Привод штанговых глубинных насосов

Изобретение относится к насосным установкам для подъема жидкости из глубинных скважин. Привод включает основание со стойкой и механизм качания, содержащий балансир с поворотной головкой и траверсу. Механизм поворота головки балансира включает входную торцевую часть вала червячного редуктора, устройство фиксации головки балансира в рабочем положении с фиксирующими болтами и стопорными гайками на них. Устройство фиксации балансира содержит стяжку регулируемой длины, а также систему автоматической защиты привода. Входная торцевая часть вала червячного редуктора и головки фиксирующих болтов кинематически сведены на раздаточную коробку, закрепленную на балансире с расположением на ней штурвальной колонки, рулевого колеса и рукоятки включения соединительных муфт. Элемент стопорения фиксирующих болтов установлен в раздаточной коробке. Регулировочная длина стяжки устройства фиксации балансира выполнена составной. Кинематическая связь от червячного редуктора к раздаточной коробке выполнена с помощью накладного переходного редуктора и универсальной шарнирной сдвоенной муфты. Кинематическая связь от раздаточной коробки к фиксирующим болтам выполнена с помощью шарнирной сдвоенной муфты, накладного редуктора с делением в нем потока вращательного момента на два потока. Накладной редуктор и накладные кожухи с муфтами установлены на дополнительном кронштейне, закрепленном на балансире. Обеспечивается повышенное удобство, надежность и безопасность обслуживания. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Изобретение относится к насосным установкам для подъема жидкости из глубинных скважин.

Известен станок-качалка акционерного общества «Электростальский завод тяжелого машиностроения» (патент RU 2105196 C1 от 12.04.1995 г.), содержащий раму с порталом, на котором жестко смонтирована стойка. В верхней части стойки установлена опорная площадка, на которой посредством центрального подшипника смонтирован балансир с жестко закрепленной на нем головкой. На головке закреплена канатная подвеска с колонной насосных штанг. На противоположном конце балансира закреплена траверса, посредством шатунов связанная с кривошипами, установленными на выходном валу редуктора. На кривошипах установлены противовесы для уравновешивания станка-качалки во время его работы. Редуктор через клиноременную передачу соединен с электродвигателем. Опорная площадка имеет два кронштейна, шарнирно соединенные со стойкой посредством оси. Ось смонтирована на стойке параллельно оси центрального подшипника и со смещением относительно нее в горизонтальном направлении в сторону кривошипно-шатунного механизма. Во время работы станка-качалки опорная площадка фиксируется на стойке посредством крепежных болтов. Для возможности поворота опорной площадки с балансиром вокруг оси предусмотрен винтовой привод, состоящий из винта и гайки со штурвалом. Винт шарнирно посредством оси соединен с одноплечим рычагом, опирающимся другим концом на ось. Гайка установлена в подпятнике, шарнирно смонтированном на кронштейне стойки посредством оси. При ремонте скважины освобождение зоны обслуживания осуществляется путем поворота опорной площадки в вертикальной плоскости вокруг оси вместе с балансиром. Крепежные болты опорной площадки предварительно освобождают. Поворот опорной площадки с балансиром осуществляют с помощью винтового привода или от электропривода, кривошипно-шатунного механизма. Включение электродвигателя для поворота необходимо осуществлять из положения, когда угол между шатунами и кривошипами составляет 60°-90°, а направление вращения вала электродвигателя таково, чтобы головка балансира шла на подъем.

Недостатком данной конструкции является:

- для освобождения зоны обслуживания скважины головка с балансиром смещается относительно стойки однонаправленно по продольной оси станка-качалки в сторону кривошипно-шатунного механизма, либо за счет работы винтового привода от мускульной энергии обслуживающего персонала, либо от электродвигателя, который кинематически связан с кривошипно-шатунным механизмом, с предварительным освобождением крепежных болтов стойки. В обоих вариантах, во время поворота опорной площадки, происходит перемещение большой массы составных частей вверх, а по окончании работы обслуживания - вниз, что создает опасность для персонала, ведущего эти работы;

- отсутствует механизм стопорения балансира с головкой относительно стойки на время проведения работ по монтажу и ремонту привода кривошипно-шатунного механизма;

- при непредвиденном обрыве или отсоединении одного из шатунов отсутствует автоматическая защита привода, предотвращающая дальнейшее разрушение механизма качания балансира.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому изобретению является «Привод штанговых глубинных насосов» ГО «Уралтрансмаш» (патент RU 2061906 C1 от 28.07.1992), включающий стойку, закрепленную на раме, установленной на фундаменте. В верхней части стойки в подшипниках закреплен балансир, имеющий возможность совершать качательные движения относительно оси крепления «В». Балансир имеет установленную на вертикальной оси «С-С» поворотную головку с закрепленной на ней подвеской устьевого штока. Рабочее усилие передается от редуктора на балансир через траверсу, закрепленную на балансире, с помощью кривошипно-шатунного механизма. На кривошипах смонтирована система противовесов. Траверса имеет возможность самоустановки при монтаже. Привод редуктора от электродвигателя осуществляется клиноременной передачей. Ведущий вал редуктора снабжен тормозом. Поворотная головка закреплена на оси «С-С», являющейся одновременно ведомым валом червячного редуктора. В верхней части балансира установлены фиксирующие болты с контргайками. Стяжка регулируемой длины устройства фиксации балансира закреплена на стойке и имеет точку «Д» крепления на балансире. Стяжка используется при монтаже и ремонте привода. После выполнения монтажных и ремонтных работ стяжка шарнирно закрепляется на стойке.

