RU186989U1 - Pipe clamping device - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к резьбозавинчивающим станкам, а именно, к узлу зажима трубы. Повышение надежности работы устройства зажима происходит за счет того, что в устройстве зажима трубы насадки жестко закреплены на штоках. Направляющие для насадок выполнены в виде пластин, установленных в прорези корпуса и приваренных к корпусу. На боковых поверхностях насадок закреплены сменные пластины. Зажимные элементы соединены с насадками с помощью разъемного соединения «ласточкин хвост» и прижимной планки. В сведенном положении насадок боковая сторона концевого сектора каждой насадки сопряжена с боковыми сторонами концевых секторов соседних насадок. 4 ил.

The utility model relates to thread-tightening machines, namely, to the pipe clamping unit. Improving the reliability of the clamping device is due to the fact that in the clamping device, the nozzle pipes are rigidly fixed to the rods. Guides for nozzles are made in the form of plates installed in the slots of the housing and welded to the housing. Replaceable plates are fixed on the side surfaces of the nozzles. The clamping elements are connected to the nozzles using a dovetail detachable connection and a pressure bar. In the reduced position of the nozzles, the lateral side of the end sector of each nozzle is mated to the side sides of the end sectors of adjacent nozzles. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к станкостроению, к однопозиционным, резьбозавинчивающим станкам, а именно, к устройствам зажима трубы стендового гидравлического ключа. Может быть установлен в шпинделе или в задней бабке станка. Используется при операциях свинчивания-развинчивания, сборки-разборки резьбовых соединений, требующих применения значительных крутящих моментов для соединения длинномерных труб. Может быть применима в муфтонаверточных станках, иных гидравлических трубных ключах.The utility model relates to machine tool construction, to single-position, thread-tightening machines, namely, to pipe clamping devices of a bench hydraulic wrench. It can be installed in the spindle or in the tailstock of the machine. It is used for screwing-unscrewing operations, assembly-disassembling of threaded joints requiring significant torques for connecting long pipes. It can be applied in clutch screwdrivers, other hydraulic pipe wrenches.

Известно устройство для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений по патенту РФ на полезную модель №33392, Е21В 19/16, 2003. Устройство содержит патрон с зажимными кулачками, привод вращения патрона, узел зажима изделия, установленный на направляющих. Узел зажима изделия снабжен механизированным приводом и выполнен в виде тисков с симметричными губками. Недостатком является высокая нагрузка на небольшую контактную площадь зажимных губок, сложная механическая система их перемещения, что снижает надежность работы устройства для свинчивания-развинчивания резьбовых соединений.A device for screwing-unscrewing threaded joints according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 33392, ЕВВ 19/16, 2003 is known. The device comprises a cartridge with clamping cams, a cartridge rotation drive, a product clamping unit mounted on guides. The clamping unit is equipped with a mechanized drive and is made in the form of a vice with symmetrical jaws. The disadvantage is the high load on the small contact area of the clamping jaws, a complex mechanical system for moving them, which reduces the reliability of the device for screwing-unscrewing threaded joints.

Известен трубный захват по патенту СА №2520927, Е21В 19/16, 2007, содержащий блок цилиндров с поршнями. На конце поршня установлен наконечник. Для движения поршня в цилиндре используется гидравлическая система. Торцевые поверхности наконечника содержат неглубокие V-образные пазы и выступы. Наконечник соединен с поршнем резьбовым элементом. Недостатком является возможный перекос трубы и ее проскальзывание по поверхности наконечников. При больших значения крутящего момента возможно повреждение резьбовых элементов и перекос наконечников на плунжере. Все это обуславливает недостаточную надежность работы трубного захвата.Known pipe grip according to patent CA No. 2520927, ЕВВ 19/16, 2007, containing a cylinder block with pistons. A tip is installed at the end of the piston. A hydraulic system is used to move the piston in the cylinder. The end surfaces of the tip contain shallow V-shaped grooves and protrusions. The tip is connected to the piston by a threaded element. The disadvantage is the possible distortion of the pipe and its slipping on the surface of the lugs. At high torques, damage to the threaded elements and tip misalignment on the plunger are possible. All this leads to insufficient reliability of the pipe gripper.

