NO330320B1 - Gripeapparat og fremgangsmate ved bruk av samme - Google Patents
Gripeapparat og fremgangsmate ved bruk av samme Download PDFInfo
- Publication number
- NO330320B1 NO330320B1 NO20041222A NO20041222A NO330320B1 NO 330320 B1 NO330320 B1 NO 330320B1 NO 20041222 A NO20041222 A NO 20041222A NO 20041222 A NO20041222 A NO 20041222A NO 330320 B1 NO330320 B1 NO 330320B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rollers
- pipe
- cam surface
- gripping
- gripper according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 11
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 25
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 2
- 229910000984 420 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/069—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by pivoting or rocking, e.g. sprags
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
- B25B13/00—Spanners; Wrenches
- B25B13/46—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle
- B25B13/461—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member
- B25B13/462—Spanners; Wrenches of the ratchet type, for providing a free return stroke of the handle with concentric driving and driven member the ratchet parts engaging in a direction radial to the tool operating axis
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
- F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
- F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
- F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
- F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
- Manipulator (AREA)
Description
GRIPEAPPARAT OG FREMGANGSMÅTE VED BRUK AV SAMME
Den herværende oppfinnelse vedrører gripeapparat og fremgangsmåte ved bruk av samme.
Et tradisjonelt gripeapparat er vist på fig. 16 og beskrevet i detalj i WO 01/21933. Kjever 90, 91 er dreibare om stenger 92, 93. Kjeven 90 bærer et halvsirkelformet hus 94 som inneholder ruller 95. Kjeven 91 bærer et halvsirkelformet hus 96 som inneholder ruller 97. Kjevenes 90, 91 indre flater har utsparinger som opptar rullene 95, 97.
Når det er ønskelig å gripe et rør 98, dreies husene 94, 96 i forhold til kjevene 90, 91. Dette påvirker rullene til å rulle langs sine respektive utsparinger og bli kilt mellom røret og kjeven.
Fra publikasjonen WO 01/81046 er det kjent en mekanisk koplingsinnretning som omfatter en flerhet av ruller og et legeme som har en kamflate som er utformet på en slik måte at rullene drives mot et fastholdt legeme når rullene ruller langs kamflaten.
Fra publikasjonene US 3748702 og US 4827808 er det kjent ytterligere apparater som er innrettet til å kunne gripe om et rør.
Et første aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer et gripeapparat som omfatter et flertall av ruller og et legeme som har en kamflate som er fasongformet slik at den tvinger rullene mot et grepet element når rullene ruller langs kamflaten, hvor flerheten av rullene er konet aksialt fra en relativt smal ende og til en relativt vid ende, og at kamflaten også er fasongformet slik at den tvinger rullene mot det grepne element når rullene forskyver seg aksialt med hensyn til kamflaten.
Bruken av koniske ruller tilveiebringer en rekke fordeler sammenlignet med parallellsi-dede ruller beskrevet i WO 01/21933 og WO 01/81046. For det første kan rullene tilveiebringe motstand både mot aksiale krefter og mot rotasjonskrefter. For det andre er systemet mer fleksibelt fordi rullene kan bringes i inngrep på to forskjellige måter (dvs. ved aksial glidning eller ved rulling). For det tredje kan apparatet tilpasse seg forskjellige grepne elementer med et større størrelsesspekter. For det fjerde kan rullene pakkes tettere fordi det behøves å gi rom for mindre rullebevegelse. For det femte kan aksialt inngrep for rullene oppnås lettere ved bruk av en lineær drivanordning slik som en hydraulisk eller pneumatisk sylinder.
Apparatet omfatter fortrinnsvis videre en aktivator som skal generere relativ aksial og/eller rullende bevegelse mellom rullene og kamflaten for å tvinge rullene mot det grepne element.
Aktivatoren kan gå i inngrep med rullene og/eller kamflaten. Kamflaten eller rullene kan forbli stasjonære under den relative bevegelse.
I en foretrukket utførelse blir rullene forskjøvet av et hus som er koplet til en håndbe-tjent spak. Alternativt kan aktivatoren innbefatte en hydraulisk eller pneumatisk sylinder.
Aktivatoren omfatter fortrinnsvis et flertall av fjærende elementer, slik som bladfjærer, som hver er forbundet med en respektiv rulle. De fjærende elementer kan da bøye seg i ulikt omfang dersom én av rullene setter seg fast.
