RU2244620C1 - Wrench for assembling threaded joints - Google Patents

Abstract

FIELD: machine engineering equipment, namely wrenches for screwing and unscrewing tubes.

SUBSTANCE: wrench includes housing with profiled inner surface serving as cam to be engaged with rollers. Axles of rollers are coupled with clamping members having fixing inserts. Housing is mounted on base by means of sliding bearing assembly. Base has end protrusion with grooves in which clamping members closed by means of restricting cover plates are mounted. Clamping members are arranged one opposite to other and they are mutually joined through two guides in the form of rods of round cross section. Return springs rested upon ends of clamping members are mounted on guides. Housing has cylindrical portion engaged with braking device. Base is joined with drive shaft of reduction gear and it limits axial motion of housing.

EFFECT: simplified design of wrench.

9 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроительному оборудованию, конкретно к устройствам для свинчивания и развинчивания труб, в том числе применяемых в нефтегазовой промышленности, преимущественно отдельных элементов скважинной аппаратуры с замковыми и метрическими коническими резьбами.The invention relates to mechanical engineering equipment, specifically to devices for screwing and unscrewing pipes, including those used in the oil and gas industry, mainly of individual elements of downhole equipment with locking and metric tapered threads.

Известен ключ для сборки резьбовых соединений по пат. Великобритании №729960, Кл. B 23 N, содержащий цилиндрический корпус с наружным зубчатым венцом и с радиальной прорезью для прохода трубы, установленную внутри корпуса обойму, подпружиненный в тангенциальном направлении упор и гибкую связь, например, втулочно-роликовую цепь, уложенную одним концом с обоймой, а другим - с упором.A known key for assembling threaded connections according to US Pat. UK No. 729960, Cl. B 23 N, comprising a cylindrical body with an external gear rim and with a radial slot for the passage of the pipe, a ferrule mounted inside the ferrule, a tangentially spring-loaded stop and flexible coupling, for example, a roller-roller chain stacked at one end with a ferrule and the other with focusing.

Недостатком ключа является его сложная конструкция.The disadvantage of the key is its complex design.

Известен ключ для резьбовых соединений, в особенности труб по А.С. СССР №457593, содержащий рабочий орган с ведомой шестерней, привод вращательного действия для свинчивания или развинчивания, а также привод возвратно-поступательного действия для страгивания резьбового соединения, представляющий собой силовой гидроцилиндр, на штоке поршня которого установлена зубчатая рейка, взаимодействующая с ведомой шестерней рабочего органа, при этом шток снабжен подпружиненным в направлении его возвратного хода упором, шарнирно закрепленным на нем на расстоянии от ближнего зуба рейки, кратном шагу ее зубьев, а ведомая шестерня рабочего органа снабжена одним или несколькими зубьями, которые выполнены длиннее остальных на величину, достаточную для входа в зацепление с упором.A known key for threaded connections, especially pipes according to A.S. USSR No. 457593, comprising a working body with a driven gear, a rotary drive for screwing or unscrewing, and a reciprocating drive for stragging the threaded connection, which is a power hydraulic cylinder, on the piston rod of which a gear rack is mounted interacting with the driven gear of the working body , while the rod is equipped with a spring-loaded in the direction of its return stroke stop, pivotally mounted on it at a distance from the nearest tooth of the rack, a multiple of the pitch of its teeth, and the leads May gear operating element is provided with one or more teeth, which are made longer than the other by an amount sufficient to enter into engagement with the abutment.

Недостатки: сложность конструкции устройства и его большие габариты.Disadvantages: the complexity of the design of the device and its large dimensions.

Известен ключ для сборки резьбовых соединений по патенту РФ №2042502. Привод вращает шестерню, объединенную с кулачком, имеющим внутреннюю рабочую поверхность, с которой контактируют ролики. Ролики связаны с зажимами (челюсти).A known key for assembling threaded connections according to the patent of the Russian Federation No. 2042502. The drive rotates the gear combined with a cam having an inner working surface with which the rollers are in contact. The rollers are connected to the clamps (jaw).

Задачи создания изобретения - упрощение конструкции.The task of creating the invention is to simplify the design.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что ключ для сборки резьбовых соединений, содержащий корпус с внутренней профилированной поверхностью, выполняющей роль кулачка, с которой контактируют ролики, оси которых (связаны с зажимами, имеющими фиксирующие вкладыши, отличающийся тем, что корпус через подшипник скольжения установлен на основании, имеющем торцевой выступ с пазами, в которых установлены с возможностью перемещения зажимы в пазах, закрытых ограничительными планками, а зажимы размещены напротив друг друга и соединены при помощи двух направляющих, представляющих стержни круглого сечения, на которых установлены возвратные пружины, упирающиеся в торцы зажимов, причем корпус содержит цилиндрический участок, взаимодействующий с тормозным устройством, а основание соединено с ведущим валом редуктора и ограничивает осевое перемещение корпуса.The solution to these problems was achieved due to the fact that the key for assembling threaded joints containing a body with an internal profiled surface that acts as a cam, which is contacted by rollers, the axes of which (connected to clamps having locking inserts, characterized in that the housing is through a sliding bearing mounted on a base having an end protrusion with grooves in which the clamps are mounted to move in grooves closed by restrictive bars, and the clamps are placed opposite each other and connected by Using two guides, representing rods of circular cross section, on which return springs are mounted, abutting against the ends of the clamps, the housing contains a cylindrical section interacting with the brake device, and the base is connected to the drive shaft of the gearbox and limits the axial movement of the housing.

