Безбалансирный станок-качалка

Безбалансирный станок-качалка содержит стойку-опору, вдоль которой установлены винт ходовой и электропривод. На винте ходовом установлена с возможностью продольного перемещения и вращения гайка. В верхней части стойки-опоры установлены с возможностью вращения ролики, охватываемые гибкими связями-канатами. Один из концов каждой связи прикреплен к траверсе, а другой прикреплен к соответствующему противовесу. Противовесы связаны с гайкой и имеют возможность совершать согласованное возвратно-поступательное движение вдоль стойки-опоры, при этом винт ходовой размещается между противовесами. Гайка содержит сквозное отверстие, перпендикулярное продольной оси винта ходового, в которое вставлены с возможностью поворота цилиндрические вкладыши с прямоугольными пазами, обращенными к винту ходовому. В пазах цилиндрических вкладышей размещены с возможностью вращения на осях ролики обкатные. Выступающие во внутреннюю полость гайки части роликов обкатных в своем поперечном сечении соответствуют форме ленточной нарезки - канавкам, по которым они обкатываются, обеспечивая возвратно-поступательное движение гайки относительно винта ходового. Повышается эксплуатационная надежность, снижается себестоимость привода и затраты на обслуживание. 3 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для добычи нефти и природных битумов и может быть использовано в качестве привода при механизированной эксплуатации скважин.

Известен станок-качалка, содержащий раму, стойку, балансир с поворотной головкой, траверсу с шатунами, шарнирно подвешенную к балансиру, и редуктор с кривошипами и противовесами (Е.И. Бухаленко, В.В. Вершковой, Ш.Т.Джафарова и др. «Нефтепромысловое оборудование», М.: Недра, 1990 г., стр. 54, рис. 2.2).

К недостаткам известного станка-качалки можно отнести: относительную сложность, цикличность нагрузки на редуктор и штанги, высокие пусковые моменты, большую металлоемкость и невозможность эксплуатации с их помощью наклонных и горизонтальных скважин.

Известен также станок-качалка для нефтяных скважин, содержащий опору, электродвигатель, фрикционную передачу, состоящую из шкива и маховика с жестко укрепленной в его ступице гайкой, ходовой винт с ленточной нарезкой, проходящей через гайку, образующей с ней винтовую пару, и штангу, присоединенную к нижнему концу ходового винта (а.с. СССР №72020, МПК F04B 47/00, БИ №4, 1948 г.).

Недостатками данного станка-качалки являются: низкая надежность и сложность управления работой двигателя из-за необходимости постоянного изменения направления вращения его вала при ходе вверх-вниз.

Прототипом заявленного решения является безбалансирный станок-качалка, содержащий опору-стойку, в верхней части которой закреплен с возможностью вращения ролик, в канавке которой уложена гибкая связь, один конец которой связан с полированным штоком, а другой - с противовесом, подвешенным по другую сторону стойки-опоры, электропривод, обеспечивающий вращение двух ходовых винтов, на которых установлены с возможностью совершать возвратно-поступательное, согласованное между собой движение, причем ходовые винты расположены по обе стороны от штанги, в одной плоскости.

Основным недостатком такого станка-качалки можно назвать наличие в конструкции двух ходовых винтов, что в итоге ведет к удорожанию и некоторому снижению эксплуатационной надежности. Тем более, если иметь в виду малодебитные скважины с малой глубиной залегания пластов, так как в этом случае не требуется высокая несущая способность привода.

Задачей предлагаемого решения является: повышение эксплуатационной надежности, снижение себестоимости привода для малых типоразмеров приводов, снижение затрат по обслуживанию привода.