Rullenes koningsvinkel kan variere, men er fortrinnsvis omtrent konstant langs rullenes lengde.
Rullene kan ha et ikke-sirkulært (f.eks. elliptisk) tverrsnitt, men er typisk i det vesentlige sirkulære i tverrsnitt.
Mest fortrinnsvis har rullene i det vesentlige form som en avkortet konus.
I én utførelse koner alle rullene i samme retning. I en annen utførelse veksler rullenes koningsretning for suksessive ruller. Dette "hode-hale"-arrangement tillater rullene å pakkes tettere sammen.
Kamflaten er typisk utformet med et flertall av utsparinger, og hver utsparing opptar en respektiv rulle.
Legemet kan omfatte ett enkelt, fiksert stykke, eller det kan omfatte to eller flere kjever som kan åpnes for å slippe inn det grepne element.
Et andre aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer et apparat for griping av et nedihulls-rør, hvilket apparat omfatter et gripeapparat ifølge oppfinnelsens første aspekt. Apparatet er særlig egnet til slik bruk hvor nedihullsrøret kan være et foringsrør, en borestreng eller et hvilket som helst annet rør som er forbundet med underjordiske operasjoner, typisk innenfor oljefeltsindustrien.
For eksempel kan apparatet være til nytte i en krafttang som skal gripe og rotere nedihullsrøret, en støttetang som skal gripe og sikre nedihullsrøret mot rotasjonsbevegelse, eller i en rørklave som skal sikre nedihullsrøret mot aksial bevegelse og rotasjonsbevegelse.
Et tredje aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en pipenøkkel som omfatter et gripeapparat ifølge det første aspekt ved oppfinnelsen. Dette legger til rette for en alternativ anvendelse av apparatet. I dette tilfelle er gripeelementet en integrert del i apparatet og omfatter én eller flere piper, typisk sekskantformet.
En tradisjonell fremgangsmåte for griping av et nedihullsrør er beskrevet i US-A-5845549 og US-A-4084453. Gripeelementer med skarpe tenner blir tvunget inn i inngrep med røret. Et problem med denne fremgangsmåte er at tennene forårsaker permanent deformering av røret. Under visse omstendigheter kan dette by på alvorlige problemer. For eksempel vil det i en sur gassbrønn finnes korrosive gasser slik som hydrogensulfid og karbondioksid. Dersom røret er utformet med et materiale slik som krom, vil disse gasser korrodere røret raskere dersom røret har en ru, deformert over-flate.
Et fjerde aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for håndtering av et rør, hvor fremgangsmåten omfatter å gripe røret ved hjelp av et flertall av gripeelementer i form av koniske ruller anordnet langs omkretsen omkring røret, og la en aktivator gå i inngrep slik at den tvinger rullene mot det grepne element slik at rotasjonskrefter og/eller langsgående krefter overføres til eller fra røret, hvor røret utgjø-res av et nedihullsrør, gripeelementene utformes konisk, og røret gripes på en slik måte at rørets elastiske deformasjonsgrense ikke overskrides mens kreftene overfø-res.
Fordelen med oppfinnelsens fjerde aspekt er at den i det vesentlige unngår permanent deformering av røret.
Fremgangsmåten omfatter typisk å tvinge gripeelementene mot røret ved en kilevirkning. Denne kilevirkning er tilbøyelig til å spre gripekraften over et relativt vidt areal, hvorved overdreven deformering av røret unngås.
Gripeelementet omfatter typisk en rulle. Rullen kan ha en lang rekke forskjellige fa-songer, herunder sylindrisk, avkortet konisk, sfærisk eller asymmetrisk - for eksempel "hundeben"-fasongen vist på fig. 13 i WO 01/21933.
Fremgangsmåten for griping kan anvendes under en rekke forskjellige nedihullsope-rasjoner. For eksempel kan røret gripes mens det er koplet sammen (for eksempel ved skruing) med en tilleggslengde av nedihullsrør.
Rørets maksimumsdeformasjon er typisk større enn 10 % og mindre enn 100 % av elastisitetsgrensen.
