стенд для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей

Формула изобретения

Стенд для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающий раму, силовую установку привода патрона с возможностью размещения в последнем двигательной секции ГЗД, подвижную заднюю задержку с возможностью размещения в ней двигательной секции, установленную на раме поддерживающую тележку и силовую установку привода подвижной задней задержки, отличающийся тем, что подвижная задняя задержка состоит из двух узлов: основания и установленного на основании и закрепленного на нем от опрокидывания не менее чем двумя захватами, задерживающего устройства, которое содержит патрон с эксцентриковыми кулачками и установленным на валу патрона зубчатым венцом, который связан с размещенным в задерживающем устройстве пневмоцилиндром, посредством которого задерживающее устройство имеет возможность перемещения в поперечном направлении относительно основания и ограниченного поворота относительно поверхности основания на угол, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД, при этом на задерживающем устройстве установлены датчики контроля крутящего момента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для сервисного обслуживания гидравлических забойных двигателей (ГЗД), и предназначено для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД.

Известен механический ключ КТ-400 конструкции АзНИИбурнефть, включающий силовую часть, предназначенную для создания крутящего момента, зажимную часть, предназначенную для задержки неподвижной части детали резьбовой пары и рольганг, на котором размещается ГЗД. Рольганг состоит из рельс-швеллеров и роликов, установленных на них. (В.А.Добкин, Г.М.Никитин, А.А.Утробин Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей, М., Недра, 1983 г., с. 83-85).

Недостатком механического ключа является невозможность осуществления операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности зажимной части ключа относительно рольганга ключа в поперечном направлении.

Известен агрегатный стенд МСТ конструкции ПФВНИИБТ, включающий силовую установку привода патрона, подвижную заднюю задержку с двумя патронами, станину-раму, сваренную из двутаврового железа и силовую установку привода цепной лебедки. (В.А.Добкин, Г.М.Никитин, А.А.Утробин Обслуживание и ремонт гидравлических забойных двигателей, М.: Недра, 1983, с. 85-89).

Недостатком агрегатного стенда также является невозможность осуществления операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности задней задержки стенда относительно станины стенда в поперечном направлении.

Задача настоящего изобретения заключается в расширении технологических возможностей проводимых на стенде операций по свинчиванию и развинчиванию резьбовых соединений ГЗД за счет обеспечения возможности выполнения работ по свинчиванию и развинчиванию резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном стенде для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений гидравлических забойных двигателей (ГЗД), включающем раму, силовую установку привода патрона с возможностью размещения в последнем двигательной секции ГЗД, подвижную заднюю задержку с возможностью размещения в ней двигательной секции, установленную на раме поддерживающую тележку и силовую установку привода подвижной задней задержки, согласно изобретению подвижная задняя задержка состоит из двух узлов: основания и установленного на основании и закрепленного на нем от опрокидывания не менее чем двумя захватами задерживающего устройства, которое содержит патрон с эксцентриковыми кулачками и установленным на валу патрона зубчатым венцом, который связан с размещенным в задерживающем устройстве пневмоцилиндром, посредством которого задерживающее устройство имеет возможность перемещения в поперечном направлении относительно основания и ограниченного поворота относительно поверхности основания на угол, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД, при этом на задерживающем устройстве установлены датчики контроля крутящего момента.

Наклонно направленное и горизонтальное бурение потребовало создания ГЗД в компоновке отклонителя, а неуклонный рост объемов наклонно направленного и горизонтального бурения предъявляет повышенные требования к техническому состоянию используемых для этих целей ГЗД. Стенды для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД должны обеспечивать возможность выполнения на них операций с ГЗД в компоновке отклонителя.

На фиг.1 показан общий вид стенда для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД. Стенд включает силовую установку 1 привода патрона 2 с эксцентриковыми кулачками, подвижную заднюю задержку 3, раму 4, с установленной на ней силовой установкой 5 привода подвижной задней задержки 3, поддерживающую тележку 6 и пульт управления 7.