В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбран патент СА №2726916, Е21В 19/16, 2009 «Зажимное устройство». Зажимное устройство предназначено для сборки и демонтажа труб, используемых в нефтедобыче. Один силовой рычаг удерживает неподвижно часть трубы, второй вращающийся рычаг охватывает часть трубы, которая должна быть отсоединена, или присоединена. Зажимные губки предназначены для захвата трубы и снабжены сменными захватными элементами. Захватные элементы содержат поверхность с острыми, выступающими участками, которые при захвате трубы располагаются As the closest analogue to the claimed technical solution, the patent CA No. 2726916, ЕВВ 19/16, 2009 "Clamping device" was selected. The clamping device is intended for the assembly and dismantling of pipes used in oil production. One power lever holds the part of the pipe motionless, the second rotating lever covers the part of the pipe that must be disconnected or connected. The clamping jaws are designed to capture the pipe and are equipped with interchangeable gripping elements. The gripping elements contain a surface with sharp, protruding sections, which are located when gripping the pipe

вдоль центральной оси. Захватные губки расположены внутри направляющих, установленных в корпусе. Захватные губки приводятся в действие гидравлическим приводом. Движение захватных губок синхронизируется, и они смещаются на одинаковом расстоянии друг от друга в направляющих по отношению к центральной оси зажимного устройства. Захватные губки снабжены пружинными демпфирующими элементами, состоящими из металлической полосы и эластичного материала. Недостатком является возможность перекоса и заклинивания трубы, зажимаемой между отстоящими друг от друга зажимными губками, возможность смещения или перекоса самой зажимной губки на гидроцилиндре. Кроме того, возможно смещение захватных элементов, размещаемых на зажимных губках и повреждение или смещение направляющих элементов, которые установлены внутри корпуса и скреплены с ним с помощью резьбовых соединений. Все это приводит к снижению надежности работы зажимного устройства.along the central axis. The gripping jaws are located inside the guides installed in the housing. The gripping jaws are hydraulically driven. The movement of the gripping jaws is synchronized, and they are displaced at the same distance from each other in the guides with respect to the central axis of the clamping device. The gripping jaws are equipped with spring damping elements consisting of a metal strip and elastic material. The disadvantage is the possibility of skewing and jamming of the pipe clamped between spacing clamping jaws, the possibility of displacement or skewing of the clamping jaw on the hydraulic cylinder. In addition, the displacement of the gripping elements placed on the clamping jaws and the damage or displacement of the guiding elements that are installed inside the housing and fastened to it by means of threaded connections are possible. All this leads to a decrease in the reliability of the clamping device.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы узла зажима трубы резьбозавинчивающего станка.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the site of the clamping unit of the pipe threading machine.

Технический результат достигается за счет того, что в узле зажима трубы, содержащем корпус, в котором установлены гидроцилиндры, на штоках которых установлены насадки с зажимными элементами, согласно полезной модели, насадки выполнены полыми, коробчатой формы, насадки жестко закреплены на штоках с помощью пальцев, направляющие для насадок выполнены в виде пластин, установленных в прорези корпуса и приваренных к корпусу, на боковых поверхностях насадок закреплены сменные пластины, зажимные элементы соединены с насадками с помощью разъемного соединения «ласточкин хвост» и прижимной планки, в сведенном положении насадок боковая сторона концевого сектора каждой насадки сопряжена с боковыми сторонами концевых секторов соседних насадок.The technical result is achieved due to the fact that in the pipe clamping unit containing the housing in which the hydraulic cylinders are installed, on the rods of which nozzles with clamping elements are installed, according to the utility model, the nozzles are hollow, box-shaped, the nozzles are rigidly fixed to the rods with fingers, guides for nozzles are made in the form of plates installed in the slots of the housing and welded to the housing, replaceable plates are fixed on the lateral surfaces of the nozzles, clamping elements are connected to the nozzles using a connector of the dovetail connection and the clamping plate, in the reduced position of the nozzles, the lateral side of the end sector of each nozzle is conjugated with the side sides of the end sectors of adjacent nozzles.

