Лекция на тему «Ключи ручные и автоматические»

Назначение

Ключи предназначены для свинчивания и развинчивания резьбовых соединений труб или штанг при СПО в процессе ремонта скважин как вручную, так и с применением автоматических ключей.

Классификация

См. приложение

Конструкция ручных ключей

КОТ – ключ одношарнирный трубный (Халиловский), предназначен для работы как вручную, так и с применением автоматических ключей.

Состоит: рукоятка  шарнирно соединенная с челю­стью. На оси шарнира находится пружина, которая обеспечивает удержание на весу ключа, установленного на трубе. В челюсть вставлена плоская плашка, в руко­ятку – полукруглый сухарь. Плашка и сухарь имеют насечки, чтобы не было проскальзывания ключа по трубе. Для удобства зарядки ключа на трубу в челюсть ввинчена ручка.

Выпускают:  КОТ 48-89, КОТ 89-132  цифры – это диаметр труб захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 7,5 кг  и 8,6 кг 

1- ручка; 2- челюсть; 3- рукоятка; 4- сухарь; 5- плашка

КТГУ - ключ трубный универсальный, предназначен для работы как вручную, так и с применением автоматических ключей.

Состоит: рукоятка шарнирно соединенная с челюстью, челюсть шарнирно соединена со створкой. В створку и челюсть вставлены сухари. Сухари имеют насечки, чтобы не было проскальзывания ключа по трубе. При надеваний ключа на трубу створка поворачивается вокруг пальца и под действием пружины плотно прижимается сухарем к трубе.

Выпускают: КТГУ-60, КТГУ-73, КТГУ-89 цифры – это диаметр труб захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 4 кг,5 кг и 7 кг 

1-сухарь; 2- палец; 3- створка; 4- пружина; 5- рукоятка; 6- челюсть

КТД - ключ трубный двухшарнирный, предназначен для работы как вручную, так и с применением автоматических ключей.

Состоит:  большая рукоятка шарнирно соединенная с большой челюстью, которая шарнирно соединена с малой че­люстей. Для удобства зарядки ключа на трубу к малой челюсти приварена малая рукоятка. На малой челюсти располо­жен самоустанавливающийся сухарь с зубча­той поверхностью, чтобы не было проскальзывания ключа по трубе.  В шарнир между рукояткой и челюстью вставлена пружина, которая обеспечивает удержание на весу ключа, установленного на трубе.

Выпускают: КТГД-60, КТГД-73, КТГД-89, КТД-114 цифры – это диаметр труб захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 4,6 кг, 5,2 кг, 6,1 кг и 8,4 кг 

Аналог ключ трубный машинный КТМ

1- челюсть малая; 2 - челюсть большая; 3 - сухарь; 4 - большая рукоятка; 5 – малая рукоятка; 6- шарнир

КЦН и КЦО - ключ цепной нормальный и облегченный служат для захватыва­ния и вращения труб в процессе их свин­чивания и развинчивания в ручную.

Состоят: две щеки с зубьями, шарнирно соединенных болтом с рукояткой, и цепи.

Выпускают: КЦН 1(60-114 мм), КЦН 2(114-146 мм), КЦН 3(146-245мм)

                      КЦО 1(60-114 мм), КЦО 2(114-146 мм), Масса ключа – 11,5 кг, 14 кг, 24 кг и 53 кг 

1-цепь; 2-рукоятка; 3-щеки; 4-болт

КШШ - ключ штанговый шарнирный, предназначен для ручного и механизированного свинчивания - развинчивания на­сосных штанг при спуско-подъемных операциях при ремонте скважин.

Состоит: рукоятка шарнирно соединенная с челюстью, в шарнир вставлена пружина, которая обеспечивает удержание на весу ключа, установленного на штанге. Челюсть выполнена под квадрат штанги.

Выпускают: КШШ  16-25, цифры – это диаметр штанг захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 1,9 кг

1- рукоятка; 2- челюсть; 3- пружины; 4- ось; 5- сегмент

КШ - ключ штанговый, применяется для свинчивания и развинчивания вручную насосных штанг при ремонте скважин.

Представляет собой кованую заготовку с зевом под размер квадрата штанги.

Выпускают: КШ 16, КШ 19-22, КШ 25, цифры – это диаметр штанг захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 3,5 кг, 4,7 кг и 6,5 кг

1- рукоятка; 2- кованая челюсть.

КШК - ключ штанговый круговой, предназначен для отвинчивания за тело насосных штанг в аварийных ситуациях вручную.

Состоит: обод диаметром 560 мм, спицы и специальный замок в центре ключа. Замок имеет  неподвижную и подвижную плашки, которые зажимают штанги по телу и зажимной винт.

Выпускают: КШК 12-25, цифры – это диаметр штанг захватываемых  ключом при свинчива­нии - развинчивании, мм  Масса ключа – 5,5 кг

1-обод; 2- неподвижная плашка; 3- подвижная плашка; 4- зажимный винт

Автоматические ключи

АПР - автомат подземного ремонта, используют для  механического  свинчивания  и  отвинчивая труб и удержания их на весу при СПО в процессе ремонта скважин. АПР рассчитан на использование его совместно с элеваторами ЭТА и трубными ключами КТГУ и КТД.

АПР-2ВБ состоит из блока автомата, клиньевой подвески, центратора, балансира с грузом, электрического инерционного взрывобез­опасного привода с реверсивным взрывобезопасным переключателем.