Установленная система автоматической защиты привода включает элементы защиты при обрыве или отсоединении шатунов, выполненные в виде электроконтактных устройств, закрепленных на балансире, и упоров, закрепленных на траверсе.

Недостатком данной конструкции привода является:

- места, в которых проводятся монтажные и ремонтные работы со значительным объемом ручного труда и количества шанцевого инструмента, расположены на разных высотах относительно балансира и расстояния от центра качания его относительно стойки, так:

- при ремонте скважины зона обслуживания освобождается путем смещения поворотной головки, с последовательным выполнением ряда ручных работ: расстопорить две контргайки, отвести от поворотной головки два фиксирующих болта, с помощью червячного редуктора осуществляется поворот головки в сторону от продольной оси балансира;

- при выполнении монтажных работ для фиксации балансира необходима мускульная работа на поднятие расстопоренной стяжки и удержание ее с последующим регулированием резьбовой части длины для сочленения с балансиром;

- в системе автоматической защиты привода концевые выключатели, установленные на балансире, и упоры на траверсе не защищены от атмосферных осадков, а также отсутствует световая сигнализация, подтверждающая отключение питания на электродвигатель привода кривошипно-шатунного механизма.

Задачей данного изобретения является повышение удобства, надежности и безопасности труда, проводимого при монтажных и ремонтных работах привода штанговых глубинных насосов.

Поставленная задача достигается тем, что привод штанговых глубинных насосов, включающий основание со стойкой и механизм качания, содержащий балансир с поворотной головкой и траверсу, механизм поворота головки балансира, включающий входную торцевую часть вала червячного редуктора, устройство фиксации головки балансира в рабочем положении с фиксирующими болтами и стопорными гайками на них. Устройство фиксации балансира при монтаже и ремонте привода содержит стяжку регулируемой длины, а также систему автоматической защиты привода, включающую концевые выключатели, закрепленные на балансире, и упоры, закрепленные на траверсе. Входная торцевая часть вала червячного редуктора и головки фиксирующих болтов кинематически сведены на раздаточную коробку, закрепленную на балансире с расположением на ней штурвальной колонки, рулевого колеса и рукоятки включения соединительных муфт на последовательность выполнения операций фиксации головки. Элемент стопорения фиксирующих болтов установлен в раздаточной коробке и сблокирован с рукояткой на включение соединительной муфты для работы этими болтами. Регулировочная длина стяжки устройства фиксации балансира выполнена конструктивно составной из стержня, нижний конец которого с шарнирной подвижностью закреплен на стойке основания с расположением внутри ограждения, исключающего опрокидывание стяжки вниз. На верхний конец установлена шайба, ограничивающая увеличение длины стяжки, ниже которой установлен элемент стопорения сборной конструкции, выполненный из двух одинаковых малых раздвижных стяжек, на каждой из которых установлена с шарнирной подвижностью стержневая стяжка, на верхней части ее установлен фиксирующий наконечник с конической поверхностью для сочленения с балансиром. Малые раздвижные стяжки установлены на стержне с помощью пружины, а стягивание растяжных стяжек выполнено с помощью штурвального колеса, установленного на стягивающем валике, при этом на одной из раздвижных стяжек установлен ограничитель укладки раздвижных стяжек в сложенном положении при сжатом состоянии пружины.

Кинематическая связь от червячного редуктора к раздаточной коробке выполнена с помощью накладного переходного редуктора и универсальной шарнирной сдвоенной муфты. Кинематическая связь от раздаточной коробки к фиксирующим болтам выполнена с помощью универсальной шарнирной сдвоенной муфты, накладного редуктора с делением в нем потока вращательного момента на два потока, для передачи вращательного момента на каждый фиксирующий болт, через муфты предельного момента с храповым подпружиненным элементом, заключенные в кожуха, телескопические переходные элементы для сочленения с входными приводными элементами фиксирующих болтов. Накладной редуктор и накладные кожухи с муфтами установлены на дополнительный кронштейн, закрепленный на балансире.

В системе автоматической защиты привода электроконтактные элементы на балансире и упоры на траверсе закрыты съемными крышками.

На щитке подачи электроэнергии на привод включения механизма качания установлен элемент световой сигнализации, подтверждающий, что силовой привод механизма качания обесточен.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:

на фиг. 1 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, вид сбоку;

на фиг. 2 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, вид в плане;

на фиг. 3 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, место А;

на фиг. 4 - кинематическая схема раздаточной коробки штурвальной колонки с рулевым колесом, вид в плане;

на фиг. 5 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, вид Б;

на фиг. 6 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, место В;

на фиг. 7 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, вид Ж;

на фиг. 8 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, место Г;

на фиг. 9 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, вид Д;

на фиг. 10 - общий вид привода штанговых глубинных насосов, разрез Е-Е.

Привод штанговых глубинных насосов (фиг. 1-10) включает стойку 1, закрепленную на основании 2. В верхней части стойки 1 с помощью подшипникового узла 3 закреплен балансир 4, имеющий возможность совершать качательные движения относительно оси И. Балансир 4 имеет установленную на вертикальной оси К-К поворотную головку 5 с закрепленной на ней подвеской устьевого штока 6. Рабочее усилие передается от редуктора 7 на балансир 4 через траверсу 8, закрепленную на балансире 4 с помощью кривошипно-шатунного механизма 9. На кривошипах 10 смонтирована система противовесов 11. Траверса 8 имеет возможность самоустановки при монтаже. Привод редуктора 7 от электродвигателя 12 осуществляется клиноременной передачей 13. Ведущий вал редуктора 7 снабжен тормозом 14.

