Ключ для свинчивания и развинчивания труб
Ключ для свинчивания и развинчивания труб может быть использован для приложения крутящего момента к трубам при спуско-подъемных операциях на скважинах. На рычаге (1) шарнирно установлена цельнолитая большая челюсть (2), связанная шарнирно с промежуточными челюстями (3) замыкаемыми зубчатой челюстью (4) и защелкой (5). Большая челюсть (2) в средней части имеет Н-образное поперечное сечение, верхняя (6) и нижняя (7) части большой челюсти (2) соединены между собой двумя ребрами - продольным (10) и поперечным (11). Продольное ребро (10) образует перемычку Н-образного сечения, а поперечное ребро (11) расположено в зоне гнезда (8) для плашки (9). Впадины (12) зубьев зубчатой челюсти (4) упрочнены до создания остаточных сжимающих напряжений, превышающих предел текучести и не превышающих предел прочности. Ключ имеет меньшую металлоемкость при сохранении прочности конструкции и возможности приложения большого крутящего момента. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Полезная модель относится к области добычи нефти и может быть использована для приложения крутящего момента к трубам при спуско-подъемных операциях на скважинах во время проведения монтажа и ремонтных работ.
Известны машинные ключи для труб, содержащие шарнирно соединенные звенья - челюсти с плашками, охватывающие при работе наружные поверхности труб, и узел их замыкания (а.с. SU №1025863, МПК4 Е21В 19/16, 1981 г, а.с. SU №1242598, МПК4 Е21В 19/16, 1984 г., SU №1384713, МПК4 Е21В 19/16, 1988 г, а.с. SU №1416660, МПК4 Е21В 19/16, 1986 г, RU №30823 U1, МПК7 Е21В 19/16, 2003 г.).
Недостатком таких ключей является большая металлоемкость цельнолитых челюстей.
Наиболее близким к заявляемому и принятым в качестве прототипа является ключ для свинчивания и развинчивания труб RU №30823 U1, содержащий рычаг, на котором шарнирно установлена цельнолитая большая челюсть, связанная шарнирно с промежуточными челюстями, и узел замыкания челюстей, имеющий зубчатую челюсть и защелку, при этом большая челюсть имеет верхнюю и нижнюю части и гнездо для плашки.
Задачей предлагаемой полезной модели является снижение металлоемкости при сохранении прочности конструкции и возможности приложения большого крутящего момента.
Поставленная задача решается усовершенствованием ключа для свинчивания и развинчивания труб, содержащего рычаг, на котором шарнирно установлена цельнолитая большая челюсть, связанная шарнирно с промежуточными челюстями, и узел замыкания челюстей, имеющий
зубчатую челюсть и защелку, при этом большая челюсть имеет верхнюю и нижнюю части и гнездо для плашки.
Это усовершенствование заключается в том, что большая челюсть в средней части имеет Н-образное поперечное сечение, верхняя и нижняя части большой челюсти соединены между собой двумя ребрами - продольным и поперечным, при этом продольное ребро образует перемычку Н-образного сечения, а поперечное ребро расположено в зоне гнезда для плашки.
Такое выполнение ключа позволяет уменьшить металлоемкость ключа за счет уменьшения веса большой челюсти, сохранив при этом прочностные характеристики самой нагруженной большой челюсти, как в продольной, так и в поперечной плоскости.
Кроме того, впадины зубьев зубчатой челюсти могут быть упрочнены до создания остаточных сжимающих напряжений, превышающих предел текучести и не превышающих предел прочности, что позволяет повысить прочность и долговечность ключа.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображен предлагаемый ключ в замкнутом положении челюстей, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, на фиг.4 - выносной элемент В на фиг.1 (штрихпунктирной линией показана зона упрочнения).
Ключ для свинчивания и развинчивания труб содержит рычаг 1, на котором шарнирно установлена цельнолитая большая челюсть 2, связанная шарнирно с промежуточными челюстями 3. Узел замыкания челюстей, выполнен в виде зубчатой челюсти 4 и защелки 5. Большая челюсть 2 имеет верхнюю 6 и нижнюю 7 части и гнездо 8 для плашки 9. Большая челюсть 2 в средней части имеет Н-образное поперечное сечение, верхняя 6 и нижняя 7 части большой челюсти 2 соединены между собой двумя ребрами - продольным 10 и поперечным 11. Продольное ребро 10 образует перемычку Н-образного сечения, а поперечное ребро 11 расположено в зоне гнезда 8
для плашки 9. В приведенном варианте впадины 12 зубьев зубчатой челюсти 4 упрочнены до создания остаточных сжимающих напряжений, превышающих предел текучести и не превышающих предел прочности.
Ключ работает следующим образом.
Поворачивая челюсти 2, и 3 относительно рычага 1 охватывают трубу (не показана) и фиксируют челюсти 2 и 3 в замкнутом положении защелкой 5, взаимодействующей с зубьями зубчатой челюсти 4. К рычагу 1 прикладывают крутящий момент, который через большую челюсть 2, промежуточные челюсти 3 и плашки 9 передается трубе. Большая челюсть 2 свободно поворачивается относительно рычага 1 и промежуточной челюсти 3 за счет пространства между верхней 6 и нижней 7 частями большой челюсти. При этом нагрузка на большую челюсть 2 воспринимается продольным 10 и поперечным 11 ребрами.
Таким образом, предлагаемый ключ имеет меньшую металлоемкость, при сохранении прочности конструкции и возможности приложения большого крутящего момента за счет ребер большой челюсти и упрочнения впадин зубьев зубчатой челюсти узла замыкания.
1. Ключ для свинчивания и развинчивания труб, содержащий рычаг, на котором шарнирно установлена цельнолитая большая челюсть, связанная шарнирно с промежуточными челюстями, и узел замыкания челюстей, имеющий зубчатую челюсть и защелку, при этом большая челюсть имеет верхнюю и нижнюю части и гнездо для плашки, отличающийся тем, что большая челюсть в средней части имеет Н-образное поперечное сечение, верхняя и нижняя части большой челюсти соединены между собой двумя ребрами - продольным и поперечным, при этом продольное ребро образует перемычку Н-образного сечения, а поперечное ребро расположено в зоне гнезда для плашки.
2. Ключ по п.1, отличающийся тем, что впадины зубьев зубчатой челюсти упрочнены до создания остаточных сжимающих напряжений, превышающих предел текучести и не превышающих предел прочности.