Поставленная цель достигается за счет того, что в известном безбалансирном станке-качалке, содержащем электропривод, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, стойку-опору, установленную рядом со скважиной на расстоянии радиусов роликов, закрепленных в верхней части стойки-опоры с возможностью вращения, противовесы уравновешивающие, гибкие связи, охватывающие по канавкам ролики и связывающие траверсу с противовесами, при этом гибкие связи одним из концов прикреплены к траверсе, а другим - к противовесу уравновешивающему, а механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное размещен между противовесами, связан с ними и обеспечивает возвратно-поступательное движение противовесов уравновешивающих, содержит винт ходовой с двухзаходной ленточной нарезкой, но при этом начало одной из ленточных нарезок в одном из концов винта ходового связано плавным переходом с концом другой ленточной нарезки, образуя при этом бесконечную ленточную нарезку (канавку), причем на винте ходовом установлена гайка с возможностью продольно-вращательного перемещения относительно винта ходового, со сквозным отверстием, перпендикулярным продольной оси винта ходового, в которое вставлены с возможностью поворота соосно расположенные цилиндрические вставки с выполненными в них прямоугольными пазами, со сторон, обращенных к ходовому винту, а в пазах цилиндрических вставок размещены с возможностью вращения ролики обкатные, при этом выступающие во внутреннюю полость из цилиндрических вставок части роликов обкатных катятся по винтовым ленточным нарезкам (канавкам), обеспечивая возвратно-поступательное движение гайки относительно винта ходового при постоянном направлении вращения электропривода.

На фиг. 1 схематически изображен безбалансирный станок-качалка, на фиг. 2 - вид со стороны противовесов и на фиг. 3 - вид А, разрез гайки.

Безбалансирный станок-качалка содержит стойку-опору 1, вдоль которой установлены винт ходовой 2 и электропривод 3. На винте ходовом 2 установлена с возможностью продольного перемещения и вращения гайка 4. В верхней части стойки-опоры 1 установлены с возможностью вращения ролики 5, 6, охватываемые гибкими связями (канатами) 7, 8. Один из концов каждой связи прикреплен к траверсе 9, а другой прикреплен к соответствующему противовесу 10, 11. Противовесы 10, 11 связаны с гайкой 4 и имеют возможность совершать согласованное возвратно-поступательное движение вдоль стойки-опоры 1, при этом винт ходовой 2 размещается между противовесами. Гайка 4 содержит сквозное отверстие, перпендикулярное продольной оси винта ходового 2, в которое с возможностью поворота вставлены цилиндрические вкладыши 12, 13 с прямоугольными пазами, обращенными к винту ходовому 2. В пазах цилиндрических вкладышей 12, 13 размещены с возможностью вращения на осях 14, 15 ролики обкатные 16, 17, при этом выступающие во внутреннюю полость гайки 4 части роликов обкатных 16, 17 в своем поперечном сечении соответствуют форме ленточной нарезки (канавки) 18, по которой они и обкатываются, обеспечивая возвратно-поступательное движение гайки 4 относительно винта ходового 2.

Безбалансирный станок-качалка работает следующим образом.

Электропривод 3 передает вращение винту ходовому 2 с установленной на нем гайкой 4. Гайка 4, посредством установленных в ней роликов обкатных 16, 17, поворотных вкладышей 12, 13 и осей 14, 15, совершает возвратно-поступательное движение вдоль винта ходового 2, при этом гайка 4, связанная с противовесами 10, 11, приводит их в движение. Противовесы 10, 11 через гибкие связи (канаты) 7, 8 обеспечивают возвратно-поступательное движение траверсы 9, жестко связанной с колонной насосных штанг, приводя в движение СШН, который в свою очередь обеспечивает подъем скважинной жидкости на дневную поверхность.

Вращение ходового винта 2 осуществляется в одном направлении, при этом в крайних положениях его обкатные ролики 16, 17 за счет разворота вкладышей цилиндрических 12, 13 вместе с осями 14, 15 по плавному переходу перекатываются на диаметрально противоположную ленточную нарезку, меняя направление движения гайки 4 на противоположное. Таким образом, в крайних положениях винта ходового 2 гайка 4 меняет направление движения на противоположное, после чего циклы повторяются.

Технико-экономическая эффективность от использования данного изобретения достигается за счет меньших габаритов, вращения электропривода в одном направлении и меньшей потребляемой мощности.

