Ключи механические универсальные КМУ

 

Эти ключи применяют при текущем ремонте скважин для механизации операций по свинчиванию и развинчиванию насосно-компрессорных труб с удержанием на весу и центрирова­нием колонны труб [59]. Наибольшее применение ключ полу­чил при ремонте скважин с погружными центробежными насос­ными установками.

Основные узлы ключа (рис. 10.19) — вращатель 8, электро­привод 5, кронштейн 7 и разрезной спайдер 9, Вращатель пред­ставляет собой редуктор с прямозубой цилиндрической переда­чей. Рабочий орган вращателя — большая разрезная шестерня с закрепленным на ней водилом.

Привод ключа КМУ-50 электрический инерционный взрывобезопасный с питанием от промысловой сети. Электродвига­тель ключа В100 442-5 исполнения ВЗТ-4В по ГОСТ 23111-78E, имеет мощность 3 кВт. Ключ оснащен блоком управления элек­тропривода с кабелем КРПСН 3X4-1X2,5 по ГОСТ 13497-77Е. Электропривод управляется с кнопочного поста через магнит­ный пускатель.

Вращатель с электроприводом прикреплен быстросъемными зажимами к поворотной стойке, состоящей из плиты — кронш­тейна, приваренного к спайдеру. Спайдер состоит из разрезного корпуса, клиньев и рукоятки управления. Колонна НКТ закли­нивается в спайдере. Ключ надвигается на колонну труб поворо­том вокруг кронштейна, при этом стяжной болт фиксатора вра­щателя, скользя по эксцентричной поверхности слайдера, попа­дает в его паз и фиксирует совмещение вращателя со спайдером. Включением кнопки управления водило приводится во враще­ние. Прорези большой шестерни и корпуса совмещают специ­альным совмещающим механизмом.

На базе ключа КМУ-32 разработан механический универсаль­ный гидроприводной ключ КМУ-ГП, который применяется на гидрофицированных самоходных ремонтных агрегатах.

Рис. 10.19. Ключ механический универсальный КМУ

1 — блокировочная рукоятка; 2— механизм совмещения про­резей рабочей шестерни и кор­пуса: 3 — водило- 4 — редук­тор; 5 — электропривод, б — смежный маховик; 7— крон­штейн; 8 — вращатель; 9 — спайдер

 

Технические характеристики

КМУ-32 КМУ-32 КМУ-50

Максимальная грузоподъемность, т..........32................32................50

Частота вращения водила, мин^-1.................55.............5—80.............55

Максимальный крутящий..............................................4410

момент на водиле, Н м

Диаметр захватываемых труб, мм.........................48, 60, 73, 89

Габаритные размеры, мм:

длина.........................................................840............950..............960

ширина......................................................410............410..............590

высота..................................................... 1020..........1020.............960

Масса, кг:

ключа в сборе...........................................360............330..............360

полного комплекта..................................460............420..............425

 

Ключ подвесной КГП

Ключ подвесной гидравлический КГП предназначен для свин­чивания, закрепления и развинчивания труб диаметром 73 и 89 мм [56, 59].

Ключ состоит (рис. 10.20) из рычага с редуктором 13, челюсти передней 6, челюсти задней 75, челюсти сменной 5, подвески 1, регулятора расхода для гидрофицированных установок А-50.

Рычаг с редуктором 13 представляет собой сварную конст­рукцию, в средней части которой расположен шестеренчатый редуктор с гидромотором. Гидромотор приводится в действие реверсивным золотником с ручным управлением, размещенным на конце рычага, или дистанционно — золотником с поста опе­ратора. При дистанционном управлении ключом золотник, ус­тановленный на ключе, служит для изменения направления вра­щения труб.

Для передачи вращения ведущему ролику передней челюсти 6 между выходным валом редуктора и осью ведущего ролика уста­новлена цепная передача, закрытая кожухом. Передняя и задняя челюсти ключа шарнирно укреплены на передней части рычага. Внутри передней челюсти, шарнирно укрепленной на рычаге с редуктором, расположен ведущий ролик 7с зубчатой насечкой, который с помощью каретки 8 и гидравлического цилиндра 9 перемещается к трубе во время свинчивания или развинчива­ния.