Поворотная головка 5 закреплена на оси К-К, являющейся одновременно ведомым валом червячного редуктора 15, в котором червяк расположен сбоку, а его крайняя часть выполнена с входным приводным элементом 16. В верхней части балансира 4 установлены фиксирующие болты 17 в количестве 2 штук, расположенные по обе стороны от продольной оси балансира 4. Головные части болтов 17 выполнены с входным приводным элементом 18. Входной приводной элемент 16 червячного редуктора 15 и входные приводные элементы 18 фиксирующих болтов 17 кинематически сведены на раздаточную коробку 19 со штурвальной колонкой 20 и рулевым колесом 21, закрепленную на балансере 4 с помощью кронштейна 22, болтов 23 и стопорных шайб 24. Кинематическая цепь от входного приводного элемента 16 червячного редуктора 15 до раздаточной коробки 19 выполнена с помощью накладного переходного редуктора 25 и универсальной шарнирной сдвоенной муфты 26 (карданная передача). Кинематическая цепь от раздаточной коробки 19 до входных приводных элементов 18 фиксирующих болтов 17 выполнена с помощью универсальной шарнирной сдвоенной муфты 27, накладного редуктора 28 с делением в нем потока для передачи вращательного момента на два потока для передачи вращательного момента на каждый фиксирующий болт 17. При этом, каждый вращательный момент от редуктора 28 передается через муфту 29 предельного момента с храповым элементом 30 и пружиной 31, установленной на телескопический вал 32. Каждая муфта 29 расположена в накладном кожухе 33. Накладной редуктор 28 и накладные кожухи 33 установлены на дополнительный кронштейн 34, закрепленный на балансире 4 с помощью болтов 35 и стопорных шайб 36. Муфта 29 сочленена с накладным приводным элементом 18 фиксирующего болта 17 с помощью телескопического переходного элемента 37. Деление вращательного момента на два потока в редукторе 28 выполнено с помощью конических зубчатых зацеплений из колес 38, 39 и 40, 41. Колеса 38 и 40 установлены на вал 42, а колеса 39 и 41 соответственно на выходные валы 43 и 44. Каждый фиксирующий болт 17 установлен в кронштейн 45 с резьбовым элементом 46 для обеспечения болту 17 прямолинейного движения. Конструктивно раздаточная коробка 19 выполнена сборной из двух корпусов 47 и 48, которые сочленены с кронштейном 22. В корпусе 47 на валу 49 штурвальной колонки 20 установлено зубчатое колесо 50, находящееся в зацеплении с зубчатыми колесами 51 и 52. Колесо 51 установлено на вал 53, а колесо 52 на вал 54. В корпусе 48 на валы 53 и 54 установлены соединительные зубчатые муфты 55 и 56. Каждая зубчатая муфта соответственно с помощью зубчатого зацепления передает вращательный момент на колеса 57 и 58. Колесо 57 установлено на вал 59, а колесо 58 на вал 60. Управление муфтами 55 и 56 на их последовательное включение выполнено с помощью рукоятки 61, установленной на корпусе 48. Поворот рукоятки 61 происходит в горизонтальной плоскости, а центр вращения расположен на продольной оси раздаточной коробки 19. Поворот выполнен с тремя фиксированными положениями: нейтральное «O», расположенное на продольной оси; правое «1», расположенное справа от продольной оси; и левое «2», расположенное слева от продольной оси. Фиксирование положения выполнено за счет установки пружины 62 в рукоятке 61 и установки упорной планки 63 на корпусе 48. В нейтральном положении «0» обе муфты 55 и 56 выключены. В положении «1» включается муфта 55 на отвод фиксирующих болтов 17 от поворотной головки 5. В положении «2» включается муфта 56 на поворот головки 5. Когда обе соединительные муфты выключены, застопорен отвод фиксирующих болтов 17 от поворотной головки 5. Это достигается тем, что в корпусе 48 на вал 59 установлен элемент стопорения 64, сблокированный с рукояткой 61. Элемент стопорения 64 выполнен в виде двуплечего шарнирно подвижного рычага 65, у которого одно плечо стопорит вращение вала 59 за счет установки пружины 66. На правом рычаге рукоятки 61 установлен упор 67, который при повороте рукоятки 61 в положение «1» нажимает на другое плечо рычага 65 и расстопаривает вал 59. Для исключения ударных нагрузок, возникающих от работы кривошипно-шатунного механизма 9, зубчатые зацепления по расположению зубьев относительно образующей колес для цилиндрических выполнены косозубыми, для конических - криволинейными. При монтаже и ремонте привода балансир 4 фиксируется относительно стойки 1 с помощью устройства 68, выполненного в виде раздвижной стяжки 69. Стяжка 69 установлена так, что нижний конец ее с шарнирной подвижностью закреплен с помощью кронштейна 70 на стойке 1. При этом для исключения опрокидывания стяжки 69 вниз, она расположена в ограждении 71, закрепленном на стойке 1 так, что верхняя часть стяжки 69 в сложенном положении находится ниже динамической точки оси отверстия «Л» кронштейна 72. Конструктивно раздвижная стяжка 69 выполнена составной из стержня 73, установленного в кронштейн 70. На верхнем конце стержня 73 установлена съемная шайба 74, ограничивающая увеличение длины стяжки 69. В нижней части стержня 73 выполнен круговой выступ 75 и установлены пружина 76, шайба 77 и элемент стопорения 78 сборной конструкции. Пружина 76 позволяет элементу стопорения 78 занимать любое положение в процессе сочленения стяжки 69 с отверстием «Л» кронштейна 72 на балансире 4. Элемент стопорения 78 выполнен из двух одинаковых малых раздвижных стяжек 79. На каждой стяжке 79 установлена с шарнирной подвижностью стержневая стяжка 80. На верхнем конце каждой стяжки 80 установлен фиксирующий наконечник 81 с конической поверхностью 82 для сочленения с кронштейном 72 через отверстие «Л». При этом на одной из стяжек 80 ниже фиксирующего наконечника 81 установлен ограничитель 83 для установки раздвижной стяжки 69 в сложенном положении при сжатом состоянии пружины 76. Для обеспечения стягивания между собой стержневых стяжек 80 на их корпусную часть с шарнирной подвижностью установлены валики 84, сверху которых на их цилиндрические элементы 85 установлены съемные подшипниковые кронштейны 86. В центральной части каждого валика 84 выполнена резьба под прохождение резьбового стягивающего валика 87. Валик 87 выполнен так, что одна сторона его относительно центральной части 88 нарезана с левой резьбой, а другая сторона - с правой резьбой. При этом на одном конце из резьбовых сторон установлено съемное штурвальное колесо 89, застопоренное гайкой 90 и шплинтом 91. Вращение колеса 89 позволяет либо стягивать, либо раздвигать стержневые стяжки 80. Малые раздвижные стяжки 79 сочленены между собой с помощью вставных валиков 92, пружин 93 со стопорением на концах валиков с помощью шайб 94 и шплинтов 95. Валики 92 расположены по обе стороны от шарнирной подвижности стяжек 79 со стержневой стяжкой 80. Общее количество валиков 92 в месте сочленения стяжек 79 равно 4 шт.

В системе автоматической защиты привода установленные электроконтактные элементы 96 на балансире 4 и упоры 97 на траверсе 8 закрыты съемными крышками 98. Съемные крышки 98 закреплены на балансире 4 с помощью болтов 23 и стопорных шайб 24. На щитке 99 подачи электроэнергии на электродвигатель 12 установлен элемент световой сигнализации 100, подтверждающий, что электрический силовой привод механизма качания 9 при монтаже и ремонте обесточен.

В накладном переходном редукторе 25 установлена коническая зубчатая передача из колес 101, 102. При этом колесо 101 установлено на вал 103, а колесо 102 - на вал 104, которое сочленено с входным приводным элементом 16.

Работа механизмов по предлагаемому изобретению происходит следующим образом:

- поворот головки на балансире:

Для освобождения зоны обслуживания скважины путем смещения поворотной головки 5 оператор привода штанговых глубинных насосов обесточивает электродвигатель 12, загорается световой сигнализатор 100, поворачивает рукоятку 61 из нейтрального «О» положения в положение «1». Это достигается путем смещения рукоятки 61 за счет сжатия пружины 62, выхода ее из упорной планки 63 и поворота. В положении «1» оператор ослабевает сжатие пружины и фиксирует рукоятку 61 в планке 63. В результате поворота рукоятки 61 упор 67 нажимает на плечо рычага 65, сжимается пружина 66 и происходит расстопаривание вала 59. Одновременно с этим происходит включение соединительной зубчатой муфты 55. Оператор вращает рулевое колесо 21 против часовой стрелки для выкручивания фиксирующих болтов 17 и отвода их от головки 5. Так поток вращательного момента от рулевого колеса 21 передается через зубчатое колесо 50 на колесо 51. За счет включения соединительной муфты 55 вращательный момент передается на колесо 57, установленное на валу 59. Затем карданная передача 27 вращает вал 42, расположенный в накладном редукторе 28. На валу 42 установленные зубчатые колеса 38 и 40 делят поток на два, т.е. на колеса 39 и 41 соответственно, вращая валы 43 и 44 и муфты 29. Муфты 29, сочлененные с входными приводными элементами 18 каждого фиксирующего болта 17, с помощью телескопических переходных элементов 37 передают вращательный момент. Резьбовой элемент 46, установленный в кронштейне 45, обеспечивает болту 17 прямолинейное движение - отвод концов этих болтов к кронштейну 45. Поворотная головка 5 расстопорена. Оператор переключает рукоятку 61 из положения «1» в положение «2». При этом выключается соединительная зубчатая муфта 55, упор 67 отходит от рычага 65, а стопорный элемент 64 за счет работы пружины 66 стопорит вал 59 и включается муфта 56. Оператор вращает рулевое колесо 21 в зависимости от направления поворота головки 5. Для поворота головки 5 влево колесо 21 необходимо вращать влево, для поворота головки 5 вправо - колесо 21 вращать вправо. Вращательный момент от колеса 21 передается на зубчатое колесо 50, 52, вал 54, муфту 56, зубчатое колесо 58, вал 60. От вала 60 момент передается через карданную передачу 26 на вал 103 накладного переходного редуктора 25, колесо 101, колесо 102, вал 104, который сочленен с входным приводным элементом 16 червячного редуктора 15.

После обслуживания зоны скважины процесс работы механизмов поворота головки 5 в исходное рабочее положение происходит в обратном порядке. После возврата поворотной головки 5, когда ее продольная ось совпадет с продольной осью балансира 4, оператору необходимо с помощью фиксирующих болтов застопорить головку 5. Для этого рукоятку 61 переводят из положения «2» в положение «1». Оператор вращает рулевое колесо 21 вправо (по часовой стрелке), вращательный момент по ранее описанному потоку, но уже на подвод фиксирующих болтов 17 к головке 5. При контакте болта 17 с головкой 5 движение болта 17 останавливается из-за срабатывания муфты предельного момента 29. Храповый элемент 30 за счет сжатия пружины 31 отходит от вала 43 или 44 прекращает передавать момент вращения на телескопический переходный элемент 37 (слышится характерный звук от срабатывания храпового элемента 30). При срабатывании обеих муфт 29 вращение колеса 21 прекращается и рукоятка 61 переводится из положения «1» в положение «0». В этом случае упор 67 отходит от рычага 65, сжатая пружина 66 двигает стопорный элемент 64 к валу 59 и стопорит его. Привод штанговых глубинных насосов готов к продолжению работы.

Монтаж и ремонт привода

Электродвигатель 12 выключен, загорается световой сигнализатор 100, подтверждающий, что электрический силовой привод механизма качания 9 обесточен. Оператор вращает по часовой стрелке (вправо) штурвальное колесо 89 раздвижной стяжки 69 и стержневые стяжки 80 отходят друг от друга. При этом ограничитель 83 также отходит от противоположной стяжки 80. В результате, малые стяжки 79 также расстопариваются за счет срабатывания пружин 93, которые установлены между этими стяжками. Стяжки 79 отходят друг от друга, а сжатая пружина 76 толкает верхнюю часть стяжки по стержню 73 вверх. Оператор направляет фиксирующие наконечники 81 в отверстие «Л» кронштейна 72 и вращает колесо 89 в обратном направлении (против часовой стрелки). Стержневые стяжки 80 за счет вращения валика 87 с разно направленной резьбовой нарезкой сходятся навстречу друг другу. Конусные поверхности 82 наконечников 81 также сходятся навстречу друг другу и стопорят кронштейн 72 балансира 4. Одновременно с этим сходятся навстречу друг другу малые стяжки 79, сжимая при этом пружины 93, установленные между ними. Оператор продолжает вращать колесо 89. Увеличивает поверхность контакта малых стяжек 79 со стержнем 73, раздвижная стяжка 69 устройства 68 стопорит балансир 4 с кронштейном 72 относительно стойки 1. Оператор увеличивает приложение мускульной энергии на штурвальное колесо 89 до полного стопорения (невозможности поворота) его на поворот. Производится монтаж или ремонт привода. По окончании этих работ оператор выполняет порядок описанного процесса в обратном порядке. Вращая колесо 89 влево (против часовой стрелки) стержневые стяжки 80 за счет вращения валика расходятся. Наконечники 81 выходят из отверстия «Л» кронштейна 72. При этом происходит расстопаривание малых стяжек 79, сжатые пружины 93 между ними раздвигают их. После полного выхода наконечников 81 оператор сдвигает верхнюю часть устройства 68 по стержню 73 до полного сжатия пружины 76. Удерживая в сложенном положении устройство 68, оператор вращает колесо 89 вправо (по часовой стрелке) и стержневые стяжки 80 двигаются навстречу друг другу. Движение стяжек 80 происходит до тех пор пока ограничитель 83 не коснется противоположной стяжки 80. При вращении колеса 89 происходит схождение малых стяжек 79 и сжатие установленных между ними пружин 93. Происходит контакт их со стержнем 73 и стопорение. Оператор увеличивает приложение мускульной энергии на штурвальное колесо 89 до полного стопорения его на поворот. Устройство 68 раздвижной стяжки 69 в сложенном положении находится в ограждении 71. Работа по монтажу или ремонту привода закончена. Оператор подключает электродвигатель 12 к электроэнергии. Гаснет световой сигнализатор 100. Кривошипно-шатунный механизм начинает работать.

При срабатывании электроконтактных элементов 96 на балансире 4 и упорах 97 на траверсе 8 обесточивается электродвигатель 12, загорается световой сигнализатор 100. Оператор выполняет описанную выше работу по монтажу и ремонту.

Использование предлагаемого привода штанговых глубинных насосов обеспечивает за счет кинематического сведения ряда операционных рабочих мест к одному центральному месту, повышенное удобство, надежность и безопасность его обслуживания.

1. Привод штанговых глубинных насосов, включающий основание со стойкой и механизм качания, содержащий балансир с поворотной головкой и траверсу, механизм поворота головки балансира, включающий входную торцевую часть вала червячного редуктора, устройство фиксации головки балансира в рабочем положении с фиксирующими болтами и стопорными гайками на них, устройство фиксации балансира при монтаже и ремонте привода, содержащее стяжку регулируемой длины, а также систему автоматической защиты привода, включающую концевые выключатели, закрепленные на балансире, и упоры, закрепленные на траверсе, отличающийся тем, что входная торцевая часть вала червячного редуктора и головки фиксирующих болтов кинематически сведены на раздаточную коробку, закрепленную на балансире с расположением на ней штурвальной колонки, рулевого колеса и рукоятки включения соединительных муфт на последовательность выполнения операций фиксации головки, элемент стопорения фиксирующих болтов, установленный в раздаточной коробке и сблокированный с рукояткой на включение соединительной муфты для работы этими болтами, а регулировочная длина стяжки устройства фиксации балансира выполнена составной из стержня, нижний конец которого с шарнирной подвижностью закреплен на стойке основания с расположением внутри ограждения, исключающего опрокидывание стяжки вниз, на верхний конец установлена шайба, ограничивающая увеличение длины стяжки, ниже которой установлен элемент стопорения сборной конструкции, выполненный из двух одинаковых малых раздвижных стяжек, на каждой из которых установлена с шарнирной подвижностью стержневая стяжка, на верхней части ее установлен фиксирующий наконечник с конической поверхностью для сочленения с балансиром, малые раздвижные стяжки установлены на стержне с помощью пружины, а стягивание растяжных стяжек выполнено с помощью штурвального колеса, установленного на стягивающем валике, при этом на одной из раздвижных стяжек установлен ограничитель укладки раздвижных стяжек в сложенном положении при сжатом состоянии пружины.

2. Привод штанговых глубинных насосов по п. 1, отличающийся тем, что кинематическая связь от червячного редуктора к раздаточной коробке выполнена с помощью накладного переходного редуктора и универсальной шарнирной сдвоенной муфты, а кинематическая связь от раздаточной коробки к фиксирующим болтам выполнена с помощью универсальной шарнирной сдвоенной муфты, накладного редуктора с делением в нем потока вращательного момента на два потока, для передачи вращательного момента на каждый фиксирующий болт, через муфты предельного момента с храповым подпружиненным элементом, заключенные в кожуха, телескопические переходные элементы для сочленения с входными приводными элементами фиксирующих болтов, при этом накладной редуктор и накладные кожухи с муфтами установлены на дополнительный кронштейн, закрепленный на балансире.

3. Привод штанговых глубинных насосов по п. 1, отличающийся тем, что в системе автоматической защиты привода электроконтактные элементы на балансире и упоры на траверсе закрыты съемными крышками.

4. Привод штанговых глубинных насосов по п. 1, отличающийся тем, что на щитке подачи электроэнергии на привод включения механизма качания установлен элемент световой сигнализации, подтверждающий, что силовой привод механизма качания обесточен.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к техническим средствам для подъема жидкости из скважин при использовании в нефтедобывающей промышленности. Установка содержит силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, две уравновешиваемые линии подъема жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, спущенных в скважину.

Изобретение относится к устройствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности. Установка содержит две уравновешиваемые линии подъема жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в соответствующих изолированных друг от друга колоннах труб, спущенных в скважину.

Изобретение относится к оборудованию по добыче жидких полезных ископаемых. Установка содержит электродвигатель, соединенный клиноременной передачей с редуктором вертикального исполнения.

Изобретение относится к устройствам для подъема жидкости из скважин для использования в нефтедобывающей промышленности для добычи нефти. Привод содержит двигатель, редуктор, механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное.

Изобретение относится к способам управления штанговым скважинным насосом, включающим контроль заполнения скважины по объему всасываемой насосом жидкости, которые основаны на измерении электрических параметров приводного асинхронного электродвигателя.

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может быть использовано при эксплуатации высокообводненных скважин. Технический результат - повышение эксплуатационной надежности, обеспечение работоспособности установки при отборе скважинной продукции с высоким газовым фактором и увеличение добывных возможностей установки за счет упрощения насоса.

Изобретение относится к области скважинных насосных установок. Насосная установка имеет скважинный насос, расположенный в буровой скважине, и имеет двигатель на поверхности.

Изобретение относится к оборудованию для добычи и увеличения производства неочищенной нефти и газа. Оборудование содержит: соединительный блок, соединенный с главным поршневым штоком, при этом главный поршневой шток выполняет возвратно-поступательные движения внутри главного цилиндра; поршневой блок, соединенный с соединительным блоком, при этом поршневой блок движется в соединении с главным поршневым штоком, чтобы добывать дополнительное количество добываемых объектов; цилиндровый блок создает давление для поднятия добываемых объектов на земную поверхность, когда поршневой блок выполняет возвратно-поступательные движения внутри поршневого блока; и блок снабжения, управляющий процессом транспортировки добываемых объектов, поднимая добываемые объекты на земную поверхность, когда поршневой блок движется вверх, и транспортируя добываемые объекты к хранилищу, когда поршневой блок движется вниз.

Изобретение относится к устройствам для подъема жидкости из скважин и может быть использовано для добычи нефти. Установка содержит силовой привод с тяговым органом, реверсивный приводной орган, две уравновешиваемые линии подъема жидкости разного веса, включающие соответствующие подвески, соединенные с реверсивным приводным органом посредством гибкого элемента, полированные штоки, штанговые колонны и насосы, размещенные в изолированных друг от друга колоннах труб.

Безбалансирный станок-качалка содержит стойку-опору, вдоль которой установлены винт ходовой и электропривод. На винте ходовом установлена с возможностью продольного перемещения и вращения гайка.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти и может быть использовано для создания возвратно-поступательного движения скважинного штангового насоса. Безбалансирный привод скважинного штангового насоса содержит опорную раму, установленную на опорных плитах, электродвигатель, систему преобразования вращения в возвратно-поступательное движение и силовую цепь, соединяющую привод с насосом. Система преобразования вращения в возвратно-поступательное движение представляет собой винтовые передачи, выполненные в виде параллельно установленных вращающихся в противоположных направлениях винтов, снабженных гайками. К гайкам прикреплены ролики, между которыми пропущена силовая цепь. Винты с помощью зубчатой передачи соединены между собой и с приводным электродвигателем. Винтовые передачи выполнены в виде ролико-винтовых пар. Упрощается конструкция, повышается надежность, расширяется диапазон регулирования устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области механизированной добычи нефти, для осуществления добычи нефти с высокой вязкостью и механическими примесями. Содержит колонны насосных труб и штанг, замковую опору, цилиндр с установленными одна над другой ступенями разного диаметра. На колонне насосных штанг подвешены два соединенных соосно между собой и подвижно расположенных внутри цилиндра полые плунжеры меньшего и большего диаметра. Всасывающий клапан установлен в плунжере большего диаметра, полость которого сообщается с полостью цилиндра с помощью отверстий. Груз соединен с нижним концом плунжера большего диаметра и имеет возможность движения через сквозной проход. Герметизирующие резиновые кольца установлены на нижнем конце цилиндра, верхняя часть которого снабжена тороидальными грузами, которые снабжены резиновыми уплотнительными кольцами. Над тороидальными грузами на наружной поверхности цилиндра размещены подпружиненные фиксаторы в форме равнобедренного треугольника, вершина которого направлена вверх. Обращенная в сторону цилиндра большего диаметра в осевом сечении секция грузов выполнена в форме усеченного конуса, с отверстием по центру. Под плунжером большего диаметра размещена тарельчатая пружина. Обеспечивается полноценная работоспособность насоса, путем повышения прижимающей силы тороидальных грузов. 2 ил.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к системам диагностики скважинных штанговых насосных установок. Сущность изобретения состоит в том, что сравнивают эталонное значение среднеквадратического отклонения полной мощности и значение среднеквадратического отклонения полной мощности, определенное из произведения действующих значений тока и напряжения, вычисленных с учетом условия минимального или максимального смещения штока от точки подвеса и условия не равенства нулю производной значения давления, вычисленных по значениям перемещения штока и давления. Уменьшается погрешность измерения потерь энергии из-за неуравновешенности станка-качалки. 1 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для использования при эксплуатации добывающих скважин. Установка включает штанговый насос, содержащий цилиндр, приемный клапан, плунжер с управляемым нагнетательным клапаном, присоединенный к колонне насосных штанг с центраторами, и перепускное устройство. Ниже перепускного устройства размещен полый хвостовик с пакером, выполненным в виде самоуплотняющихся манжет, и упором. Ниже пакера и выше упора хвостовик снабжен боковыми отверстиями. Дополнительное перепускное устройство выполнено в виде втулки, соединенной с хвостовиком, и полого поршня, соединенного снизу с цилиндром и выполненного с возможностью ограниченного осевого перемещения вниз относительно втулки с герметичным сообщением полости хвостовика с подплунжерной полостью цилиндра. Дополнительное перепускное устройство расположено выше перепускного устройства. Выше втулки дополнительного перепускного устройства размещен кожух в виде гильзы с боковыми каналами, охватывающей цилиндр насоса с зазором и снабженной сверху упором, выполненным с возможностью взаимодействия с верхним торцом цилиндра и размещенным на расстоянии от верхнего края гильзы, достаточном для захвата гильзы внутренней труболовкой. Полый поршень выполнен с возможностью фиксации во втулке в нижнем положении. Усилие фиксации поршня во втулке меньше веса суммарного веса хвостовика с кожухом. Изобретение позволяет снизить трудоемкость монтажа/демонтажа, сократить время спуска/подъема установки в скважине, а также расширить область применения, повысить надежность работы и ремонтопригодность. 2 ил.

Изобретение относится к нефтедобыче для использования при оценке технического состояния насосного оборудования в условиях эксплуатации скважин. Устройство включает магнитную метку, установленную на кривошипе, и уловитель сигнала, закрепленный на раме на кронштейне. Уловитель сигнала выполнен в виде полого кронштейна, внутри которого установлен датчик положения, работающий по принципу изменения ЭДС, зафиксированный крышкой. Кронштейн снабжен двумя гайками, позволяющими закрепить его перпендикулярно большой оси станка-качалки. По центру кронштейна предусмотрен канал для прокладки кабеля, связывающий датчик с регистрирующим блоком, который обрабатывает поступающий сигнал и выводит его на экран, также записывая данные о работе станка качалки за весь промежуток времени и передавая данные на экран или через USB-интерфейс. Магнитная метка закреплена на внутренней стороне кривошипа, обращенного к раме станка-качалки, на расстоянии от оси вращения кривошипа так, чтобы центральные оси уловителя сигнала и магнитной метки при прохождении кривошипа через горизонтальную плоскость, пересекающую магнитную метку, совпадали. Расстояние между рабочей поверхностью уловителя сигнала и рабочей поверхностью магнитной метки должно быть не больше расстояния действия магнитных силовых линий. Повышается эффективность и надежность работы. 3 ил.

Изобретение относится к области нефтепромыслового оборудования. Безбалансирный привод содержит подъемный модуль, выполненный с возможностью установки на устьевую арматуру и состоящий из трех труб, связанных укосинами. Через верхний и нижний шкив проходит тяговый канат, связанный с одной стороны через штанговращатель с полированным штоком, а с другой стороны - с одним плечом кривошипа. На другом плече кривошипа установлен по меньшей мере один противовес. Тяговый канат проложен от подъемного модуля до кривошипа через по меньшей мере одну упорную трубу. Упрощается конструкция, уменьшается металлоемкость. Исключается необходимость фундамента, упрощается монтаж и обслуживание, снижаются эксплуатационные трудозатраты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к скважинным насосным установкам. Установка с противовесом содержит два или более реверсивных двигателей, каждый из которых непосредственно и функционально соединен с выполненным в возможностью вращения компонентом привода, смонтированным на опорной конструкции, расположенной над оборудованием устья скважины. Для каждого двигателя удлиненный гибкий приводной элемент охватывает взаимодействующий с ним, выполненный с возможностью вращения компонент привода. Один конец гибкого приводного элемента соединен с противовесом в сборе. Другой конец соединен с колонной насосных штанг, взаимодействующей с оборудованием устья скважины. Приведение в действие двигателей вызывает вращение выполненных с возможностью вращения компонентов привода. В результате приводные элементы обеспечивают перемещение колонны насосных штанг и противовеса в сборе в противоположных вертикальных направлениях. Направление вращения приводных двигателей попеременно изменяется, чтобы обеспечить чередование направлений вертикального перемещения колонны насосных штанг и противовеса. Противовес в сборе может быть концентричным относительно оборудования устья скважины или может быть смещен от оборудования устья скважины. Увеличивается длина хода поршня. 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области добычи нефти и предназначен для эксплуатации скважин штанговыми насосами. Содержит шкив, установленный на стойках и опорах, асинхронный электродвигатель, редуктор, барабан с канатом, свободный конец которого соединен с колонной штанг. Содержит станцию управления с частотно-регулируемым приводом, связанную с датчиком положения барабана и датчиком нагрузки на шкив. При движении колонны штанг вниз асинхронный электродвигатель работает в режиме генератора и выполняет функцию тормоза. Позволяет повысить эффективность работы путем увеличения длины хода плунжера и уменьшения числа качаний, а также плавного регулирования производительности глубиннонасосного оборудования. 1 ил.

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для перекачки жидких тел с возможностью размещения в скважинах. Поршневой насос содержит корпус с всасывающими и напорными клапанами. Внутри корпуса с возможностью вращения и с возможностью взаимного, относительного вдоль оси корпуса перемещения установлены два двухсторонних поршня. Поршни связаны между собой и корпусом винтовым приводом. Винтовой привод образован и представляет собой установленный, с возможностью вращательного движения, в корпусе, ведущее звено-винт, имеющий угол наклона α1 винтовой линии. Ведущее звено-винт связан образованием винтовой кинематической пары с ведомым звеном - двухсторонним поршнем, посредством отверстия с винтовой нарезкой с углом наклона α1 винтовой линии, выполненного по центру его днища. Двухсторонний поршень, кроме винтовой нарезки с углом наклона α1 винтовой линии, по центру своего противоположного днища имеет отверстие с винтовой нарезкой с углом наклона α2 винтовой линии, которой он связан, образованием винтовой кинематической пары, с выходным звеном-винтом. Выходное звено-винт имеет, кроме винтовой нарезки с углом наклона α2 винтовой линии, винтовую нарезку с углом наклона α3 винтовой линии, посредством которой он связан, образованием винтовой кинематической пары, с корпусом. На свободном конце выходного звена-винта установлен другой двухсторонний поршень. Все винтовые нарезки одного направления. Для винтовых линий углы наклона: α3<α1<α2. Винтовой привод обеспечивает возможность преобразования однонаправленного вращательного движения ведущего вала в возвратно-поступательное движение двухсторонних поршней в едином корпусе. Клапанная система распределения обеспечивает возможность равномерного распределения перекачиваемой жидкости или газа. 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к насосным установкам для подъема жидкости из глубинных скважин. Привод включает основание со стойкой и механизм качания, содержащий балансир с поворотной головкой и траверсу. Механизм поворота головки балансира включает входную торцевую часть вала червячного редуктора, устройство фиксации головки балансира в рабочем положении с фиксирующими болтами и стопорными гайками на них. Устройство фиксации балансира содержит стяжку регулируемой длины, а также систему автоматической защиты привода. Входная торцевая часть вала червячного редуктора и головки фиксирующих болтов кинематически сведены на раздаточную коробку, закрепленную на балансире с расположением на ней штурвальной колонки, рулевого колеса и рукоятки включения соединительных муфт. Элемент стопорения фиксирующих болтов установлен в раздаточной коробке. Регулировочная длина стяжки устройства фиксации балансира выполнена составной. Кинематическая связь от червячного редуктора к раздаточной коробке выполнена с помощью накладного переходного редуктора и универсальной шарнирной сдвоенной муфты. Кинематическая связь от раздаточной коробки к фиксирующим болтам выполнена с помощью шарнирной сдвоенной муфты, накладного редуктора с делением в нем потока вращательного момента на два потока. Накладной редуктор и накладные кожухи с муфтами установлены на дополнительном кронштейне, закрепленном на балансире. Обеспечивается повышенное удобство, надежность и безопасность обслуживания. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх