ЦЕПНОЙ ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА Российский патент 2007 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при подъеме жидкости из скважины.

Известна длинноходовая насосная установка с тележкой, содержащая двигатель, редуктор, закрытый металлический корпус, в котором размещен механизм, преобразующий вращательное движение в вертикальное возвратно-поступательное, включающий цепную передачу, связанную с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих и связанным через разомкнутое гибкое звено с колонной штанг. Для направления движения противовеса служат две основные двутавровые балки корпуса привода, а их грани, обращенные к противовесу, используются в качестве дорожек качения для двенадцати направляющих роликов противовеса, гуммированных полимерным материалом. Закрытый корпус с масляной ванной позволяет обеспечить смазкой все размещенные внутри движущиеся элементы преобразующего механизма (патент США №4916959, кл. В66В 5/26).

Недостатком установки является сложность и значительная трудоемкость в обслуживании такого количества роликов противовеса внутри закрытого корпуса. Другим недостатком является неремонтопригодность направляющих противовеса, в качестве которых служат двутавровые балки, являющиеся неотъемлемыми элементами корпуса, износ которых недопустим.

Известен также привод скважинного штангового насоса, содержащий раму, размещенную на ней откатную металлоконструкцию открытого типа, в которой установлены двигатель, редуктор, механизм, преобразующий вращательное движение в вертикальное возвратно-поступательное, включающий цепную передачу, связанную с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих и связанным через разомкнутое гибкое звено с колонной штанг. Центр тяжести противовеса расположен на оси симметрии цепной передачи. В качестве направляющих противовеса служат две двутавровые балки металлоконструкции привода, а их грани, обращенные к противовесу, используются для направления двенадцати роликов противовеса, изготавливаемых из полимерного материала и вращающихся на стальных осях (патент РФ №2200876, МПК F04В 47/02).

Недостатками привода являются неремонтопригодность направляющих противовеса и невысокая износостойкость роликов противовеса, требующая значительных затрат на их обслуживание и замену.

Задачей изобретения является повышение ремонтопригодности, увеличение срока службы привода и сокращение затрат на его обслуживание.

Для решения этой задачи в цепном приводе, содержащем раму и размещенную на ней откатную металлоконструкцию открытого типа, в которой установлены двигатель, редуктор, механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, включающий цепную передачу с ведущей и ведомой звездочками, связанную с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих и связанным через разомкнутое гибкое звено с колонной штанг, согласно изобретению направляющие выполнены съемными и имеют ромбическую форму в поперечном сечении, их диагональная плоскость совмещена со срединной плоскостью цепной передачи привода, а в частности имеют квадратную форму в поперечном сечении, при этом рабочие грани направляющих расположены под углом 45° к срединной плоскости цепной передачи симметрично ей.

Выполнение направляющих противовеса съемными позволяет осуществлять замену изношенных направляющих при ремонте, обеспечивая тем самым ремонтопригодность привода. В связи с использованием съемных направляющих появляется возможность применения стальных роликов противовеса на подшипниках качения. Кроме того, при таком исполнении направляющих противовеса (квадратная форма в поперечном сечении) и их расположении (рабочие грани расположены под углом 45° к срединной плоскости цепной передачи привода и симметричны ей) достаточно использование восьми роликов противовеса вместо двенадцати (прототип.).

Вышеописанные конструктивные особенности привода позволяют сократить время на его ремонт, обслуживание и снизить эксплуатационные затраты, а также обеспечивают увеличение межремонтного периода.

В случае применения в направляющих и роликах противовеса упрочненных сталей существенно повышается срок службы привода.

На фиг.1 показана схема привода (сверху). На фиг.2 изображена схема участка привода со стороны скважины с направляющим узлом противовеса, с узлом связи его с кареткой и цепью цепной передачи. На фиг.3 показано крепление направляющей противовеса в опорных призмах металлоконструкции привода. На фиг.4 изображена схема привода (сбоку).

Привод скважинного штангового насоса (фиг.1-4) содержит раму 1, откатную металлоконструкцию 2, двигатель 3, ременную передачу 4, редуктор 5, цепную передачу с цепью 6, ведущей 7 и ведомой 8 звездочками, каретку 9, противовес 10 с роликами 11 на подшипниках качения, направляющие 12 противовеса 10, квадратной формы в поперечном сечении опорные призмы 13, разомкнутое гибкое звено 14, колонну штанг 15. Направляющие 12 противовеса 10 в целях обеспечения возможности их замены при ремонте выполнены съемными и при этом могут быть цельными или составными.

Привод скважинного штангового насоса работает следующим образом.

После пуска двигателя 3 вращение через ременную передачу 4 и редуктор 5 передается ведущей звездочке 7 цепной передачи. Вместе с цепью 6 движется связанная с ней шарнирно каретка 9. При движении цепи 6 каретка 9 получает поступательное движение на прямолинейных участках цепной передачи и описывает полуокружности на переходах ведущей 7 и ведомой 8 звездочек.

Таким образом, колонна штанг 15, связанная с противовесом 11 разомкнутым гибким звеном 14, движется возвратно-поступательно.

Предлагаемая конструкция цепного привода позволяет повысить его ремонтопригодность, эксплуатационную надежность и увеличить срок службы. Помимо этого сокращается продолжительность ремонта и обслуживания привода за счет сокращения количества применяемых роликов противовеса.

Приводы, изготовленные согласно изобретению, прошли эксплуатационные испытания.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при подъеме жидкости из скважины. Цепной привод скважинного штангового насоса содержит раму, размещенную на ней откатную металлоконструкцию открытого типа. В последней установлены двигатель, редуктор, механизм, преобразующий вращательное движение в вертикальное возвратно-поступательное движение. Он включает цепную передачу с ведущей и ведомой звездочками, связанную с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих и связанным через разомкнутое гибкое звено с колонной штанг. Направляющие выполнены съемными, имеют ромбическую форму в поперечном сечении, диагональная плоскость их совмещена со срединной плоскостью цепной передачи привода. В конкретном случае направляющие имеют квадратную форму в поперечном сечении, а их рабочие грани расположены под углом 45° к срединной плоскости цепной передачи привода и симметричны ей. Изобретение позволяет повысить ремонтопригодность, увеличить срок службы привода и сократить затраты на его обслуживание. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Цепной привод скважинного штангового насоса, содержащий раму, размещенную на ней откатную металлоконструкцию открытого типа, в которой установлены двигатель, редуктор, механизм, преобразующий вращательное движение в вертикальное возвратно-поступательное движение, включающий цепную передачу с ведущей и ведомой звездочками, связанную с кареткой, соединенной с противовесом, установленным в направляющих и связанным через разомкнутое гибкое звено с колонной штанг, отличающийся тем, что направляющие выполнены съемными, имеют ромбическую форму в поперечном сечении, диагональная плоскость их совмещена со срединной плоскостью цепной передачи привода.2. Цепной привод по п.1, отличающийся тем, что направляющие имеют квадратную форму в поперечном сечении, а их рабочие грани расположены под углом 45° к срединной плоскости цепной передачи привода и симметричны ей.