Технический результат обеспечивается за счет жесткого соединения насадок со штоками гидроцилиндров. Жесткое соединение препятствует воздействию на насадки значительных силовых моментов, возникающих при зажиме и вращении трубы, и предотвращает их перекос и смещение относительно осей штоков. Значительные силовые моменты, действующие на насадки, обусловлены расположением зажимных элементов, так называемых, сухарей, вдоль цилиндрической поверхности трубы. Жесткое соединение насадок со штоками препятствует возникновению вращательных движений штока и позволяет производить свинчивающие-развинчивающие действия без проскальзывания The technical result is achieved due to the rigid connection of the nozzles with the rods of the hydraulic cylinders. A rigid connection prevents the nozzles from exerting significant force moments arising during clamping and rotation of the pipe, and prevents their distortion and displacement relative to the axes of the rods. Significant force moments acting on the nozzles are due to the location of the clamping elements, the so-called crackers, along the cylindrical surface of the pipe. A rigid connection of the nozzles with the rods prevents the occurrence of rotational movements of the rod and allows for screwing-unscrewing actions without slipping

зажимных элементов по поверхности трубы. Кроме того, соединение зажимных элементов с насадками с помощью разъемного соединения «ласточкин хвост» и прижимной планки нейтрализует действие крутящих моментов на зажимные элементы, предотвращает слом зубцов зажимных элементов и отсоединение сухаря от поверхности насадки. Выполнение направляющих в виде пластин, установленных в прорези корпуса и приваренных к корпусу, предотвращает деформацию и возможный вырыв направляющих при контакте с движущейся насадкой. Боковые стороны насадок контактируют с направляющими, при выдвижении и втягивании поршня с насадками. Установка на боковых сторонах насадок сменных пластин предотвращает истирание боковых сторон насадок. В сведенном положении насадок боковая сторона концевого сектора каждой насадки сопряжена с боковыми сторонами концевых секторов соседних насадок, т.е., в сведенном положении насадок их концевые сектора, сопряженные друг с другом боковыми сторонами, образуют кольцевую фигуру. За счет плотного схождения концов насадок и исключения промежутков между ними предотвращается заклинивание трубы между двумя соседними насадками, обеспечивается плотное, равномерное по периметру обжатие трубы с необходимым усилием. Исключаются перекосы трубы. Все это повышает надежность работы узла зажима трубы резьбозавинчивающего станка.clamping elements on the surface of the pipe. In addition, the connection of the clamping elements to the nozzles by means of the dovetail detachable connection and the clamping bar neutralizes the action of the torques on the clamping elements, prevents the teeth of the clamping elements from being broken and the cracker is disconnected from the nozzle surface. The execution of the guides in the form of plates installed in the slots of the housing and welded to the housing prevents deformation and possible breakout of the guides in contact with a moving nozzle. The sides of the nozzles are in contact with the guides, when extending and retracting the piston with nozzles. The installation on the sides of the nozzles of interchangeable plates prevents abrasion of the sides of the nozzles. In the reduced position of the nozzles, the lateral side of the end sector of each nozzle is mated to the lateral sides of the end sectors of adjacent nozzles, i.e., in the reduced position of the nozzles, their end sectors, conjugated to each other by the sides, form an annular shape. Due to the tight convergence of the ends of the nozzles and the elimination of gaps between them, jamming of the pipe between two adjacent nozzles is prevented, a tight, uniform compression of the pipe along the perimeter with the necessary effort is ensured. Pipe distortions are excluded. All this increases the reliability of the node clamp the pipe screwing machine.

На фигуре 1 представлен общий вид узла зажима трубы.The figure 1 presents a General view of the node clamp pipe.

На фигуре 2 представлен общий вид насадки.The figure 2 presents a General view of the nozzle.

На фигуре 3 представлен поперечный разрез насадки с зажимным элементом.The figure 3 presents a cross section of a nozzle with a clamping element.