En rekke utførelser av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, bare som eksempel, under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 er et sidesnittriss av en rørstrenggripende mekanisme; Fig. 2 er et tverrsnitt tatt langs linjen A-A på fig. 1; Fig. 3 er et sideriss av mekanismen fra høyre side på fig. 1 med aktivatorhende-len i delvis løftet stilling; Fig. 4a er et oppriss av huset, sett innenfra mekanismens boring, uten noe foringsrør til stede; Fig. 4b er et oppriss av et alternativt hus; Fig. 4c er et oppriss av et ytterligere, alternativt hus; Fig. 5 er et planriss av en oljefeltstang innbefattende mekanismen på fig. 1-4; Fig. 5a er et planriss av en adapterplate; Fig. 6 viser tangen med gripekjevene åpne; Fig. 7 er et snittriss av en alternativ rørstrenggripende mekanisme med om-vendte ruller; Fig. 8 er et perspektivoppriss av en alternativ rørstrenggripende mekanisme med vekslende ruller; Fig. 9a er et oppriss av huset sett innenfra boringen i mekanismen på fig. 8, uten noe foringsrør til stede; Fig. 9b er et snitt langs linjen B-B på fig. 9a; Fig. 10 er et forenklet planriss av mekanismen på fig. 1-4 og viser rullene i deres stilling ute av inngrep; Fig. 11 viser rullene etter at de har rullet til en stilling delvis i inngrep; Fig. 12 viser rullene i deres stilling i fullt inngrep, hvor de deformerer rørstreng-en; Fig. 13a er et frontoppriss av en håndholdt pipenøkkel; Fig. 13b er et sideriss av nøkkelen på fig. 13a; Fig. 13c er et tverrsnitt tatt langs linjen C-C på fig. 13a;
Fig. 14 er et sideriss i tverrsnitt av en rørklave av kilebeltetypen; og
Fig. 15 er et planriss av rørklaven på fig. 14.
Det vises til fig. 2, hvor en gripemekanisme som er generelt angitt med 1 omfatter et par kjever 2, 3 som hver er montert på respektive dreieaksler 4, 5. Kjevene 2, 3 kan dreies fra hverandre med håndtak 6, 7 til den åpne stilling vist på fig. 6, i hvilken en rørstreng 8 kan føres inn i en boring 39 mellom kjevene. Kjevene blir deretter lukket og sikret ved hjelp av en lukkekile 9.
Det vises til fig. 1, hvor hver kjeve 2, 3 bærer et respektivt hus 10, 11 (ikke vist på fig. 2). De to hus er identiske, så bare huset 10 vil bli beskrevet i detalj. Huset 10 har et halvsylindrisk legemeparti 14 med øvre og nedre flenser 12, 13. Fig. 4a viser huset 10 sett innenfra boringen mellom kjevene, når rørstrengen 8 er fjernet. Som vist på fig. 4a, bærer den øvre flens 12 en festeanordning 15 som fester en bladfjaer 16 til undersiden av flensen 12. Bladfjæren 16 har et par halvsirkelformede utspring som hver er i inngrep med en relativt vid, øvre ende av en respektiv rulle 47 for å påføre en nedadrettet forspenningskraft. Rullene 47 har avkortet konisk fasong og er utformet av rustfritt 420-stål. Rullene 47 rager hver delvis ut gjennom en respektiv konisk spalte 20, 21 som er litt smalere enn rullene, for å hindre rullene fra å passere gjennom spaltene. De relativt smale, nedre ender av rullene er forspent mot bunnen av spaltene 20, 21 av bladfjæren 16 for å holde rullene sikkert på plass.
Det vises til fig. 1, hvor den øvre og den nedre flens 12, 13 hver har føringer 22, 23 som opptas i respektive øvre og nedre husspor i kjevene 2, 3. Det øvre husspor 24 er vist i planrisset på fig. 2. Det øvre husspor 24 inneholder en returfjær 25 vist på fig. 1, hvilken påfører husføringen 22 en oppadrettet forspenningskraft.
