замковое соединение полых буровых ставов

Формула изобретения

Замковое соединение полых буровых ставов, содержащее расположенные с возможностью взаимодействия между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов муфты и ниппеля соединяемых концов труб, по крайней мере, один закладной элемент в виде пластины, устанавливаемой в полости ложемента, образованной при соединении муфты с ниппелем, и фиксатор закладного элемента, устанавливаемый в его пазу, отличающееся тем, что указанная пластина выполнена фигурной с утончением в ее центральной части и расширениями на ее концах с боковыми цилиндрическими поверхностями, а на наружных поверхностях ниппеля и муфты выполнено по паре упоров со впадинами, образующими указанную полость ложемента в форме, конгруэнтной форме концов упомянутой пластины.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике бурения скважин, в частности к замковым соединениям полых буровых ставов, и может быть использовано для реверсивной передачи ими крутящего момента, осевой нагрузки с возможностью транспортирования в полости ставов различных веществ и устройств. Преимущественная область применения - шнековое бурение скважин для производства буронабивных свай, эксплуатационных скважин на воду и водопонижения.

Известно замковое соединение полых буровых ставов, содержащее взаимодействующие между собой элементы зацепления в виде выступов на муфте и пазов на ниппеле соединяемых концов труб става. При соединении ниппеля и муфты образуется фигурная полость ложемента, в которую устанавливают закладной элемент, выполненный в виде подпружиненной пластины, соединенной с ниппелем и снабженной фиксатором ее положения, выполненным в виде толкателя (а.с. СССР № 924342, кл. Е 21 В 17/046 от 1982 г.

Известно также замковое соединение полых буровых ставов, содержащее взаимосвязанные между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов муфты и ниппеля соединяемых концов труб. Закладной элемент выполнен в виде прямоугольной пластины, которую устанавливают в полости ложемента, образованной поперечными пазами в стенках муфты и ниппеля. Пластина имеет два выступа, образующих паз под пружинный фиксатор (а. с. СССР № 1326722, кл. Е 21 В 17/046, опубл. 30.07.87 г.).

Недостатком этих замковых устройств является неравномерное распределение осевых нагрузок на закладной элемент вследствие его перекоса относительно муфты и ниппеля, возникающего при вращении става в реально искривленной скважине в процессе его подъема на поверхность. Кроме того, выполнение полости ложемента в виде пазов непосредственно в стенках муфты и ниппеля приводит к необходимости увеличения толщины стенок и снижения внутреннего диаметра става.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет снижения нагрузок на взаимодействующие между собой элементы замка при одновременном уменьшении их толщины.

Указанная цель достигается тем, что в замковом соединении полых буровых ставов, содержащем взаимосвязанные между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов муфты и ниппеля соединяемых концов труб, по крайней мере один закладной элемент в виде пластины, устанавливаемой в полости ложемента, образованной при соединении муфты с ниппелем, и фиксатор закладного элемента, устанавливаемый в его пазу, указанная пластина выполнена фигурной с утончением в ее средней части и расширениями на ее концах боковыми цилиндрическими поверхностями, а на наружных поверхностях муфты и ниппеля выполнено по паре упоров, образующих указанную полость ложемента в форме, конгруэнтной форме концов упомянутой пластины.

На фиг.1 изображен общий вид замкового соединения;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1;

на фиг.4 - общий вид пластины.

Замковое соединение полых буровых ставов, преимущественно шнековых, содержит ниппель 1 конца одной из соединяемых труб и муфту 2 конца другой соединяемой трубы става. Муфта и ниппель снабжены элементами зацепления в виде выступов 3 и пазов 4, выполненных соответственно на муфте и ниппеле, а на наружных поверхностях ниппеля и муфты выполнено по крайней мере по паре упоров 5, которые имеют цилиндрические впадины 6, образующие полость ложемента для установки в нее закладного элемента, который выполнен в виде фигурной пластины 7. Каждая пластина 7 выполнена с утончением 8 в ее центральной части и с расширениями 9 на концах, образующими цилиндрическую поверхность, причем форма пластины конгруэнтна форме полости ложемента. На торцах пластины 7 выполнены пазы 10 под фиксаторы 11, в виде штырей, которые соединены между собой шплинтом 12, расположенным в пазу 13 и служащим также для фиксации пластины 7. Герметичность замкового соединения обеспечена уплотнительным кольцом 14.

При сборке замкового соединения выступы 3 муфты 2 устанавливают во впадины ниппеля, а наружные упоры 5 ниппеля и муфты совмещают так, что их впадины 6 образуют полость ложемента, в которую закладывают пластину 7 и фиксируют ее в полости ложемента элементами 11 и 12.

При работе става выступы 3 и пазы 4, выполненные соответственно на муфте 2 и ниппеле 1, передают крутящий момент, а осевые нагрузки воспринимаются расширениями 9 фигурной пластины 7, контактирующей своими цилиндрическими поверхностями с конгруэнтной формы впадинами 6 упоров 5 на ниппеле и муфте. Причем контактная площадь этих цилиндрических поверхностей при работе фигурной пластины в “плавающем режиме” остается постоянной, даже при перекосе ниппеля относительно муфты, возникающем в процессе вращения става в реально искривленной скважине.