На фигуре 4 представлен продольный разрез насадки в сборе со штоком и зажимным элементом.The figure 4 presents a longitudinal section of the nozzle assembly with the rod and the clamping element.

Узел зажима трубы содержит корпус 1, внутри которого установлены гидроцилиндры 2 со штоками 3. На штоках 3 жестко закреплены насадки 4 с зажимными элементами 5 в виде сухарей, Насадки 4 установлены в направляющих 6, выполненных в виде пластин, установленных в прорезях корпуса 1 (на чертеже не показаны) и соединенных с корпусом 1 сваркой. Насадка 4 представляет собой полую фигуру коробчатой формы, которая жестко закреплена на штоке 3 с помощью пальца 7. Сухари 5 вставлены в паз 8, образуя соединение «ласточкин хвост» и прижаты прижимной планкой 9. Сухари 5 имеют ребристую контактную поверхность с выступами и впадинами. На боковых поверхностях насадки 4 закреплены сменные пластины 10 из бронзы.The pipe clamping unit contains a housing 1, inside of which hydraulic cylinders 2 with rods 3 are installed. Nozzles 4 with clamping elements 5 in the form of crackers are fixed on the rods 3, Nozzles 4 are installed in guides 6 made in the form of plates installed in the slots of the housing 1 (on not shown) and connected to the housing 1 by welding. The nozzle 4 is a hollow box-shaped figure, which is rigidly fixed to the stem 3 with the finger 7. Crackers 5 are inserted into the groove 8, forming a dovetail joint and pressed by the clamping bar 9. Crackers 5 have a ribbed contact surface with protrusions and depressions. On the side surfaces of the nozzle 4, interchangeable bronze plates 10 are fixed.

Узел зажима трубы работает следующим образом.The tube clamping unit operates as follows.