Hvert hus 10, 11 kan bli drevet nedover mot returfjærens 25 kraft av en respektiv aktiveringsmekanisme. Bare den aktiveringsmekanisme som driver huset 11, vil bli beskrevet. Mekanismen omfatter en L-formet aktiveringsarm 30 som er dreibart montert på kjeven 3 via et ledd 31. Det vises til fig. 3, hvor en plate 32 som er festet til kjeven 3, har en L-formet spalte 33 som opptar aktiveringsarmen 30. For å drive huset 11 ned til dets inngrepsstilling, blir aktiveringsarmen 30 løftet opp fra stillingen vist på fig. 1 (hvor armen er i inngrep med spaltens 33 nedre flate 34), og dreies deretter til armen 30 går i inngrep med spaltens 33 flate 35. Armen 30 skyver huset 11 nedover for å drive dette til nedført inngrepsstilling. For illustrasjon er huset 10 (og dets tilknyttede aktiveringsmekanisme) vist i sin inngrepsstilling på fig. 1, og huset 11 er vist i sin posisjon ute av inngrep.
Idet rullen 47 glir aksialt ned til sin inngrepsstilling, kiler den motsvarende konede indre kamflate 36 av kjeven 2 rullen mot rørstrengen. Dette sikrer rørstrengen mot relativ aksial bevegelse.
Kamflatens 36 og rullens innvendige koningsvinkel 37 er fortrinnsvis større enn 0 grader og mindre enn 60 grader. Mer fortrinnsvis er den innvendige koningsvinkel 37 i området 3 til 5 grader. Koningsvinkelen er overdrevet på tegningene for illustrasjonsformål.
Kamflaten 36 er utformet med en serie V-formede utsparinger 38 anordnet omkring boringens 39 omkrets, hvilke opptar rullene, som vist i planrisset på fig. 2. Disse utsparinger virker til å tvinge rullene mot rørstrengen som beskrevet nedenfor under henvisning til fig. 10-12. I stillingen ute av inngrep på fig. 10 er rullene 47 sentrert i hver sin respektive utsparing 38 i kamflaten 36. Dersom rørstrengen påføres dreiemoment (eller likeledes hvis huset dreies), vil rullene 17 rulle omkring rørstrengen 8. Når rullene beveger seg, blir de tvunget av kamflaten mot rørstrengen til den stilling som er vist på fig. 11, hvor de er i inngrep med rørstrengen. Når rullene fortsetter å bevege seg, blir de kilt inn i rørstrengen og påvirker rørstrengen til å deformeres, som vist på fig. 12. Slik deformering vil kunne måles, for eksempel med en strekkspen-ningsmåler festet til rørstrengens indre eller ytre omkrets.
Rørstrengen behøver imidlertid bare deformeres litt for å gripe rullene fast. Derfor blir foringsrøret 8 ikke deformert ut over sin elastiske deformasjonsgrense (verken under innledende griping eller når foringsrøret roteres), og når rullene er frigjort til den ikke- inngripende stilling på fig. 10, avspennes foringsrøret 8 til sin udeformerte tilstand igjen.
Det skal forstås at rullenes 47 bevegelsesområde og graden av deformering av rør-strengen 8 er begge blitt overdrevet på fig. 10-12 for illustrasjonsformål.
Aktiveringsmekanismen vist på fig. 1-3 driver husene nedover for å bringe rullene i inngrep med rørstrengen. En fordel med dette arrangement er at et vidt spekter av rørstrengsdiametrer kan etterkommes ved å variere husenes bevegelsesområde.
I et alternativt arrangement illustrert på fig. 4b blir husene dreid av alternative aktiveringsmekanismer (ikke vist) for å bringe rullene i inngrep med rørstrengen. I dette tilfellet er bladfjæren 16 erstattet med øvre bladfjærer 40, 41 og nedre bladfjærer 42, 43. Bladfjærene 40-43 har hver et respektivt basisparti festet til en husflens 12, 13 og et par armer som griper motsatte sider av rullen. Når huset dreies, blir kraft påført rullene av fjærarmene, hvilket påvirker rullene til å rulle omkring rørstrengen.
I et ytterligere alternativt arrangement er det tilveiebrakt to forskjellige aktiveringsmekanismer (ikke vist) - én for å drive rullene nedover, og en annen for å dreie rullene. Rullemonteringssystemet for en slik mekanisme er vist på fig. 4c. Hver festeanordning 15 fester bladfjæren 16 på flensen 12. Hver festeanordning 15 fester også en andre bladfjær som har et basisparti og to armer 45, 46, hvilke påfører en sideveis forspenningskraft på hver sin respektive rulle.