На фиг.2 показан общий вид подвижной задней задержки 3.

На фиг.3 – разрез по А-А на фиг.2.

Подвижная задняя задержка 3 состоит из двух основных узлов: основания 8 и задерживающего устройства 9.

Основание 8 выполнено в виде сварной конструкции из листового материала, которая устанавливается на направляющие рамы 4 и перемещается вдоль нее с помощью верхних 10 и нижних 11 катков. В верхней плите 12 основания 8 выполнены не менее 4-х, например четыре, сквозных фигурных пазов. В пазы, на закрепленные снизу к верхней плите 12 с помощью болтовых соединений опоры 13, укладываются, например, четыре опорных ролика 14. Опорные ролики 14 состоят из оси 15 и закрепленного на ней набора радиальных однорядных шарикоподшипников 16. Опорные ролики 14 выступают над поверхностью верхней плиты 12 основания 8 не менее чем на 2-3 мм. Опорные ролики 14 размещены в основании 8 под углом к оси основания, равным 3. В верхней плите 12 основания 8 также выполнены не менее 4^х, например четыре, сквозных фигурных пазов для установки через них захватов 17. Сверху на основание 8 установлены не менее 4-х, например четыре, роликовых опор 18 в виде радиального шарикоподшипника, одетого на ось.

Задерживающее устройство 9 включает стойку 19, выполненную в виде сварной конструкции из листового материала, патрон 20 с установленными в нем осями 21, эксцентриковыми кулачками 22, установленный на вал патрона 20 зубчатый венец 23, зажимы 24, пневмоцилиндр 25 и датчики контроля крутящего момента 26, установленные на стойке 19.

Задерживающее устройство 9 устанавливается на опорные ролики 14, размещенные под углом в 3 к оси основания 8, что облегчает разворот задерживающего устройства 9 относительно основания 8. Захваты 17 устанавливаются через пазы, выполненные в верхней плите 12 основания 8, на задерживающее устройство 9 и крепятся к ней с помощью винта. Захваты 17 предотвращают возможность опрокидывания задерживающего устройства 9 крутящим моментом, возникающим в процессе свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД. Задерживающее устройство 9 оказывается приподнятым над основанием 8 не менее чем на 2 мм. Таким образом, задерживающее устройство 9 имеет возможность беспрепятственно поворачиваться относительно поверхности основания 8 и перемещаться поперек нее. Зазор не менее чем в 5-6 мм между верхней частью захватов 17 и верхней плитой 12 основания 8 обеспечивает возможность вертикального перемещения рамы патрона 20 относительно основания 8. Величина перемещений ограничена величиной пазов в верхней плите основания 8, в которые установлены захваты 17, роликовыми опорами 18 и зазором между захватами 17 и верхней плитой 12 основания 8.

ГЗД в компоновке отклонителя имеют угол отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции в пределах 3 с дискретностью в 15’. В зависимости от конструкции ГЗД угол отклонения может быть как постоянным неизменным, так и регулируемым изменяющимся.

Шпиндельную секцию ГЗД в компоновке отклонителя с помощью кран балки заводят в полый вал патрона 20 подвижной задней задержки 3, проталкивают до места необходимого захвата резьбового соединения и укладывают на разведенные эксцентриковые кулачки 22. Двигательную секцию ГЗД укладывают на поддерживающую тележку 6, отрегулированную по высоте. Включают силовую установку 5 привода подвижной задней задержки 3 и задвигают двигательную секцию ГЗД в полый вал патрона 2 силовой установки 1 до места необходимого захвата резьбового соединения, при необходимости с помощью кран-балки поддерживая шпиндельную секцию ГЗД. С пульта управления 7 включают силовую установку 1 привода патрона 2, осуществляя предварительное зажатие двигательной секции ГЗД эксцентриковыми кулачками патрона 2. С пульта управления 7 включают привод пневмоцилиндра 25 подвижной задней задержки 3, соединенного с зубчатым венцом 23. Зубчатый венец 23, вращаясь, поворачивает три оси 21 и соответственно три эксцентриковых кулачка 22, осуществляя предварительный зажим шпиндельной секции ГЗД. Эксцентриковые кулачки 22, имея ширину не менее чем 70 мм и прямолинейную образующую цилиндрической поверхности, под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, стремятся принять в осевом направлении направление прямолинейной образующей наружной поверхности ГЗД и перемещают и разворачивают задерживающее устройство 9 относительно основания 8. В процессе предварительного зажима шпиндельной секции ГЗД с углом отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции, равным 15’, в эксцентриковых кулачках 22 патрона 20 подвижной задней задержки 3 под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, происходит перемещение задерживающего устройства 9 относительно основания 8 по опорным роликам 14 в поперечном направлении и разворот ее на угол 115’, равный углу отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД.

