Приводной трубный ключ

010816 Область техники, к которой относится изобретение Изобретение относится к приводному трубному ключу. Более конкретно, оно относится к приводному трубному ключу, содержащему две половины корпуса, которые могут поворачиваться относительно друг друга, причем половины корпуса выполнены с возможностью поворота между закрытым активным положением и открытым неактивным положением. Поддерживаемое радиально разделенное приводное кольцо, снабженное гидравлически активируемыми зажимными плашками, обращенными к центральной оси приводного трубного ключа, установлено в указанных половинах корпуса, причем приводное кольцо связано с приводом для поворота приводного кольца вокруг центральной оси. Приводное кольцо снабжено по меньшей мере одним байонетным затвором, который обеспечивает разъемное соединение частей приводного кольца. Предшествующий уровень техники При буровых работах в грунте, когда применяются соединяемые буровые трубы, например, при добыче нефти, хорошо известны и широко используются механические трубные ключи в форме приводных трубных ключей. Приводные трубные ключи этого типа обычно включают в себя гидравлически или механически активируемые захваты или зажимные плашки, предназначенные для зажима трубы захватным образом. Общеизвестно, что приводные трубные ключи открываются либо в радиальном направлении, либо таким образом, что приводной трубный ключ перемещается в радиальном направлении к трубе или от трубы. Из-за относительно больших усилий зажима, которые необходимы при соединении труб, открытые приводные трубные ключи зачастую оказываются слишком тяжелыми в связи с тем, что они должны иметь размеры, позволяющие воспринять указанные усилия. Закрытые приводные трубные ключи, в которых усилия зажима могут быть восприняты замкнутым кольцом, часто бывают относительно легкими,но обеспечить для приводного трубного ключа закрывающий механизм, который был бы достаточно прочным и демонстрировал необходимую надежность, оказалось трудной задачей. Сущность изобретения Задача изобретения заключается в устранении или, по меньшей мере, уменьшении одного или более недостатков известных из уровня техники решений. Задача решается за счет признаков, содержащихся в нижеприведенном описании и пунктах формулы изобретения. В соответствии с настоящим изобретением приводной трубный ключ включает в себя две половины корпуса, которые могут поворачиваться относительно друг друга, причем половины корпуса выполнены с возможностью поворота (предпочтительно за счет гидравлических средств) между закрытым активным положением и открытым неактивным положением. Поддерживаемое радиально разделенное приводное кольцо, снабженное гидравлически активируемыми зажимными плашками, обращенными к центральной оси приводного трубного ключа, установлено в указанных половинах корпуса, причем приводное кольцо связано по меньшей мере с одним приводным двигателем для поворота приводного кольца вокруг центральной оси. Приводное кольцо снабжено по меньшей мере одним фиксирующим средством, обычно в виде байонетного затвора, для разъемного соединения приводного кольца. Посредством механических передач байонетный затвор может поворачиваться (предпочтительно, за счет гидравлических средств) между активным и неактивным положениями. Часть байонетного затвора,которая установлена в первой части приводного кольца, включает в себя тело, снабженное запорными собачками. Тело с запорными собачками входит с сопряжением в углубление в противоположной второй части приводного кольца. За счет вращения тела вокруг его центральной оси запорные собачки могут перемещаться между активным и неактивным положениями. Механическая передача байонетного затвора предпочтительно включает в себя фиксатор, установленный в одной из частей приводного кольца. Фиксатор, который перемещается в осевом направлении гидравлическим поршнем, установленным в соответствующей половине корпуса, работает совместно со штифтом, эксцентрически смонтированным на валу. По мере перемещения частей приводного кольца по направлению друг к другу, они будут прилегать друг к другу вдоль радиальной стыковой направляющей полосы, которая размещена на одной торцевой поверхности частей приводного кольца, как правило, на верхней торцевой поверхности. При дальнейшем перемещении частей приводного