток гидроцилиндра выполнен двусторонним для обеспечения воздействия клина на торцевую поверхность одного конца штока и шарнирно закреплен другим концом штока на неподвижной губке для осуществления поворота подвижной губки относительно неподвижной губки, необходимого для сжатия фланцев.

Корпус гидроцилиндра шарнирно закреплен на неподвижной губке при помощи цапф, что позволяет осуществить поворот подвижной губки относительно неподвижной губки, необходимый для сжатия фланцев.

Кронштейн жестко закреплен с корпусом гидроцилиндра и корпусом дополнительного гидроцилиндра, что позволяет создать необходимое усилие взаимодействия клина на торцевую поверхность штока гидроцилиндра и обеспечивает фиксацию поворота подвижной губки относительно неподвижной губки.

Кронштейн снабжен упорами, на которые воздействует клин после взаимодействия его с торцевой поверхностью штока гидроцилиндра, что обеспечивает жесткость соединения клина со штоком и предохраняет от деформации шток дополнительного гидроцилиндра.

Шток дополнительного гидроцилиндра снабжен клином, жестко закрепленным на конце штока, для ограничения перемещения корпуса гидроцилиндра после приведения клина во взаимодействие с торцевой поверхностью штока гидроцилиндра, что позволяет зафиксировать поворот подвижной губки скобы относительно неподвижной губки.

На фиг. 1 изображена струбцина в исходном положении; на фиг. 2 - струбцина в рабочем положении с зафиксированным штоком гидроцилиндра; на фиг. 3 показано сечение А-А; на фиг. 4 - сечение Б-Б.

Струбцина содержит шарнирную скобу 1, состоящую из неподвижной губки 2 и выполненной в виде коромысла подвижной губки 3; гидроцилиндр 4, содержащий корпус 5, поршень 6 и двусторонний шток 7; кронштейн 8, жестко закрепленный с корпусом 5 гидроцилиндра 4 и снабженный упорами 9; дополнительный гидроцилиндр 10, корпус 11 которого жестко закреплен на кронштейне 8, а шток 12 снабжен поршнем 13, закрепленным на одном конце и клином 14, установленным на другом его конце с возможностью взаимодействия наклонной плоскостью 15 с торцевой поверхностью штока 7, а противоположной плоскостью с упорами 9 кронштейна 8. Гидроцилиндр 4 снабжен штуцерами 16 и 17, а дополнительный гидроцилиндр 10 снабжен штуцерами 18 и 19. Подвижная губка 3 соединена с неподвижной губкой 2 осью 20 с возможностью вращения относительно ее оси. Резьбовой конец штока 7 гидроцилиндра 4 установлен в оси 21 с возможностью вращения относительно ее оси. Гидроцилиндр 4 установлен в подвижной губке 3 при помощи цапф 22, жестко закрепленных на корпусе 5, с возможностью поворота гидроцилиндра 4 относительно подвижной губки 3.

Струбцина работает следующим образом.

После установки струбцины на фланец устья фонтанирующей скважины подается жидкость через штуцер 17 гидроцилиндра 4 и создается давление на корпус 5, который в результате этого поступательно перемещается относительно неподвижного поршня 6 и, воздействуя на подвижную губку 3 скобы 1 через цапфы 22, вращает подвижную губку 3 относительно оси 20 до упора во фланец, что позволяет осуществить сжатие фланцев между подвижной губкой 3 и неподвижной губкой 2. Затем через штуцер 19 подается жидкость в дополнительный гидроцилиндр 10, который жестко закреплен своим корпусом 11 с кронштейном 8, и при создании давления на поршень 13 происходит перемещение штока 12 с закрепленным на его конце клином 14, который взаимодействует с торцевой поверхностью штока 7 наклонной плоскостью 15, противоположная плоскость клина 14 взаимодействует с упорами 9, установленными на кронштейне 8. Угол наклона наклонной плоскости 15 позволяет обеспечить фиксацию перемещения корпуса 5 гидроцилиндра 4, что, в свою очередь, обеспечивает фиксацию подвижного конца 3 относительно неподвижного конца 2.

Для приведения механизма в исходное положение необходимо подать жидкость через штуцер 18 дополнительного гидроцилиндра 10 и создать давление на поршень 13, который, перемещая шток 12 с закрепленными на его конце клином 13, выводит его из взаимодействия со штока 7 гидроцилиндра 4. Затем подается жидкость через штуцер 16 гидроцилиндра 4 и создается давление на корпус 5, которое перемещает последний относительно неподвижного штока 7, в результате чего ось 21 с закрепленным на ней резьбовым концом штоком 7 совершает поворот, одновременно с вращением подвижной губки относительно оси 20 и относительно неподвижной губки.

Последовательность действия двух гидроцилиндров обеспечивается согласующими клапанами последовательности, срабатывающими по сигналам давления и соединенным по известной схеме.