Безбалансирный станок-качалка, содержащий электропривод, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, стойку-опору, установленную рядом со скважиной на расстоянии радиуса ролика, закрепленного в верхней части стойки-опоры с возможностью вращения, противовес, гибкую связь, охватывающую по канавке ролик и связывающую подвеску с противовесом, отличающийся тем, что в верхней части стойки-опоры установлен дополнительный ролик и дополнительная гибкая связь, при этом гибкие связи, охватывающие по желобам-канавкам ролики, одним из концов прикреплены к траверсе-подвеске, а другим - к противовесу уравновешивающему, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное размещен между противовесами, связан с ними, обеспечивает возвратно-поступательное движение противовесов и содержит винт ходовой с двухзаходной ленточной нарезкой, но при этом начало одной из ленточных нарезок в одном из концов винта ходового связано плавным переходом с концом другой ленточной нарезки, образуя при этом бесконечную ленточную нарезку-канавку, причем на винте ходовом установлена гайка со сквозным отверстием, перпендикулярным продольной оси винта ходового, в которое вставлены с возможностью поворота соосно расположенные цилиндрические вставки с выполненными в них прямоугольными пазами со сторон, обращенных к ходовому винту, а в пазах цилиндрических вставок размещены с возможностью вращения ролики обкатные, при этом выступающие из цилиндрических вставок части роликов обкатных катятся по винтовым ленточным нарезкам-канавкам, обеспечивая возвратно-поступательное движение гаек относительно винта ходового при постоянном направлении вращения электропривода.



 

Похожие патенты:

Длинноходовой станок-качалка предназначен для привода скважинного штангового насоса. Станок-качалка включает одноплечий балансир, головку балансира, закрепленную на поворотном рычаге-основании, одна из осей которого установлена в подшипниковых опорах на конце балансира.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, в частности к нефтеперекачивающей машине с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке.

Изобретение относится к скважинным насосным установкам и может быть применено для одновременно-раздельной эксплуатации двух пластов. Установка включает колонну лифтовых труб, верхний и нижний пакеры, установленные над соответствующими пластами, хвостовик с каналами, колонну штанг и штанговый насос с дополнительным всасывающим клапаном, сообщенным выходом с отверстием в стенке цилиндра, полым корпусом с боковым отверстием, сообщенным с межтрубным пространством, основным всасывающим клапаном в нижней части и разделительным поршнем, размещенным ниже отверстия для дополнительного всасывающего клапана в цилиндре с возможностью ограниченного продольного перемещения вниз в полость корпуса и вверх под воздействием плунжера, дополнительный нагнетательный клапан, пропускающий из полости корпуса через боковое отверстие в межтрубное пространство.

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти скважинными штанговыми насосами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для обеспечения оптимальных параметров работы скважинной штанговой насосной установки. Способ оптимизации параметров привода штангового насоса, состоящего из балансира, головки балансира, стойки, шатуна, кривошипа, редуктора, приводного двигателя, тормоза и противовесов, заключается в увеличении длины хода полированного штока, осуществляемом изменением радиуса кривошипа, путем перестановки шатуна в отверстиях кривошипа.

Изобретение относится к скважинным штанговым насосным установкам. Установка включает колонну лифтовых труб, пакер, хвостовик и штанговый насос с боковым отверстием в цилиндре, делящим этот цилиндр на две части, пропорциональные производительностям соответствующих пластов, размещенным в кожухе над двухканальным корпусом, в одном из каналов которого размещен дополнительный всасывающий клапан с выходом в зазор между кожухом и цилиндром, а второй канал сообщен с входом штангового насоса, входы первого и второго каналов сообщены с надпакерным пространством скважины и хвостовиком или наоборот.

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин. Привод содержит двигатель, редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, включающий ведущий и ведомый шкивы.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, позволяет осуществлять добычу из фонда скважин, осложненных вязкостью и механическими примесями. Насосная установка содержит колонны насосных труб и штанг, замковую опору, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра.

Изобретение относится к устройству для стопорения трансмиссии погружного глубинного насоса для скважин от нежелательного вращения. Раскрыт стопор обратного вращения для погружного насоса для скважин, причем стопор обратного вращения расположен в приводной головке.

Изобретение относится к области добычи нефти с помощью скважинных нефтяных насосов. В гидравлической системе, приводящей в движение нефтяной скважинный насос, содержится двунаправленный поршневой насос переменного объема, участок обнаружения выпускной скорости, участок обнаружения выпускного давления и пропорциональный соленоидный управляющий клапан.
Наверх