Det vises til fig. 5, 5a og 6, hvor gripemekanismen 1 i bruk er montert i en tang 50. Mekanismen 1 er huset mellom et par adapterplater 51. Rørstrengen 8 blir ført inn ved at en port 53 og kjevene 2, 3 (se fig. 6) åpnes og rørstrengen 8 forskyves sideveis inn i en hals 52.
I bruk opptas en eksisterende rørstreng (ikke vist) i et borehull og støttes aksialt av en kilebelterørklave (ikke vist). For å feste en tilleggslengde av rørstreng 8, blir den eksisterende rørstreng sikret mot dreiemoment ved hjelp av et sett støttekjever (ikke vist), og tilleggslengden 8 gripes av tangen 50 og skrus inn i den eksisterende rør-streng. Det kreves store dreiemomenter for å sikre gasstett tetning mellom de sam-menkoplede rørstrengslengder.
Det skal forstås at mekanismen på fig. 1-3 kan være omsnudd, som vist på fig. 7.1 dette tilfellet er rullenes 47' og kamflatens 36' koningsvinkel snudd om, og husene blir trukket oppover av sine respektive aktiveringsmekanismer.
I et ytterligere alternativt arrangement vist på fig. 8, 9a og 9b er rullene plassert "hode og hale". Det finnes spesifikt seks nedadrettede ruller 70 som er plassert vek-selvis med seks oppadrettede ruller 71. Det vises til fig. 9a og 9b, hvor de nedadrettede ruller 70 er montert i et første hus 72, og de oppadrettede ruller 71 er montert i et andre hus 73. Huset 72 har en rekke nedadpekende fingrer 74, og huset 73 har en rekke oppadpekende fingrer 75 som griper inn mellom fingrene 74. Det er tilveiebrakt vinduer 76 for å tillate relativ, aksial bevegelse mellom de to sett fingrer.
Hvert hus blir drevet opp eller ned av en respektiv aktiveringsmekanisme (ikke vist) og er montert i et respektivt husspor 77, 78 som inneholder en returfjær 79, 80 vist på fig. 9b.
Rullene 71 blir tvunget mot foringsrøret av en motsvarende konet kamflate 81 med en V-formet utsparing vist på fig. 8, og rullene 70 blir tvunget mot foringsrøret av en lig-nende kamflate (ikke vist).
En fordel med arrangementet på fig. 8-9b er at rullene kan pakkes tettere enn i arrangementet på fig. 1.
Det vises til fig. 13a-13c, hvor en pipenøkkel som er generelt angitt med 100, har et håndtak 101 og et hode 102 som har en boring avgrenset av en kamflate 103 vist tydeligst på fig. 13c. Et hus montert i boringen omfatter et sylindrisk legemeparti 106 med et par flenser 104, 105. Legemepartiet 106 har åtte koniske vinduer som hver opptar en respektiv konisk rulle 107.
Et generelt sylindrisk pipeelement 108 er utformet med en stor sekskantet pipe 109 på den ene side og en liten sekskantet pipe 110 på den andre side. Elementet 108 har en rekke huller anordnet langs sin periferi, hvilke huser hver sin spiralfjær og inntruk-ket kule 111, 112.
Rullene 107 kan bringes i inngrep med elementet 108 på to måter. I ett alternativ beveger elementet 108, ved at elementet 108 skyves med tommelen i en retning angitt med pilen A (mens håndtaket 101 holdes i ro), den inntrukne kule 111 som går i inngrep med husflensen 104. Huset går deretter i inngrep med rullene 107 og fører disse langs kamflaten 112. Kamflaten 112 tvinger rullene mot elementet 108 for å låse elementet 108 på plass. En mutter kan deretter mottas i hver av pipene 109, 110 og dreies ved at håndtaket 101 dreies i den ene eller andre retning. Rullene kan bringes ut av inngrep ved at elementet 108 skyves i motsatt retning av pilen A med tommelen.
I et andre alternativ kan rullene bringes i inngrep ved at huset dreies med et aktive-ringshåndtak 113. Håndtaket 113 kan beveges mot venstre eller høyre (som det ses på fig. 13a). Kamflaten 103 er utformet med V-formede utsparinger vist på fig. 13a, hvilke tvinger rullene 107 mot elementet 108 når huset dreies.