Задерживающее устройство 9 подвижной задней задержки 3 будет перемещаться и разворачиваться относительно основания и на любые другие углы, равные углам отклонения ГЗД в пределах необходимых сегодня 3.

После этого с пульта управления 7 включают силовую установку 1 привода патрона 2 и осуществляют процесс свинчивания или развинчивания резьбовых соединений ГЗД.

В прототипе задержка стенда выполнена в виде тележки, установленной на направляющие станины, и неподвижно закрепленного на ней зажимного устройства с двумя патронами, оснащенными эксцентриковыми кулачками, тем самым на стенде невозможно выполнение операций свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя ввиду неподвижности подвижной задней задержки относительно направляющих станины в поперечном направлении.

В предлагаемом изобретении подвижная задняя задержка 3 выполнена из двух основных узлов. Основание 8 устанавливается на направляющие рамы 4 и перемещается вдоль нее на верхних 10 и нижних 11 катках. Задерживающее устройство 9 устанавливается на основание 8 не менее чем на четырех опорных роликах 14, уложенных в пазы в верхней плите 12 основания 8 на закрепленные снизу к плите опоры 13. Задерживающее устройство 9 приподнято над основанием 8 не менее чем на 2 мм. Сквозь пазы в верхней плите 12 основания 8 на стойку 19 задерживающего устройства 9 крепятся захваты 17, передающие крутящий момент, возникающий при свинчивании и развинчивании резьбовых соединений ГЗД, на основание 8 подвижной задней задержки и предотвращающие задерживающее устройство 9 от опрокидывания. Сверху на основание 8 установлены не менее чем четыре роликовые опоры 18, обеспечивающие ограничение разворота задерживающего устройства 9 в пределах 3 и поперечное перемещение относительно основания 8. При выполнении операций предварительного зажима секций ГЗД в патронах 2 и 20 с эксцентриковыми кулачками под действием усилий, создаваемых приводом пневмоцилиндра 25, эксцентриковые кулачки 22, имея ширину не менее чем 70 мм и прямолинейную образующую цилиндрической поверхности, стремятся принять в осевом направлении направление прямолинейной образующей наружной поверхности ГЗД, перемещают и разворачивают задерживающее устройство 9 относительно основания 8.

Свободное перемещение и поворот задерживающего устройства 9 относительно основания 8 подвижной задней задержки 3 обеспечивает гарантированно точное совпадение угла отклонения двигательной секции относительно шпиндельной секции ГЗД и оси задерживающего устройства 9 подвижной задней задержки 3 в пределах 3 и тем самым гарантированно предотвращает возможность разрушения резьбовых соединений ГЗД в компоновке отклонителя в процессе его сборки и разборки.

Все вышеперечисленное значительно расширяет технологические возможности выполнения работ на стенде для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД, в том числе обеспечивает возможность выполнения работ и с ГЗД в компоновке отклонителя.

Предлагаемая компоновка стенда для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений ГЗД проста в изготовлении и эксплуатации, обладает высокой ремонтопригодностью и простотой обслуживания, удобна при монтаже.