Концы соединяемых трубы и муфты, или концы соединяемых труб устанавливают в отверстия шпинделей станка. Один - в зажимной неповоротный шпиндель, другой - в основной шпиндель. Обеспечивают соосное расположение концов труб и производят их зажим. Подают команду с пульта управления на гидроцилиндры 2 узла зажима трубы. Штоки 3 лучеобразно установленных в корпусе 1 гидроцилиндров 2 перемещаются вместе с закрепленными на них насадками 4 к центру отверстия того, или иного шпинделя, в сторону зажимаемой трубы. Насадки 4 движутся вдоль направляющих 6, взаимодействуя пластинами 10 боковых сторон с боковыми поверхностями направляющих 6. Выполнение пластин 10 из бронзы с высокой чистотой обработки уменьшает трение между поверхностями, защищает пластины 10 от истирания, предотвращает застревание насадок 4 в направляющих 6. При достижении контакта насадок 4 с трубой зажимные элементы 5 в виде сухарей устанавливаются по контуру трубы, вдоль ее оси, зажимая трубу с необходимым усилием. При этом все насадки 4 в выдвинутом положении штоков 3 полностью перекрывают все пространство вокруг трубы, располагаясь по отношению друг к другу практически без зазоров. Зажимные элементы 5 равномерно охватывают трубу по периметру. За счет плотного расположения насадок 4 исключается перкос трубы и ее заклинивание между отдельными насадками 5. Далее включают вращение шпинделя и навинчивают муфту на трубу, или конец одной трубы, на конец другой с заданным крутящим моментом. Зажимной элемент 5 - деталь, вступающая в непосредственный контакт с зажимаемой трубой, имеет форму близкую к прямоугольнику, а зажимаемая труба является цилиндрической. Расположение сухаря 5 вдоль цилиндра при зажиме и вращении создает момент, вызывающий вращение штока 3 гидроцилиндра 2 вокруг своей оси. Жесткое закрепление насадки 4 на штоке 3 с помощью пальца 7 препятствует возникновению вращательных движений штока, предотвращает проскальзывание сухаря 5 по поверхности трубы. Закрепление сухаря 5 при помощи прижимной планки 9 и соединения «ласточкин хвост» предотвращает его перекос или смещение. Для обеспечения такого соединения на передней поверхности насадки 4 выполнен паз трапециевидной формы, форма нижней части зажимного элемента 5 (сухаря) имеет расширение в нижней части и соответствует форме паза насадки 4. По окончании процесса свинчивания насадки 5 посредством гидроцилиндров 2 возвращаются в исходное положение, труба освобождается от зажимных элементов 5.The ends of the connected pipes and couplings, or the ends of the connected pipes are installed in the holes of the machine spindles. One in the clamping non-rotating spindle, the other in the main spindle. Provide coaxial arrangement of the ends of the pipes and produce their clamp. A command is sent from the control panel to the hydraulic cylinders 2 of the pipe clamp assembly. The rods 3 radially installed in the housing 1 of the hydraulic cylinders 2 are moved together with the nozzles 4 fixed on them to the center of the hole of one or another spindle, towards the clamped pipe. The nozzles 4 move along the guides 6, interacting with the side plates 10 with the side surfaces of the guides 6. The implementation of the bronze plates 10 with high purity of processing reduces friction between the surfaces, protects the plates 10 from abrasion, prevents nozzles 4 from getting stuck in the guides 6. Upon reaching the nozzles contact 4 with the pipe, the clamping elements 5 in the form of crackers are installed along the contour of the pipe, along its axis, clamping the pipe with the necessary force. Moreover, all nozzles 4 in the extended position of the rods 3 completely cover the entire space around the pipe, being located in relation to each other with virtually no gaps. The clamping elements 5 evenly span the pipe around the perimeter. Due to the dense arrangement of nozzles 4, percussion of the pipe and its jamming between the individual nozzles 5 are excluded. Next, the spindle is turned on and the sleeve is screwed onto the pipe, or the end of one pipe, to the end of the other with a given torque. Clamping element 5 - the part that comes into direct contact with the clamped pipe has a shape close to a rectangle, and the clamped pipe is cylindrical. The location of the cracker 5 along the cylinder during clamping and rotation creates a moment that causes the rotation of the rod 3 of the hydraulic cylinder 2 around its axis. Rigid fastening of the nozzle 4 on the rod 3 with the finger 7 prevents the occurrence of rotational movements of the rod, prevents slipping cracker 5 on the surface of the pipe. The fastening of the cracker 5 with the help of the clamping plate 9 and the dovetail connection prevents its bias or displacement. To ensure such a connection, a groove of a trapezoidal shape is made on the front surface of the nozzle 4, the shape of the lower part of the clamping element 5 (cracker) has an expansion in the lower part and corresponds to the shape of the groove of the nozzle 4. At the end of the screwing process, the nozzles 5 are returned to their original position by means of hydraulic cylinders 2, the pipe released from the clamping elements 5.

Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить надежность работы устройства зажима трубы.Thus, the claimed utility model improves the reliability of the pipe clamping device.

Claims (1)

Устройство зажима трубы, содержащее корпус, в котором установлены гидроцилиндры, на штоках которых установлены насадки с зажимными элементами, отличающееся тем, что насадки выполнены полыми, коробчатой формы и жестко закреплены на штоках с помощью пальцев, направляющие для насадок выполнены в виде пластин, установленных в прорези корпуса и приваренных к корпусу, на боковых поверхностях насадок закреплены сменные пластины, зажимные элементы соединены с насадками с помощью разъемного соединения «ласточкин хвост» и прижимной планки, в сведенном положении насадок боковая сторона концевого сектора каждой насадки сопряжена с боковыми сторонами концевых секторов соседних насадок.A pipe clamping device, comprising a housing in which hydraulic cylinders are installed, on the rods of which nozzles with clamping elements are installed, characterized in that the nozzles are hollow, box-shaped and rigidly fixed to the rods with fingers, the nozzle guides are made in the form of plates installed in cut-outs of the body and welded to the body, replaceable plates are fixed on the lateral surfaces of the nozzles, the clamping elements are connected to the nozzles by means of a detachable dovetail connection and a clamping plate in dennom position baits lateral side of the end sector of each nozzle is associated with the sides of the end sectors neighboring nozzles.

Images