Кулачок закрыт предохранительным кожухом. Ключ оборудован устройством для контроля момента затяжки резьбового соединения. Устройство для контроля момента затяжки резьбового соединения выполнено в виде амперметра в цепи питания привода. В цепи питания привода установлен автомат выключения привода при достижении заданного момента затяжки резьбового соединения. Он оборудован устройством для зажима, воспринимающим реактивный момент в процессе затяжки. На устройстве для зажима установлен тензодатчик для измерения момента затяжки. Тормозное устройство выполнено в виде ленточного или рычажного тормоза.The cam is closed by a safety casing. The key is equipped with a device for monitoring the tightening torque of the threaded connection. A device for monitoring the tightening torque of the threaded connection is made in the form of an ammeter in the drive power circuit. In the power supply circuit of the drive, an automatic drive shutdown is installed when the specified tightening torque of the threaded connection is reached. It is equipped with a clamping device that senses the reactive moment in the tightening process. A strain gauge is installed on the clamping device for measuring the tightening torque. The brake device is made in the form of a tape or lever brake.

Проведенные исследования показали, что предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. оно обладает всеми критериями изобретения. Изобретательский уровень подтверждается тем, что совокупность существенных признаков, предложенная в формуле изобретения и описании, не известна из уровня техники и позволяет получить новый технический результат.Studies have shown that the proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. it has all the criteria of the invention. The inventive step is confirmed by the fact that the set of essential features proposed in the claims and description is not known from the prior art and allows to obtain a new technical result.

Сущность изобретения поясняется фиг.1...3, где:The invention is illustrated in figure 1 ... 3, where:

на фиг.1 приведена схема устройства,figure 1 shows a diagram of a device

на фиг.2 - приведен вид с торца,figure 2 is an end view,

на фиг.3 приведен вид А-А.figure 3 shows a view aa.

Ключ для сборки резьбовых соединений (фиг. 1) содержит кулачок 1 с внутренней профилированной поверхностью “А”, с которой контактируют ролики 2, оси 3 которых связаны с зажимами 4, имеющими фиксирующие вкладыши 5, зафиксированные планками 6. Применено два зажима 4, размещенные друг против друга и соединенные при помощи двух направляющих 7, представляющих собой стержни круглого сечения, на направляющих 7 установлены возвратные пружины 8, упирающиеся в торцы зажима “Б”, а корпус 9 оборудован тормозным устройством 10. Оси 3 роликов 2 смонтированы на основании 11, которое соединено с валом 12. Между основанием 11 и корпусом 9 установлен подшипник скольжения 13. Все подвижные части устройства закрыты с торца кожухом 14. Устройство для зажима (фиг. 3) содержит контактирующую с зажимом 4 ограничительную планку 15. Для регулировки предусмотрена прижимная планка 16, положение которой регулируется регулировочным винтом 17. Передача момента с вала 12 на устройство осуществляется через шпонку 18. С валом 12 через редуктор 19 соединен привод 20, например, электродвигатель. Редуктор 19 отделен от корпуса 9 упорным кольцом 21. Внутри устройства через отверстие “В” пропущена труба 22. Устройство для измерения момента затяжки резьбового соединения 23 может быть выполнено любым известным способом, например в виде тензодатчика 24, или амперметра 25 в цепи питания привода 20. Вторая труба 26 удерживается от проворота в момент свинчивания устройством для зажима 27. Устройство может быть оборудовано автоматом выключения привода 28, установленным также в цепи питания привода 20.The key for assembling threaded connections (Fig. 1) contains a cam 1 with an internal profiled surface “A”, with which the rollers 2 are in contact, the axes 3 of which are connected to the clamps 4, which have the fixing inserts 5, fixed by the straps 6. Two clamps 4, placed against each other and connected by means of two guides 7, which are rods of circular cross section, return springs 8 are mounted on the guides 7, abutting against the ends of the clamp “B”, and the housing 9 is equipped with a brake device 10. The axles 3 of the rollers 2 are mounted on a base 11, which is connected to the shaft 12. A sliding bearing 13 is installed between the base 11 and the housing 9. All movable parts of the device are closed from the end by the casing 14. The clamping device (Fig. 3) includes a restriction bar 15 in contact with the clamp 4. For adjustment, the clamping bar 16, the position of which is regulated by the adjusting screw 17. The torque is transmitted from the shaft 12 to the device via the key 18. A drive 20, for example, an electric motor, is connected to the shaft 12 through a gearbox 19. The gearbox 19 is separated from the housing 9 by a thrust ring 21. Inside the device, a pipe 22 is passed through the hole “B”. The device for measuring the tightening torque of the threaded connection 23 can be made by any known method, for example, in the form of a strain gauge 24, or an ammeter 25 in the power supply circuit of the drive 20 The second pipe 26 is kept from turning at the time of screwing up by the clamping device 27. The device can be equipped with an automatic shutdown of the drive 28, also installed in the power supply circuit of the drive 20.

При работе трубу 22 устанавливают во внутреннее сквозное отверстие “В”, включают привод 20, через редуктор 19 и вал 12 приводят во вращение основание 11, ролики 2 заклиниваются внутри кулачка 1 и приводят его во вращение вместе с корпусом кулачка 9. Зажимы 4 перемещаются навстречу друг другу. Возвратные пружины 8 сжимаются. Зажимные вкладыши 5 зажимают трубу 22. Включают тормозное устройство 10 и останавливают корпус 9. Происходит свинчивание трубы 22 со второй трубой 26. Срабатывает автомат выключения привода 28.During operation, the pipe 22 is installed in the internal through-hole “B”, the drive 20 is turned on, the base 11 is rotated through the gearbox 19 and the shaft 12, the rollers 2 are jammed inside the cam 1 and rotate it together with the cam body 9. The clamps 4 move towards each other. The return springs 8 are compressed. The clamping inserts 5 clamp the pipe 22. The brake device 10 is turned on and the housing 9 is stopped. The pipe 22 is screwed up with the second pipe 26. The drive 28 shut-off machine is triggered.

Для свинчивания труб другого диаметра заменяют зажимные вкладыши 5.For screwing pipes of a different diameter, replace the clamping inserts 5.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Упростить конструкцию и технологичность изготовления устройства.1. To simplify the design and manufacturability of the device.

2. Снизить стоимость устройства.2. Reduce the cost of the device.

3. Облегчить работу обслуживающего персонала.3. Facilitate the work of staff.

4. Обеспечить зажим различного диаметра труб.4. Provide a clamp of various pipe diameters.

Claims (9)

1. Ключ для сборки резьбовых соединений, содержащий корпус с внутренней профилированной поверхностью, выполняющей роль кулачка, с которой контактируют ролики, оси которых связаны с зажимами, имеющими фиксирующие вкладыши, отличающийся тем, что корпус через подшипник скольжения установлен на основании, имеющем торцевой выступ с пазами, в которых установлены с возможностью перемещения зажимы, закрытые ограничительными планками, зажимы размещены напротив друг друга и соединены при помощи двух направляющих, представляющих стержни круглого сечения, на которых установлены возвратные пружины, упирающиеся в торцы зажимов, причем корпус содержит цилиндрический участок, взаимодействующий с тормозным устройством, а основание соединено с ведущим валом редуктора и ограничивает осевое перемещение корпуса.1. A wrench for assembling threaded connections, comprising a housing with a profiled inner surface acting as a cam, with rollers in contact, the axes of which are connected to clamps having locking inserts, characterized in that the housing is mounted on a base with an end protrusion with a sliding bearing grooves in which the clamps are installed with the possibility of movement, closed by restrictive strips, the clamps are placed opposite each other and are connected by two guides representing round rods section on which are installed the return springs, abutting ends in clamps, wherein the housing comprises a cylindrical portion, which interacts with the braking device, and the base is connected to the drive shaft of the gear and restricts an axial movement of the housing. 2. Ключ по п. 1, отличающийся тем, что кулачок закрыт предохранительным кожухом.2. The key according to claim 1, characterized in that the cam is closed by a safety casing. 3. Ключ по п.1 или 2, отличающийся тем, что он оборудован устройством для контроля момента затяжки резьбового соединения.3. The wrench according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a device for controlling the tightening torque of the threaded connection. 4. Ключ по п. 3, отличающийся тем, что устройство для контроля момента затяжки выполнено в виде амперметра в цепи питания привода.4. The key according to claim 3, characterized in that the device for controlling the tightening torque is made in the form of an ammeter in the drive power supply circuit. 5. Ключ по п.4, отличающийся тем, что в цепи питания привода установлен автомат выключения привода при достижении заданного момента затяжки резьбового соединения.5. The key according to claim 4, characterized in that the drive circuit breaker is installed in the drive power circuit when the specified tightening torque of the threaded connection is reached. 6. Ключ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что он оборудован устройством для зажима, воспринимающим реактивный момент в процессе затяжки.6. The key according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is equipped with a clamping device that senses the reactive moment in the tightening process. 7. Ключ по п.6, отличающийся тем, что на устройстве для зажима установлен тензодатчик для измерения момента затяжки.7. The key according to claim 6, characterized in that a strain gauge is installed on the clamping device for measuring the tightening torque. 8. Ключ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что тормозное устройство выполнено в виде ленточного тормоза.8. The key according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the brake device is made in the form of a tape brake. 9. Ключ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что тормозное устройство выполнено в виде рычажного тормоза.9. The key according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the brake device is made in the form of a lever brake.

Images