кольца по направлению друг к другу, они будут поворачиваться относительно друг друга вокруг направляющих полос на некоторый угол. Пока части приводного кольца находятся в этих относительных положениях, байонетный затвор можно открывать или закрывать. При зафиксированном положении байонетного затвора части приводного кольца выравниваются по отношению к другу, в то время как зажимные плашки затягиваются на трубе. Байонетный затвор таким образом затягивается. Чтобы зафиксировать первую и вторую части приводного кольца внутри соответствующих половин корпуса, фиксатор находится в углублении в соответствующей половине корпуса,когда байонетный затвор находится в неактивном положении. Поэтому при открытом байонетном затворе сместить части приводного кольца в половинах корпуса невозможно. Благодаря соединению частей приводного кольца посредством предварительно нагруженного байо-1 010816 нетного затвора в соответствии с изобретением, эти части будут демонстрировать (в соединенном и затянутом положении) существенно увеличенную жесткость по сравнению с известными разделенными приводными кольцами. Перечень фигур чертежей В дальнейшем приводится описание неограничивающего примера предпочтительного варианта осуществления изобретения, который представлен на прилагаемых чертежах. Фиг. 1 показывает приводной трубный ключ в соответствии с изобретением; фиг. 2 показывает половины корпуса приводного трубного ключа в открытом положении; фиг. 3 показывает приводное кольцо в увеличенном масштабе; фиг. 4 показывает сечение III-III фиг. 3; фиг. 5 показывает такое же сечение, как и фиг. 4, но байонетный затвор находится в запорном активном положении; фиг. 6 показывает в еще более увеличенном масштабе вид IV-IV фиг. 4; и фиг. 7 показывает в еще более увеличенном масштабе относительные положения частей приводного кольца во время соединения и разъединения байонетного затвора. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На чертежах ссылочный номер 1 обозначает приводной трубный ключ, включающий в себя две половины 2 корпуса, которые могут перемещаться относительно друг друга и присоединены хорошо известным способом к опоре 4 с возможностью совместного подъема и опускания. Состоящее из двух частей приводное кольцо включает в себя первую часть 6 приводного кольца и вторую часть 8 приводного кольца, которые можно соединить в одно приводное кольцо и которые выполнены с возможностью поворота вокруг собственной центральной оси 10 посредством приводных двигателей 12, когда половины 2 корпуса находятся в своем закрытом активном положении, фиг. 1. Несколько зажимных плашек 14, установленных в частях 6 и 8 приводного кольца с возможностью радиального перемещения, предназначены для захвата трубы, которая здесь не показана. Части 6, 8 могут иметь разъемное соединение друг с другом посредством двух байонетных затворов 16. Каждый из байонетных затворов 16 включает в себя тело 18 в виде оси, проходящей по касательной относительно соответствующих частей 6, 8 приводного кольца и выходящей через первую соединительную пластину 20 части 6, 8 по направлению к соседней части 6, 8. Ось 18 может вращаться относительно своей собственной продольной оси и снабжена запорными собачками 22 на свободном концевом участке,фиг. 2, 4, 5. Ось 18 и запорные собачки 22 с сопряжением входят в углубление 23 во второй соединительной пластине 24 соседней части 6, 8 приводного кольца. Стопорная втулка 26 не допускает, чтобы ось 18 выдвигалась относительно первой соединительной пластины 20 в осевом направлении. Ось 18, запорные собачки 22 и стопорная втулка 26 образуют запирающее тело байонетного затвора 16. Стопорная втулка 26 снабжена эксцентрически расположенным штифтом 28, который размещен в вытянутом поперечном пазу 30 в фиксаторе 32. Фиксатор 32 может перемещаться в осевом направлении и занимать первое положение, при котором байонетный затвор 16 находится в неактивном, свободном положении, фиг. 4, и второе положение, при котором байонетный затвор 16 повернулся в активное, запирающее положение, фиг. 5. Фиксатор 32, подпружиненный в направлении своего первого положения посредством пружины 34,проходит, когда он находится в первом положении, в углубление 36 поршня в соответствующей половине 2 корпуса. Поршень 38, проходящий в цилиндре 40 в удлинении углубления 