En rørklave av kilebeltetypen er vist på fig. 14 og 15. Rørklaven har et generelt sylindrisk legemeparti 120 som er utformet som ett enkelt stykke, og er ikke delt og hengs-let som i tangmekanismen vist på fig. 1-7. Legemepartiet har en boring som tar imot rørstrengen 121. Rørstrengen 121 blir grepet av tretti ruller som er anordnet som tre lag med ti ruller. Det øvre lag med ti ruller 130 er vist i planrisset på fig. 15. To ruller i hvert lag 130, 131, 132 er vist i snittrisset på fig. 14.
Det øvre lag av ruller 130 er innesperret av en føring 122 som er vist på fig. 14, men utelatt på fig. 15 for tydelighetens skyld. Hvert lag med ruller bæres av et respektivt hus omfattende en sirkulær ring 123 og en flens 124 som er utformet med en rekke koniske spalter (ikke vist) som opptar rullene. De tre hus er hver for seg koplet til et håndtak 125. Når håndtaket 125 løftes opp, senkes husene ned, hvilket tillater rullene å falle på grunn av tyngdekraften. Når rullene glir ned, blir de av respektive kamflater 126 tvunget mot rørstrengen 121. Vekten av rørstrengen 121 kan deretter bli båret av rullene. Vektkreftene blir overført til legemepartiet 120 som er fastgjort i et riggdekk (ikke vist) via tre støtter 127, 128, 129 vist på fig. 15. I et alternativt arrangement (ikke vist) kan vektkreftene overføres til bøyler via ører.
Dersom rørstrengen 121 roteres, ruller rullene oppover sine V-formede utsparinger i kamflaten (vist på fig. 15) og blir tvunget mot rørstrengen, hvorved de motsetter seg rotasjonsbevegelsen.
Mekanismen vist på fig. 1-13 (med én enkelt rad ruller) er i stand til å overføre aksial belastning og dreiemoment. Evnen til å overføre aksial belastning økes imidlertid når det også foreligger dreiemoment. Hvor mekanismen er brukt i en kilebelterørklave, er dreiemoment kanskje ikke til stede. Dette er grunnen til at det finnes flere rader av ruller i utførelsen på fig. 14, 15: for å tilveiebringe økt evne til å tåle aksiale belast-ninger i fravær av dreiemoment, uten å deformere foringsrøret ut over dettes elastiske deformasjonsgrense. Selv om det bare er vist tre rader av ruller på fig. 15, kan et større antall rader (for eksempel femten) tas i bruk om nødvendig.
Claims (26)
1. Gripeapparat som omfatter en flerhet av ruller (47) og et legeme som har en kamflate (36) som er fasongformet slik at den tvinger rullene (47) mot et grepet element (8) når rullene (47) ruller langs kamflaten (36),karakterisert vedat flerheten av rullene (47) er konet aksialt fra en relativt smal ende og til en relativt vid ende, og at kamflaten (36) også er fasongformet slik at den tvinger rullene (47) mot det grepne element (8) når rullene (47) forskyver seg aksialt med hensyn til kamflaten (36).
2. Gripeapparat ifølge krav 1,karakterisert vedat det videre omfatter en aktivator (30) som skal generere relativ bevegelse mellom rullene (47) og kamflaten (36) for å tvinge rullene (47) mot det grepne element (8).
3. Gripeapparat ifølge krav 2,karakterisert vedat aktivatoren (30) er utformet til å generere relativ aksial bevegelse mellom rullene (47) og kamflaten (36).
4. Gripeapparat ifølge krav 2 eller 3,karakterisert vedat aktivatoren (30) er utformet til å generere relativ rullebevegelse mellom rullene (47) og kamflaten (36).
5. Gripeapparat ifølge krav 2, 3 eller 4,karakterisert vedat aktivatoren (30) går i inngrep med rullene (47).
6. Gripeapparat ifølge krav 5,karakterisert vedat aktivatoren (30) omfatter et flertall av fjærende elementer (16; 40, 41, 42, 43) som hver er forbundet med en respektiv rulle (47).
7. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat rullenes (47) koningsvinkel er tilnærmet konstant langs rullenes (47) lengde.
8. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat rullene (47) er i det vesentlige sirkulære i tverrsnitt.