Рис. 10.20. Ключ гидравлический подвесной КГП:

1 — подвеска; 2 — гидромотор; 3, 14 — болты регулировочные; 4 — замок; 5— челюсть сменная; 6— челюсть пе­редняя; 7 — ролик зубчатый; 8 — ка­ретка; 9 — цилиндр; 10 — цепная пе­редача; 11 — канат гидрораскрепителя: 12 — золотник реверсивный: 13 — ры­чаг с редуктором: 15 - челюсть задняя

В исходное положение ролик отводится с помощью пружи­ны. Вращение ролику 7 передается цепной передачей от звез­дочки, установленной на рычаге с редуктором. Для замены ро­лика 1 необходимо снять крышку, отвернув болты, и с помощью рычага снять ось ролика. Ролик заменить и ось собрать в обрат­ной последовательности. Со стороны трубы установлены зубча­тые сухари для захвата бурильного замка при его закреплении или откреплении. Внутри задней челюсти установлен ролик с гладкой поверхностью, который, так же как и в передней челю­сти, с помощью каретки и гидравлического цилиндра переме­щается к бурильной трубе. На челюсти со стороны трубы также установлены зубчатые сухари для захвата бурильного замка при его закреплении и откреплении.

Для закрытия ключа на трубе челюсть имеет защелку. Смен­ная челюсть 5 шарнирно крепится с помощью оси к передней челюсти. Внутри сменной челюсти установлены два гладких ро­лика. С левой стороны челюсть имеет два зуба, с помощью ко­торых ключ может устанавливаться на бурильных замках диа­метром 95 и 109 мм.

С помощью подвески ключ подвешивается па скважине. Го­ризонтальное положение ключа регулируется подвеской 14 и кареткой 8. В зависимости от сборки ключ КГП может быть правого или левого вращения.

Технические характеристики

Диапазон работы ключа:

с трубами диаметром, мм...............................................73—89

с замками, мм................................................................95—108

Максимальная частота вращения трубы при свинчивании, мин^-1:

диаметром 73 мм с замком диаметром 95 мм....................144

диаметром 89 мм с замком диаметром 108 мм..................125

Максимальный крутящий момент, кНм:

при свинчивании-развинчивании бурильной трубы......0,589

при раскреплении бурильной трубы....................................30

Максимальное давление в гидросистеме, МПа....................8

Подача гидросистемы, л/мин..............................................60—70

Габаритные размеры, мм:

длина..................................................................................... 1020

высота....................................................................................590

ширина..................................................................................760

Масса, кг................................................................................410

Ключ подвесной гидравлический КПГ-12 предназначен для механизации операций по свинчиванию-развинчиванию колон­ны насосно-компрессорных труб (НКТ) и бурильных труб при подземном и капитальном ремонте скважин, эксплуатируемых всеми видами оборудования, в условиях умеренного и холодно­го микроклиматических районов по ГОСТ 16350-80 при темпе­ратуре окружающего воздуха от -60 до +40 ºС [56].

В ключе предусмотрена плавная регулировка крутящего мо­мента. Пятикулачковая конструкция захвата отличается суще­ственными преимуществами по сравнению с двух-трехкулочковыми трубными ключами. Ввиду того, что пятикулачковый зах­ват образует полную окружность вокруг трубы и легко приспо­сабливается к потерявшим правильный зазор контурам, рабочие усилия равномерно распределяются по окружности, обеспечи­вая жесткий зажим без деформации трубы или проблем оставле­ния меток на трубе.

Динамический баланс специального 360-градусного ротора обеспечивает плавную работу даже при высоких скоростях. При­сущая конструкции высокая прочность и отсутствие деформа­ции обеспечивают экономию в весе и размере без ухудшения характеристики ключа. Изолированная планетарная коробка передач с цельным ротором не требует значительного техничес­кого обслуживания.

Характеристики

Максимальный крутящий момент, кНм (кгс-м):

низкая передача............................................................12 (1200)

высокая передача..........................................................2,4 (240)

Диапазон изменения крутящего момента, кНм (кгс·м):

низкая передача.................................................0—12 (0—1200)

высокая передача................................................0—2,4 (0—240)

Частота вращения трубозахватного устройства, об/с (об/мин):

низкая передача..............................................................0,4 (24)

высокая передача..........................................................2,0 (120)

Условный диаметр свинчиваемых

и развинчиваемых труб, мм...............................48, 60, 73, 89, 114

Привод ключа гидравлический от гидросистемы агрегата

Максимальное давление, МПа (кгс/см²)....................... 13,5 (135)

Габаритные размеры в собранном виде, мм:

длина.................................................................................... 1220

ширина...................................................................................560

высота...................................................................................2320

Масса, кг, не более:

в собранном виде..................................................................485

полного комплекта................................................................505

Полный срок службы, лет, не менее............................................7

 

К достоинству гидравлических ключей следует отнести безу­дарную работу и возможность менять частоту вращения, момент свинчивания и развинчивания и конструктивно просто ограничивать максимальный крутящий момент. К недостаткам этих ключей следует отнести относительную с электроприводными сложность в изготовлении и эксплуатации.