Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРАВКИ НАСОСНЫХ ШТАНГ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для правки растяжением длинномерных изделий типа насосных штанг, и может быть использовано на предприятиях нефтяной промышленности, ведущих ремонт и контроль нефтепромыслового оборудования.

Известно устройство для правки изделий растяжением (патент RU N 2049572 C1), содержащее установленные на основании подвижную и неподвижную каретки с захватами для концов штанги, связанный с источником питания гидроцилиндр, шток которого жестко соединен с подвижной кареткой, и блок управления, включающий закрепленную на основании неподвижную часть со шкалой и размещенную на подвижной карете подвижную часть с пластиной, периодически взаимодействующей со шкалой.

Недостаток этого устройства состоит в том, что захваты для концов штанги приспособлены к штангам только ограниченной кривизны. Это значит, что штанги, концы которых имеют угловое отклонение (по отношению к оси) больше допустимого, должны быть предварительно выпрямлены, прежде чем попасть в устройство для правки штанг растяжением и.... Кроме того, опыт показывает, что при всех равных условиях штанга, прошедшая правку без кручения, зачастую принимает некоторую форму "былой" кривизны под влиянием остаточных напряжений, как результат срабатывания "памяти" металла штанги - имеет место недостаточно высокое качество правки штанг.

В связи с этим, операция кручения штанги, совмещенная с одновременным приложением некоторой доли (половины) усилия растяжения предшествующей операции вытяжки необходима для снятия остаточных напряжений в теле штанги, что напоминает работу колонны насосных штанг в производственных условиях с применением штанговращателя.

Технический результат достигается за счет того, что захват для конца штанги на растяжной головке выполнен в виде отдельного звена с самоустанавливающимися опорами на концах, растяжная головка снабжена контактирующим с квадратом штанги поворотным механизмом с возможностью фиксации от проворота, установочная головка снабжена расположенным соосно со штангой приводным валом на самоустанавливающейся и фиксирующейся опоре, при этом на приводном валу предусмотрены открытый паз под квадрат штанги и запорное устройство, а захват для конца штанги на установочной головке выполнен самоустанавливающимся.

На фиг. 1 изображен вид в плане на устройство для правки насосных штанг; на фиг. 2 - разрез по линии А-А на фиг; на фиг. 3 - разрез по линии Б-Б на фиг. 2; на фиг 4 - разрез по линии В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - выноска под обозначением I на фиг. 1.

Устройство для правки насосных штанг содержит раму 1, расположенные на раме 1 установочную 2 и растяжную 3 головки с захватами соответственно 4,5 для концов штанги 6, подлежащей правке. Растяжная головка 3 соединена со штоками 7 силовых цилиндров 8 посредством жесткой связи 9, а установочная головка 2 и рама 1 снабжены отверстиями соответственно 10, 11 под фиксирующие штыри (не показаны), использующие при перестановках установочной головки 2 в силу большого расхождения длин штанг 6 (а.с. 499918, бюллетень N 3, 25.01.76 г.).

Растяжная головка 3 содержит отдельное самоустанавливающееся звено 12 со сферическими опорными поверхностями на концах 13 (фиг.1 ), 14 (фиг. 4) соответственно со стороны силового цилиндра 8 и конца штанги 6, снабженного переходником 15 со сферической головкой (фиг. 4). На самоустанавливающемся звене 12 предусмотрен зев 17 для установки переходника 15 с полусферической головкой 16, а для предотвращения выпада переходника 15 из звена 17 служит запорный кожух 18 (фиг. 4). На передвижной каретке 19 (фиг. 1) установлен поворотный механизм 20 с открытым пазом 21 под квадрат штанги 6 (фиг. 5). Поворотный механизм 20 при необходимости может быть зафиксирован от проворота клином 22, соединенным на резьбе с маховиком 23 (фиг. 5).

Установочная головка 2 (фиг. 1) снабжена расположенным соосно со штангой 6 приводным валом 24 на самоустанавливающейся опоре 25 (фиг. 2) с подшипниками (не указаны) качения на валу 24, фиксатором 26 углового положения вала 24, звездочкой 27. На звездочку 27 надета цепь 28, соединенная с приводом (не указан), расположенным, например, под рамой 1 и жестко связанным с установочной головкой 2.

На приводном валу 24 устроен захват для конца штанги с опорной сферической поверхностью 29, захватный паз 30 под переходник 31 штанги 6 с соответствующей сферической головкой 32 и выполнен открытый паз 33 под конец штанги 6. От выпада переходника 31 из зева 30 предохраняет запорное устройство 34 (фиг. 3) с автоматическим запиранием.

Устройства для правки насосных штанг работает следующим образом.

Необходимо предварительно вымытые насосные штанги разложить на стеллаже (не указан), проверить калибром состояние резьбовых концов штанг. Завернуть на штангу переходники 15, 31 и установить в захватные пазы соответственно 17 и 30, которые необходимо запереть запорным кожухом 18 и запорным устройством 34. Поднять давление в силовых цилиндрах 8 до величины предварительной правки, выключить маслостанцию (не указана).

Установить указатель на нулевую отметку шкалы "удлинения" (не указаны на фиг. 1), повышая давление в цилиндрах 8, вытянуть штангу до ее удлинения на требуемую величину (50 мм). Сделать технологическую выдержку в течение 2 минут, снизить рабочее давление наполовину, зафиксировать поворотный механизм 20 от проворота посредством клина 22 с маховиком 23, зафиксировать сферическую опору 25 приводного вала 24 фиксатором 26 углового положения. После этого включить привод кручения (не показан) приводного вала 24 и повернуть штангу на необходимый угол. По данным компьютерного обеспечения определяют состояние штанги, т.е. пригодна она для эксплуатации или нет.

Снять давление с силовых цилиндров, освободить штангу от захватов и переходников 15, 31 и подать штангу на соответствующий стеллаж по состоянию годности.

В дальнейшем технологический цикл повторяется.

Устройство обеспечивает высокопроизводительную и качественную правку насосных штанг за счет совмещения технологических операций растяжения и кручения.