Блок автомата представляет собой корпус клиньевого спай­дера с червячным редуктором и водилом, передающим враща­ющее усилие трубному ключу. Блок автомата крепится к пьеде­сталу центратора тремя шпильками.

Блок клиньевой подвески состоит из направляющей с коль­цевым основанием, к которому шарнирно подвешены три кли­на. Клиньевую подвеску соответствующего размера на время работы вставляют в корпус автомата.

Блок центратора для труб диаметрами 48, 60, 73 и 89 мм со­стоит из пьедестала, к которому тремя шпильками крепится ав­томат фиксатора и втулок центратора. Блок балансира состоит из балансира и надетого на него груза. Для обеспечения перемещения клиньевой подвески вверх-­вниз балансир на время работы соединяют с блоком автомата.

Автомат АПР-2ВБ комплектуется взрывобезопасным элект­роприводом и инерционным устройством для резкого увеличения момента на водиле автомата при отвинчивании труб, а также при завинчивании труб большого диаметра.

1-корпус автомата; 2- червячное колесо; 3- клиньевая подвеска: 4- корпус клина; 5- плашка; 6-опорный фланец; 7-водило; 8- вал вилки включения маховика; 9- электроинерционный привод; 10 - ось балансира; 11 - направление клиньевой подвески; 12 - центратор; 13- пьедестал центратора; 14 - фиксатор центратора

Техническая характеристика

                                                                                    АПР-2ВБ           

Максимальная грузоподъёмность, т                              80                         

Частота вращения водила, мин                                   51                      

Условный диаметр труб по ГОСТ 633-80, мм              48, 60, 73, 89, 114

Масса, кг:                         

ключа в сборе                                                                  240                    

полного комплекта                                                          310                    

КМУ - ключ механический универсальный, применяют при текущем ремонте скважин для ме­ханизации операций по свинчиванию и развинчиванию насосно­компрессорных труб с удержанием на весу и центрированием ко­лонны труб. Наибольшее применение ключ получил при ремонте скважин с погружными центробежными электронасосами.

Основные узлы ключа - вращатель, электропри­вод, кронштейн и разрезной спайдер.

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. 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. Включением кнопки управления водило приво­дится во вращение.

1-блокировочная рукоятка;

2- механизм совмещения прорезей рабочей шестерни и корпуса; 3- водило; 4- редуктор; 5- электропривод; 6-смежный маховик; 7- крон­штейн; 8- вращатель; 9- спайдер

Техническая характеристика                        

                                                                            КМУ-50                                                             

Максимальная грузоподъёмность, т                               50

Частота вращения водила, мин                                    60                   

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

Масса, кг:

ключа в сборе                                                                   360

полного комплекта                                                          410

КПГ – ключ подвесной гидравлический, предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания бурильных и насосно-компрессорных труб (далее НКТ).

В состав ключа входят следующие основные узлы:

- редуктор зубчатый (поз. 1);

- двухсекционный  гидромотор (поз.2);
- гидрораспределитель (поз.3) с клапаном давления (поз. 9);
- рычаг управления меньшей секцией гидромотора (поз.4);
- рычаг управления большей секцией гидромотора (поз.5);
- рычаг управления гидрораспределителя (поз. 6);
- цилиндр подвески (поз.6);
- подвеска (поз. 7);
- заслонка (поз. 8);
- манометр (поз. 10);
- ротор в сборе с челюстями (поз. 11).

Техническая характеристика 

Частота вращения ротора при максимальной объемной  подаче, с^-1(об/мин)

при управлении двумя секциями гидромотора            0,62 (37)
при управлении большей секцией гидромотора          0,98 (59)
при управлении меньшей секцией гидромотора          1,87 (112)

Масса, кг                                                                             293 мах 

КШЭ - ключ штанговый электроприводной, предназначен для механизированного свинчивания - развинчивания и спуска-подъ­ема насосных штанг при текущем ремонте скважин.

Ключ состоит из трех основных узлов: блока вра­щателя, блока управления электродвигателем и специального штангового элеватора.

Блок ключа представляет собой редуктор с прямозубыми колесами. К одному концу быстроходного вала редуктора при помощи полумуфты присоединен электродвигатель, на другом конце вала при помощи шлицев устанавливается маховик. На большом колесе-шестерне приварено водило. На водиле кор­пуса имеется откидная вилка, выполняющая роль второго эле­ватора и служащая для удержания колонны штанг на весу.

В корпусе пьедестала имеются два винта для крепления ключа на устьевой муфте.

Блок управления электродвигателем состоит из электромаг­нитного пускателя, кнопочного поста управления, соединенных кабелем со штепсельными разъемами.

Пост управления - кнопочный, устанавливается на двух специальных шпильках крепления электродвигателя в двух по­ложениях в зависимости от места расположения оператора.

Техническая характеристика    

Диаметры насосных штанг, мм                  16; 19; 22; 25

Частота вращения, с (мин)                             1,667  (100)

Масса, кг                                                                    145

1- водило; 2- откидная вилка; 3- редуктор; 4-электродвигатель; 5- маховик; 6- винты крепления

КШГ – ключ штанговый гидравлический, предназначен для быстрого, безопасного, точного свинчивания и развинчивания насосных штанг.

Конструкция ключа см. КПГ