36, предназначен для того, чтобы перемещать фиксатор 32 во второе положение, в котором фиксатор 32 освобождается из углубления 36 и,в силу этого, может свободно вращаться вокруг центральной оси 10 приводного трубного ключа вместе с частями 6, 8 приводного кольца. На своем концевом участке, обращенном к углублению 36, фиксатор 32 снабжен колесом 42, набегающим на поршень 38 и половины 2 корпуса. На своих стыкуемых сторонах части 6 и 8 приводного кольца снабжены радиальными направляющими полосами 44. Направляющие полосы 44 находятся на верхней стороне частей 6, 8 приводного кольца. Когда части 6, 8 приводного кольца прилегают друг другу своими соответствующими направляющими полосами 44, первая соединительная пластина 20 отделена некоторым зазором от соответствующей второй соединительной пластины 24. Если дальше совместно перемещать части 6, 8 приводного кольца, части 6, 8 приводного кольца поворачиваются относительно соответствующих направляющих полос 44 до тех пор, пока соседние пластины 20, 24 не встретятся, фиг. 7. Пока части 6, 8 приводного кольца находятся в этом положении, ось 18 может свободно поворачиваться между запирающим и свободным положениями. Байонетный затвор 16 затягивается в этом запирающем положении путем затягивания зажимных плашек 14 на трубе (не показана). Благодаря сцеплению фиксатора 32 с углублением 36 поршня, предотвращается выкручивание час-2 010816 тей 6, 8 приводного кольца из соответствующих половин 2 корпуса, пока половины корпуса находятся в открытом положении. Половины 2 корпуса не могут выкрутиться из закрытого положения до тех пор,пока части 6, 8 приводного кольца зафиксированы в соответствующих половинах 2 корпуса. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Приводной трубный ключ (1), содержащий две половины (2) корпуса, поворачиваемые относительно друг друга и выполненные с возможностью поворота между закрытым активным положением и открытым неактивным положением, причем в указанных половинах корпуса установлено радиально разделенное поддерживаемое приводное кольцо (6, 8), снабженное гидравлически активируемыми зажимными плашками (14), обращенными к центральной оси (10) приводного трубного ключа (1), которое связано с приводным двигателем (12) для поворота приводного кольца (6, 8) вокруг центральной оси (10),отличающийся тем, что приводное кольцо (6, 8) снабжено по меньшей мере одним фиксирующим средством (16), выполненным с возможностью разъемного соединения частей приводного кольца (6, 8). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующее средство (16) выполнено в виде байонетного затвора. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что байонетный затвор (16) имеет запирающее тело (18,22, 26), поворачиваемое гидравлическим образом между активным и неактивным положениями. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что часть байонетного затвора (16), расположенная в одной из частей (6, 8) приводного кольца, включает в себя тело (18), снабженное запорными собачками(22), причем тело (18) с запорными собачками (22) входит с сопряжением в углубление (23), выполненное в противоположной части (6, 8) приводного кольца, а вращение тела (18) вокруг его центральной оси перемещает запорные собачки (22) между активным и неактивным положениями. 5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что байонетный затвор (16) поворачивается посредством перемещаемого фиксатора (32), установленного в приводном кольце и взаимодействующего со штифтом(32), эксцентрически смонтированным на запирающем теле (18, 22, 26). 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что фиксатор (32) перемещается посредством гидравлического цилиндра (38, 40), установленного в половине (2) корпуса. 7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что при нахождении байонетного затвора (16) в неактивном положении фиксатор (32) перемещен в углубление (36) поршня в соответствующей половине (2) корпуса. 8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что первая часть (6) приводного кольца и вторая часть (8) приводного кольца (6, 8) прилегают друг к другу вдоль своих соответствующих радиальных направляющих полос (44), причем части (6, 8) приводного кольца выполнены с возможностью поворота относительно направляющих полос (44) для освобождения байонетного затвора (16).