9. Gripeapparat ifølge krav 7 eller 8,karakterisert vedat rullene (47) er formet i det vesentlige som en avkortet konus.
10. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat rullenes (47) koningsretning veksler suksessive ruller (47) imellom.
11. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat kamflaten (36) er utformet med et flertall av utsparinger (38), hvor hver utsparing (38) opptar en respektiv rulle (47).
12. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat legemet omfatter to eller flere kjever (2, 3) som kan åpnes for å slippe inn det grepne element (8).
13. Gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav,karakterisert vedat rullene (47) er plassert med aksial avstand i forhold til hverandre.
14. Gripeapparat ifølge krav 13,karakterisert vedat rullene (47) er anordnet i to eller flere rader som er plassert med aksial avstand imellom.
15. Apparat for griping av et nedihullsrør (8),karakterisertv e d at apparatet omfatter gripeapparat ifølge hvilket som helst av de foregående krav.
16. Apparat ifølge krav 15,karakterisert vedat apparatet er en krafttang (50) som skal gripe og rotere nedihullsrøret (8).
17. Apparat ifølge krav 15,karakterisert vedat apparatet er en støtte som skal gripe og sikre nedihullsrøret (8) mot rotasjonsbevegelse.
18. Apparat ifølge krav 15,karakterisert vedat apparatet er en rørklave som skal sikre nedihullsrøret (8) mot aksial bevegelse og rotasjonsbevegelse.
19. Pipenøkkel (100),karakterisert vedat den omfatter gripeapparatet ifølge hvilket som helst av kravene 1-14.
20. Fremgangsmåte for håndtering av et rør (8), hvor fremgangsmåten omfatter å gripe røret (8) ved hjelp av et flertall av gripeelementer i form av koniske ruller (47) anordnet langs omkretsen omkring røret, og la en aktivator (30) gå i inngrep slik at den tvinger rullene (47) mot det grepne element slik at ro tasjonskrefter og/eller langsgående krefter overføres til eller fra røret (8),karakterisert vedat røret (8) utgjøres av et nedihullsrør, gripeelementene utformes konisk, og røret (8) gripes på en slik måte at rørets (8) elastiske deformasjonsgrense ikke overskrides mens kreftene overføres.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 20,karakterisert vedat den videre omfatter trinnet å tvinge gripeelementene (47) mot røret (8) ved en kilevirkning.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 20 eller 21,karakterisert vedat gripeapparatet er gripeapparat ifølge hvilket som helst av kravene 1-14.
23. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 20 til 22,karakterisert vedat den videre omfatter trinnet å kople nedihullsrøret (8) til en tilleggslengde av nedihullsrør (8).
24. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 20 til 23,karakterisert vedat rørets (8) maksimumsdeformasjon ligger i et område som er større enn 10 % av rørets (8) elastisitetsgrense og mindre enn 100 % av rørets (8) elastisitetsgrense.
25. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 20 til 24,karakterisert vedat den omfatter griping av røret (8) med tre eller flere gripeelementer.
26. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av kravene 20 til 25,karakterisert vedat gripeelementene er metalliske.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NZ51591901 | 2001-12-04 | ||
PCT/GB2002/005320 WO2003048507A1 (en) | 2001-12-04 | 2002-11-26 | Gripping apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20041222L NO20041222L (no) | 2004-04-23 |
NO330320B1 true NO330320B1 (no) | 2011-03-28 |
Family
ID=19928852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20041222A NO330320B1 (no) | 2001-12-04 | 2004-03-23 | Gripeapparat og fremgangsmate ved bruk av samme |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050097993A1 (no) |
EP (1) | EP1451439B1 (no) |
AU (1) | AU2002363818A1 (no) |
CA (1) | CA2458449C (no) |
NO (1) | NO330320B1 (no) |
WO (1) | WO2003048507A1 (no) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7748297B2 (en) * | 2002-09-12 | 2010-07-06 | National Oilwell Varco, L.P. | Cam operated jaw force intensifier for gripping a cylindrical member |
CA2722796C (en) * | 2008-04-30 | 2016-04-05 | Mccoy Corporation | Reduced weight power tong for turning pipe |
US8146671B2 (en) * | 2009-02-06 | 2012-04-03 | David Sipos | Shoulder-type elevator and method of use |
CN102039568A (zh) * | 2010-03-19 | 2011-05-04 | 文登威力高档工具有限公司 | 一种棘轮扳手 |
US8585110B2 (en) | 2011-12-31 | 2013-11-19 | National Oilwell Varco, L.P. | Internal pipe gripping tool |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3748702A (en) * | 1972-06-15 | 1973-07-31 | C Brown | Automated pipe handling apparatus |
US4827808A (en) * | 1986-09-26 | 1989-05-09 | Cooper Industries, Inc. | Rotor assembly for power tong |
WO2001081046A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Ball Burnishing Machine Tools Ltd. | Improvements to mechanical coupling devices |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4372026A (en) * | 1980-09-16 | 1983-02-08 | Mosing Donald E | Method and apparatus for connecting and disconnecting tubular members |
US4446761A (en) * | 1981-04-24 | 1984-05-08 | Varco International, Inc. | Pipe spinning tool |
US5390573A (en) * | 1993-04-30 | 1995-02-21 | Detroit Tool Industries Corporation | Fastening system for torque limited fasteners |
US6253845B1 (en) * | 1999-12-10 | 2001-07-03 | Jaroslav Belik | Roller for use in a spinner apparatus |
-
2002
- 2002-11-26 CA CA2458449A patent/CA2458449C/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-26 AU AU2002363818A patent/AU2002363818A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-26 US US10/496,717 patent/US20050097993A1/en not_active Abandoned
- 2002-11-26 EP EP02783244A patent/EP1451439B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-26 WO PCT/GB2002/005320 patent/WO2003048507A1/en active IP Right Grant
-
2004
- 2004-03-23 NO NO20041222A patent/NO330320B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3748702A (en) * | 1972-06-15 | 1973-07-31 | C Brown | Automated pipe handling apparatus |
US4827808A (en) * | 1986-09-26 | 1989-05-09 | Cooper Industries, Inc. | Rotor assembly for power tong |
WO2001081046A1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-11-01 | Ball Burnishing Machine Tools Ltd. | Improvements to mechanical coupling devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003048507A1 (en) | 2003-06-12 |
US20050097993A1 (en) | 2005-05-12 |
EP1451439B1 (en) | 2006-01-25 |
EP1451439A1 (en) | 2004-09-01 |
CA2458449C (en) | 2010-10-12 |
NO20041222L (no) | 2004-04-23 |
CA2458449A1 (en) | 2003-06-12 |
AU2002363818A1 (en) | 2003-06-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8186246B2 (en) | Gripping or clamping mechanisms | |
US5060542A (en) | Apparatus and method for making and breaking joints in drill pipe strings | |
NO333384B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for rotasjon av momenttang | |
US7637183B2 (en) | Method of using adjustable pivotal wrench | |
NO20092864A1 (no) | Anordning ved griper for petroleumsror | |
NO302838B1 (no) | Anordning for å rotere et rör | |
NO20150916A1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for tilføring av dreiemoment til et første rør mot et andre rør | |
CA2385558C (en) | Clamping mechanism, clutch and apparatus incorporating the same | |
EP1370395B1 (en) | Gripping claw for tubular goods | |
NO330320B1 (no) | Gripeapparat og fremgangsmate ved bruk av samme | |
US1177620A (en) | Pipe-wrench. | |
NO178163B (no) | Motordrevet rörtang | |
US5957010A (en) | Wrench apparatus | |
US791814A (en) | Wrench. | |
RU188784U1 (ru) | Раскрепитель гидравлический | |
US703326A (en) | Vise. | |
AU691422B2 (en) | Wrench apparatus | |
CN107989561A (zh) | 一种新型管柱夹持装置 | |
US750440A (en) | Double-acting chain wrench | |
NO309513B1 (no) | Anordning ved tang, særlig höymomenttang | |
RU46219U1 (ru) | Трубный ключ | |
US729294A (en) | Tubing-tongs. | |
NO332864B1 (no) | Mekanisk selvsentrerende tang for ror | |
NO742990L (no) | ||
NO20092553A1 (no) | Sentreringsanrodning i en roterbar tang |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: WEATHERFORD TECHNOLOGY HOLDINGS, US |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, STORTINGSGATA 8, 0161 OSLO, NORGE |
|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |