СТАНОК-КАЧАЛКА Российский патент 1999 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для привода скважинных штанговых насосов.

Известны станки-качалки с приводом скважинных штанговых насосов, предназначенных для морских промыслов, содержащие балансир с дуговой головкой, уравновешивающую систему, выполненную в виде полой емкости, размещенную под уровнем моря и шарнирно связанную с дуговой головкой балансира стойку, раму (А.С СССР N 1603054, F 04 B 47/02, Б.И N 40, 1990 г.).

Недостатком этих станков-качалок является узкая область применения и зависимость от погодных условий.

Известен станок-качалка, содержащий основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно закрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке подшипником, электродвигатель, выполненный в виде асинхронного двигателя с реверсивным, возвратно-поступательно движущимся рабочим органом, расположенного на балансире, который снабжен направляющим и установленным в них с возможностью перемещения по меньшей мере одним набором грузов, противовесы (А.с СССР N 905511 F 04 B 47/02, БИ N 6, 1982 г.).

Недостатком является большая нагрузка на станок- качалку, износ подшипника на опорной стойке, большая потребляемая энергия электродвигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение нагрузки на станок-качалку, уменьшение затрат электроэнергии.

Поставленная задача достигается тем, что известный станок-качалка, содержащий основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно закрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке подшипником, электродвигатель, противовесы, снабжен дополнительной уравновешивающей системой, выполненной в виде груза, соединенного с полированным штоком гибкой тягой, перекинутой через ролик, вращающийся на оси, закрепленной на двух кронштейнах. Груз, входящий в дополнительную уравновешивающую систему, обеспечивает направленную вертикально вверх силу, позволяющую значительно снизить нагрузку на балансир и подшипник, уменьшить износ этих деталей, снизить мощность электродвигателя.

На фиг. 1 изображен станок-качалка, станок-качалка включает установленную на основании опорную стойку 2, на которой расположен балансир 3 с шарнирно закрепленной к нему головкой 4, связанный с установленным на опорной стойке 2 подшипником 5, а также опорную стойку кривошипного вала 7, на котором расположены кривошипы 8, связанные с шатунами 9 и образующие кривошипно-шатунный механизм, взаимодействующий с балансиром 3. Кривошипно-шатунный механизм приводится в движение электродвигателем 23. На кривошипах 8 кривошипно-шатунного механизма установлены уравновешивающие элементы - противовесы 10. Дополнительная уравновешивающая система состоит из двух кронштейнов 11, 12 (фиг. 2), закрепленных в фундаменте станка-качалки, расположенных по разные стороны от ее стойки и соединенных у верхних концов осью 13 с вращающимся роликом 14, а также груза 15, подвешенного на гибкой тяге 16, другой конец которой перекинут через ролик 14 и подсоединен к концу полированного штока 17.

Станок-качалка работает следующим образом.

Приводной двигатель станка-качалки 23 посредством кривошипного вала 7, кривошипов 8 и шатунов 9 обеспечивают качательное движение балансира 3. В результате связанная с головкой 4 колонна штанг (не показана) совершает возвратно-поступательное движение и обеспечивает этим работу скважинного насоса (не показан). Уравновешивание станка-качалки достигается применением противовесов 10 и дополнительного груза 15, обеспечивающего направленную вертикально вверх силу, приложенную через гибкую тягу 16 к полированному штоку 17, соединенному с колонной штанг. Эта сила обусловлена силой тяжести груза 15 и приложена непосредственно к полированному штоку 17, что позволяет значительно снизить нагрузку на балансир 3 и подшипник 18 станка-качалки, а значит и износ этих деталей, снизить мощность приводного электродвигателя, уменьшить металлоемкость конструкций за счет применения станков- качалок меньших размеров.

Для возможности осуществления спуско- подъемных операций ось 13 с роликом 14 отсоединяется от хомутных соединений, откатывается к стойкам кронштейнов 11 и 12 и там же закрепляется хомутами, два разъемных соединения 19 ослабляются, а разъемные соединения 20 отсоединяются, затем верхняя часть конструкции, включающая ось 13 с роликом 14, две перекладины с сечением "угольник" и два ребра жесткости 21 и 22, опускается по оси 19 вниз. Груз 15 устанавливается на твердую опору или стойку.

Таким образом, предлагаемое изобретение дает возможность значительно снизить затраты электроэнергии, уменьшить металлоемкость за счет применения станков-качалок меньших размеров.

Станок-качалка предназначен для использования в нефтедобывающей промышленности для привода скважинных штанговых насосов. Станок-качалка снабжен дополнительной уравновешивающей системой, выполненной в виде груза, соединенного с полированным штоком гибкой тягой, перекинутой через ролик, вращающийся на оси, закрепленной на двух кронштейнах. Существенно уменьшаются нагрузки и снижаются затраты электроэнергии. 2 ил.

Станок-качалка, содержащий основание, опорную стойку, на которой расположен балансир с шарнирно прикрепленной к нему головкой, связанный с установленным на опорной стойке подшипником электродвигатель, противовесы, отличающийся тем, что он снабжен дополнительной уравновешивающей системой, выполненной в виде груза, соединенного с полированным штоком гибкой тягой, перекинутой через ролик, вращающийся на оси, закрепленной на двух кронштейнах.