ПРИВОД СКВАЖИННОГО НАСОСА Российский патент 2009 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти штанговыми насосами.

Известен привод скважинного насоса (патент РФ №2150607), содержащий двигатель, механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, включающий открытую непрерывную цепь, связанную с кареткой, соединяющийся через шкив с колонной штанг и с противовесом, центр тяжести которой расположен в плоскости, проходящей через ось непрерывной цепи. Наличие открытой непрерывной цепи снижает срок службы привода и загрязняет окружающую среду смазочными материалами (цепь и направляющая каретки смазываются). Также при работе этого привода с полированным штоком выходит наружу с сальникового устройства пленка нефти с вредными серными соединениями. Они при температуре выше 0°С испаряются и загрязняют атмосферу, отравляя фауну и флору.

Наиболее близким к предлагаемому является привод скважинного насоса (ав. св. СССР №901624), содержащий вал ведущего звена, барабан, установленный на опоре кольцевой корпус, состоящий из основания и крышки с патрубком, герметично соединенным с насосно-компрессорной трубой. Вал ведущего звена вращается в двух направлениях (по и против часовой стрелке) ременной передачей через шкивы, посаженные на вал ведущего звена и на вал электродвигателя. Изменение направления вращения вала ведущего звена осуществляется остановкой электродвигателя и изменением направления вращения вала электродвигателя. Это приводит к снижению срока службы электродвигателя и приводных ремней. Электродвигатель привода имеет большую мощность, т.к. столб нефти в насосно-компрессорных трубах с колонной штанг не уравновешен противовесом. Также этот привод не позволяет контролировать работу скважинного насоса приборами, подсоединяемыми электропроводом к штанге.

Целью изобретения является повышение работоспособности привода скважинного насоса за счет обеспечения вращения вала электродвигателя без остановок, снижение мощности электродвигателя и обеспечение контроля за работой скважинного насоса.

Указанная цель достигается тем, что в приводе скважинного насоса, содержащем вал ведущего звена, барабан, установленный на опоре кольцевой корпус, состоящий из основания и крышки с патрубком, соединенным с насосно-компрессорной трубой, на конце вала ведущего звена, расположенного внутри корпуса, выполнена соосная шестерня с цилиндрическим выступом на свободном торце, причем диаметр этого выступа выбран равным диаметру делительной окружности шестерни, а на его цилиндрической поверхности с торца выполнен продольный паз, например, с плоским или цилиндрическим дном, причем параллельно валу ведущего звена и на таком же расстоянии от оси основания, на внутренней стенке основания с возможностью свободного вращения установлено на своем валу зубчатое колесо, выполненное с размерами, аналогичными размерам шестерни, причем внутри корпуса на цилиндрических поверхностях основания и крышки с возможностью свободного вращения установлены выпуклый и вогнутый зубчатые венцы, зубья которых находятся в зацеплении с зубьями шестерни и зубчатого колеса, причем на торцах зубчатых венцов, обращенных в сторону крышки корпуса, выполнены соосные гильзы, причем внутренний диаметр гильзы вогнутого зубчатого венца выбран равным диаметру делительной окружности этого венца, а наружный диаметр гильзы выпуклого зубчатого венца выбран равным диаметру делительной окружности этого венца, причем на внутренней цилиндрической поверхности гильзы вогнутого зубчатого венца и на наружной цилиндрической поверхности гильзы выпуклого зубчатого венца выполнен продольный паз, анологичный по форме и размерам продольному пазу цилиндрического выступа вала ведущего звена, причем на внутреннюю плоскую поверхность основания жестко прикреплены два или несколько Г-образного сечения кронштейнов с дугообразным вогнутым упором, выполненным с внутренним диаметром, равным наружному диаметру гильзы выпуклого зубчатого венца, и наружным диаметром, равным сумме наружного диаметра гильзы выпуклого зубчатого венца плюс двойная глубина продольного паза, причем вогнутый упор установлен соосно выпуклому зубчатому венцу и расположен между крышкой корпуса и плоскостью, прилегающей к свободным торцам цилиндрических выступов вала ведущего звена и зубчатого колеса, а также к торцам гильз вогнутого и выпуклого зубчатых венцов, причем один конец вогнутого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа, например, зубчатого колеса и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем на аналогичных кронштейнах соосно гильзе вогнутого зубчатого венца установлен другой дугообразный выпуклый упор с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру гильзы вогнутого зубчатого венца, и внутренним диаметром, равным разности внутреннего диаметра гильзы вогнутого зубчатого венца минус двойная глубина продольного паза, причем один конец выпуклого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа вала ведущего звена и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с внутренней цилиндрической поверхностью, причем соосно цилиндрическому выступу вала ведущего звена и на кронштейнах, аналогичных кронштейнам вогнутого и выпуклого упоров, установлен дугообразный упор с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа вала ведущего звена, и наружным, равным диаметру цилиндрического выступа плюс двойная глубина продольного паза, причем один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы выпуклого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем аналогично дугообразному упору, установленному возле вала ведущего звена, соосно цилиндрическому выступу ведомого зубчатого колеса, установлен дугообразный упор с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа этого колеса, и наружным диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа плюс двойная глубина продольного паза, причем один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы вогнутого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем между дугообразными упорами и крышкой корпуса расположена радиально и жестко установленная на близлежащей щеке барабана планка с продольным пазом, например, в виде ласточкина хвоста, выполненным на поверхности, обращенной к дугообразным упорам, причем ширина паза на наружной поверхности планки короче ширины дна паза, причем в одном продольном пазу, например, цилиндрического выступа зубчатого колеса установлен с возможностью поворота палец ползуна, установленного в продольном пазу планки, причем на барабан навит и закреплен одним концом дополнительный гибкий элемент, причем на крышке корпуса симметрично отверстию с гибким элементом выполнено дополнительное отверстие с герметично прикрепленным напротив нее дополнительным вертикально установленным патрубком, герметично соединенным, например, при помощи фланцев с вертикально установленным цилиндром, имеющим дно и содержащим противовес, закрепленный на второй конец дополнительного гибкого элемента, пропущенного с полости корпуса через дополнительное отверстие, причем дополнительный патрубок установлен на крышке корпуса перпендикулярно или наклонно оси патрубка с гибким элементом, связанным с колонной штанг, а гибкий элемент, связанный с противовесом, накинут на шкив, установленный на опоре, причем патрубок с гибким элементом, связанным с колонной штанг, установлен на крышке перпендикулярно или наклонно оси насосно-компрессорных труб, а его гибкий элемент накинут на шкив, установленный на опоре, причем на наружной боковой стенке цилиндра выполнен люк с герметично закрытой крышкой, например с помощью гаек и шпилек, пропущенных через отверстия, просверленные по краям крышки и фланца люка, причем дополнительный патрубок выполнен с удлиненным полым концом, выступающим за свой фланец и расположенным с возможностью поворота в полости цилиндра, причем патрубок, через который проходит гибкий элемент, присоединенный к колонне штанг, герметично присоединен к фланцу насосно-компрессорных труб с помощью двух желобов, имеющих на торцах полукольца, аналогичные по форме и размерам половине фланцев, а по продольным краям - выступающие наружу продольные выступы со сквозными отверстиями, через которые пропущены шпильки, герметично присоединяющие желоба друг к другу, причем на боковой поверхности одного желоба выполнено отверстие и напротив него с наружной стороны желоба герметично присоединен патрубок с фланцем на свободном конце, причем к наружной поверхности фланца соосно патрубку установлен и герметично закреплен шпильками диск из диэлектрического материала, имеющий в центральном отверстии шпильку с завернутыми с двух сторон диска гайками, причем рядом с опорой корпуса привода на равном удалении от оси цилиндра установлена дополнительная опора, аналогичная основной, причем с торца зубьев, близлежащих к гильзам, вогнутого и выпуклого зубчатых венцов выполнена кольцевая канавка с глубиной, равной глубине продольного паза шестерни, причем с близлежащих к цилиндрическим выступам торцов зубьев шестерни и зубчатого колеса выполнена аналогичная кольцевая канавка, причем дугообразные упоры установлены с помощью кронштейнов на уровне канавок, а свободный конец пальца ползуна установлен в кольцевой канавке и с возможностью взаимодействия с дугообразными упорами, причем кольцевые канавки с глубиной, равной глубине продольного паза шестерни, выполнены в средней части открытых цилиндрических поверхностей гильз вогнутого и выпуклого зубчатых венцов, а также в средней части цилиндрических выступов шестерни и зубчатого колеса, причем дугообразные упоры установлены на уровне кольцевых канавок и с возможностью взаимодействия с пальцем ползуна.

На фиг.1 изображен общий вид привода скважинного насоса; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1 (дугообразные упоры не показаны); на фиг.4 - разрез В-В фиг.1; на фиг.5 - вид А фиг.3; на фиг.6 - вид Б фиг.1; на фиг.7 схематично изображен привод без крышки; на фиг.8 изображен разрез Г-Г фиг.7; на фиг.9 - вид В фиг.1; на фиг.10 и 11 изображены разрезы Б-Б фиг.1 при других вариантах исполнения привода; на фиг.12 и 13 - виды А фиг.3 с различной формы ползунами; на фиг.14 изображена траектория движения пальца ползуна; на фиг.15 изображен вид Г фиг.16; на фиг.16 - общий вид привода в другом варианте исполнения.

Привод содержит корпус 1 (фиг.1), состоящий из основания 2 и крышки 3 (фиг.3). На верхней наружной поверхности крышки 3 выполнено резьбовое отверстие, в которое завернут рым-болт 4, а к нижней жестко прикреплена лапа 5 с выступающими в сторону от крышки концами 6 (фиг.6). На них просверлены отверстия 7, в которые установлены и завернуты в резьбовые отверстия на крышке 8 опоры 9 болты 10. Также на опоре 9 закреплен (крепление не показано) электродвигатель 11 со шкивом 12 ременной передачи 13. Ремни этой передачи накинуты и на шкив 14 вала ведущего звена 15. Последний проходит через втулку 16 и отверстие 17, выполненное на основании 2, и посажен на два подшипника качения 18. Они удерживаются колпаком 19, закрепленным на наружной поверхности основания 2 с помощью болтов 20, пропущенных через отверстия на кольцевом выступе 21 колпака и завернутых в резьбовые отверстия, выполненные на основании 2. Между выступом 21 и поверхностью основания установлена паронитовая прокладка 22. На дне 23 колпака выполнена кольцевая канавка 24, куда установлен сальник 25 для герметизации полости корпуса 1. На конце вала ведущего звена 15, расположенного внутри корпуса, выполнена соосная шестерня 26 с цилиндрическим выступом 27 на свободном торце. Диаметр этого выступа выбран равным диаметру делительной окружности шестерни 26, а на его цилиндрической поверхности с торца выполнен продольный паз 28, например, с цилиндрическим или плоским дном 29 (фиг.7) (количество пазов 28 выбирается конструктивно в зависимости от соотношения диаметров делительных окружностей шестерен и зубчатых венцов привода). Параллельно валу ведущего звена и на таком же расстоянии от оси основания на внутренней стенке 30 основания 2 с возможностью свободного вращения установлено на своем валу 31 (фиг.4) зубчатое колесо 32, выполненное с выступом и размерами, аналогичными выступу и размерам шестерни 26. Вал 31 посажен на два подшипника качения 33, которые удерживаются колпаком 34, закрепленным к основанию 2 болтами. Между колпаком и поверхностью основания установлена прокладка 35. На свободный конец вала 31 напрессована втулка 36, а на другой конец вала с зазором установлена другая втулка 37. Втулка 36 герметично с помощью прокладки 38 и болтов 39 закрыта колпаком 40. Внутри корпуса 1 и соосно ему на цилиндрических поверхностях 41 основания 2 и крышки 3 с возможностью свободного вращения на подшипниках скольжения 42 установлены выпуклый 43 и вогнутый 44 зубчатые венцы, зубья которых находятся в зацеплении с зубьями шестерни 26 и зубчатого колеса 32. На торцах 45 зубчатых венцов, обращенных в сторону крышки 3 корпуса, выполнены соосные гильзы 46 и 47. Внутренний диаметр гильзы 46 вогнутого зубчатого венца 44 выбран равным диаметру делительной окружности этого венца, а наружный диаметр гильзы 47 выпуклого зубчатого венца 43 выбран равным диаметру делительной окружности своего венца. На внутренней цилиндрической поверхности гильзы 46 вогнутого зубчатого венца 44 и на наружной цилиндрической поверхности гильзы 47 выпуклого зубчатого венца 43 выполнен продольный паз 48, аналогичный по форме и размерам продольному пазу 28 цилиндрического выступа 27 вала ведущего звена 15. На внутреннюю плоскую поверхность основания 2 болтами прикреплены два или несколько Г-образного сечения кронштейнов 49 (фиг.8) с дугообразным вогнутым упором 50. Он выполнен с внутренним диаметром, равным наружному диаметру гильзы 47 выпуклого зубчатого венца 43. Наружный диаметр упора 50 выполнен равным сумме наружного диаметра гильзы 47 плюс двойная глубина продольного паза 28. Упор 50 установлен соосно гильзе 47 и расположен между крышкой 3 корпуса и плоскостью, прилегающей к свободным торцам 51 (фиг.10) цилиндрических выступов 27 вала ведущего звена 15 и зубчатого колеса 32, а также к торцам 52 гильз 46 и 47 вогнутого 44 и выпуклого 43 зубчатых венцов. Один конец 53 упора 50 установлен над свободным торцом 54 (фиг.7) цилиндрического выступа 27, например, зубчатого колеса 32 и выполнен с наклонной поверхностью 55, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью 56. На аналогичных кронштейнах 49 соосно гильзе 46 вогнутого зубчатого венца 44 установлен другой дугообразный выпуклый упор 57 с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру гильзы 46 вогнутого зубчатого венца. Внутренний диаметр упора 51 выбран равным разности внутреннего диаметра гильзы 46 вогнутого зубчатого венца 44 минус двойная глубина продольного паза 28. Один конец 58 выпуклого упора 57 установлен над свободным торцом 59 цилиндрического выступа 27 вала ведущего звена 15 и выполнен с наклонной поверхностью 60, образующей острый угол с внутренней цилиндрической поверхностью 61. Соосно цилиндрическому выступу 27 вала ведущего звена и на кронштейнах 49, аналогичных кронштейнам 49 вогнутого 50 и выпуклого 57 упоров, установлен дугообразный упор 62 с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа 27 вала ведущего звена, и наружным, равным диаметру цилиндрического выступа 27 плюс двойная глубина продольного паза 28. Один конец 63 этого упора 62 установлен над свободным торцом гильзы 47 выпуклого зубчатого венца 43 и выполнен с наклонной поверхностью 64, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью 65. Аналогично дугообразному упору 62, установленному возле вала ведущего звена 15, соосно цилиндрическому выступу 27 зубчатого колеса 32, установлен дугообразный упор 66. Он выполнен с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа 27 этого колеса 32 и наружным диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа 27 плюс двойная глубина продольного паза 28. Один конец 67 этого упора установлен над свободным торцом 68 гильзы 46 вогнутого зубчатого венца 44 и выполнен с наклонной поверхностью 69, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью 70. Вторые концы упоров 50, 57, 62 и 66 также могут быть выполненными (острыми) с наклонными поверхностями (на фиг.7 изображено пунктиром) как другие их концы. При этом привод будет работать при вращении электродвигателя по и против часовой стрелки. Между упорами 50, 57, 62 и 66 и крышкой 3 корпуса расположена радиально и жестко установленная на близлежащей щеке 71 (фиг.10) барабана 72 планка 73 с продольным пазом 74, например, в виде ласточкина хвоста (фиг.5). Паз 74 выполнен на поверхности, обращенной к дугообразным упорам, причем ширина паза на наружной поверхности планки 73 короче ширины дна 75 паза. В одном продольном пазу 28, например, цилиндрического выступа 27 зубчатого колеса 32 установлен с возможностью поворота палец 76 ползуна 77, установленного в продольном пазу 74 планки 73. Ползун 77 может выполняться с поперечным сечением в виде прямоугольника 78 (фиг.12). При этом напротив паза планки 73 на винтах 79 крепится на планку пластина 80 с продольным пазом 81 для перемещения пальца 76. Также ползун 77 может иметь круглое поперечное сечение 82 (фиг.13). Барабан 72, имеющий кольцевую перегородку 83 (фиг.3), посажен на подшипнике 84 скольжения. С одной стороны перегородки 83 навит на барабан 72 и закреплен одним концом гибкий элемент 85, соединенный вторым концом с колонной штанг 86 (фиг.1) или полированной штангой. С другой стороны перегородки 83 навит на барабан 72 и закреплен одним концом дополнительный гибкий элемент 87. На крышке 3 корпуса симметрично отверстию 88 с патрубком 89 выполнено дополнительное отверстие 90 с герметично прикрепленным напротив нее дополнительным вертикально установленным патрубком 91. Он герметично соединен, например, при помощи фланцев 92, прокладки 93, шпильки с гайками 94 с вертикально установленным цилиндром 95, имеющим дно 96 и содержащим противовесы 97 с пазами 98. Противовесы закреплены на второй конец дополнительного гибкого элемента 87, пропущенного с полости корпуса через дополнительное отверстие 90. На наружной боковой стенке цилиндра 95 выполнен люк 99 с герметично закрытой крышкой 100, например с помощью гаек 101 и шпилек, пропущенных через отверстия, просверленные по краям крышки 100 и фланца 102 люка. Дополнительный патрубок 91 выполнен с удлиненным полым концом 103, выступающим за свой фланец 92 и расположенным с возможностью поворота в полости цилиндра 95. Патрубок 89, через который проходит гибкий элемент 85, герметично соединен с фланцем 104 насосно-компрессорных труб 105 с помощью двух желобов 106 (фиг.2), имеющих на торцах полукольца 107, аналогичные по форме и размерам половине фланцев 104, а по продольным краям выступающие наружу продольные выступы 108 со сквозными отверстиями, через которые пропущены шпильки 109. Желоба герметично при помощи прокладок 110 соединены друг с другом закручиванием гаек 111 на шпильки. На боковой поверхности одного желоба 106 выполнено отверстие 112 и напротив него с наружной стороны желоба герметично соединен патрубок 113 с фланцем 114 на свободном конце. К наружной поверхности фланца 114 соосно патрубку установлен и герметично закреплен шпильками 115 диск 116 из диэлектрического материала, имеющий в центральном отверстии шпильку 117 с завернутыми с двух сторон диска гайками 118. Рядом с опорой 9 корпуса 1 привода на равном удалении от оси цилиндра 95 установлена дополнительная опора 119 (фиг.6), аналогичная опоре 9. В другом варианте исполнения привода с торца зубьев, близлежащих к гильзам 46 и 47, вогнутого и выпуклого зубчатых венцов, выполнена кольцевая канавка 120 (фиг.11) с глубиной, равной глубине продольного паза 28 шестерни 26. С близлежащих к цилиндрическим выступам 27 торцов зубьев шестерни 26 и зубчатого колеса 32 выполнена аналогичная кольцевая канавка 120. Дугообразные упоры 50, 57, 62 и 66 установлены с помощью кронштейнов на уровне канавок 120 (как изображено на фиг.11), а свободный конец пальца 76 ползуна 77, находящийся в продольном пазу 28, установлен в кольцевой канавке 120 и с возможностью взаимодействия с упорами. В другом варианте исполнения привода кольцевые канавки 120 с глубиной, равной глубине продольного паза шестерни 26, выполнены в средней части открытых цилиндрических поверхностей гильз 46 и 47 вогнутого 44 и выпуклого 43 зубчатых венцов (фиг.3), а также в средней части цилиндрических выступов 27 шестерни 26 и зубчатого колеса 32. Упоры установлены на уровне кольцевых канавок 120 и с возможностью взаимодействия с пальцем 76 ползуна. В другом варианте исполнения привода дополнительный патрубок 91 установлен на крышке 3 перпендикулярно (фиг.16) оси патрубка 89. При этом гибкий элемент 87, связанный с противовесом 98, накинут на шкив 126. Его ось 127 установлена выступающими концами на двух опорах 128. Они для устойчивости закреплены пластиной 128 к корпусу 1. Шкив 126 закрыт кожухом 130, который состоит из двух половинок 131, соединенных между собой винтами (не показаны). Аналогично дополнительному патрубку 91 патрубок 89 может располагаться перпендикулярно или наклонно оси насосно-компрессорных труб 105. При этом гибкий элемент 85 устанавливается на шкив (не показано) как гибкий элемент 87.

Привод работает следующим образом. После включения электродвигателя 11 крутящий момент от его шкива 12 через ремень 13 клиноременной передачи передается шкиву 14. С ним вращается и вал ведущего звена 15 с шестерней 26 по часовой стрелке (по фиг.1, 7 и 14). При этом шестерня вращает находящиеся с ним в зацеплении вогнутый зубчатый венец 44 по часовой стрелке и выпуклый венец 43 против часовой стрелки. Эти венцы своими зубьями вращают по часовой стрелке зубчатое колесо 32. Вместе с шестерней 26 и зубчатым колесом 32 вращаются по часовой стрелке и их цилиндрические выступы 27 (в дальнейшем выступы). Допустим, что в первоначальный момент палец 76 ползуна77 находится в продольном пазу (в дальнейшем паз) 28 зубчатого колеса (в дальнейшем колеса) 32 (как на фиг.7). При этом выступ 27 колеса 32, действуя на палец 76 боковой стенкой 121 паза 28, поворачивает его относительно оси колеса 32 по часовой стрелке. Боковая стенка пальца 76 скользит по внутренней цилиндрической поверхности 122 и поэтому палец не выходит с паза 28. По мере поворота палец 76 упирается на наклонную поверхность 55 дугообразного упора (в дальнейшем упора) 50. Из-за перемещения пальца 76 по наклонной поверхности 55 он переходит с паза 28 выступа 27 колеса 32 в паз 48 гильзы 47, которая вращается с выпуклым зубчатым венцом 43 против часовой стрелки. Вместе с гильзой 47 палец поворачивается против часовой стрелки по траектории А (фиг.14). При этом палец 76 с ползуном 77 поворачивают против часовой стрелки планку 73 и барабан 72. 3акрепленный на барабан верхний конец дополнительного элемента 87 раскручивается с барабана и поэтому второй нижний конец опускается вместе с противовесами 97 вниз. Верхний конец гибкого элемента 85 наматывается на барабан, а нижний конец поднимается вверх и поднимает колонну штанг 86 вместе с плунжером насоса. При этом нефть с насосно-компрессорных труб 105 поступает в нефтепровод 123. Внутрь корпуса 1 нефть не поступает, т.к. корпус герметичный. После достижения пальцем 76 наклонной поверхности 64 упора 62 палец переходит, упираясь на эту наклонную поверхность, с паза 48 гильзы 47 в паз 28 выступа 27 шестерни 26. При этом палец 76 поворачивается вместе с выступом 27 шестерни по часовой стрелке, а его выступающая с паза 28 боковая поверхность скользит по внутренней цилиндрической стенке 124 упора 62, поэтому палец не выходит из паза. Ползун 77 при этом перемещается в пазу 74 в сторону от оси корпуса 1. Далее палец встречается с наклонной поверхностью 60 упора 57 и по мере его поворота, упираясь на эту поверхность, переходит с паза 28 выступа 27 шестерни в паз 48 гильзы 46 вогнутого зубчатого венца 44. Таким образом, палец 76 перемещается по траектории Б (фиг.14) по часовой стрелке. Его боковая поверхность скользит по наружной поверхности 125 упора 57. Также при этом планка 73 поворачивает барабан 72 по часовой стрелке. При этом гибкий элемент 85 разматывается с барабана и связанная с гибким элементом колонна штанг опускается вниз. Дополнительный гибкий элемент 87 навивается на барабан и поднимает противовесы 97 вверх. Далее палец 76, находясь в пазу 48 поворачивающейся по часовой стрелке гильзы 46, доходит до наклонной поверхности 69 упора 66 и, упираясь на эту поверхность, перемещается с паза 48 гильзы 46 в паз 28 выступа 27 зубчатого колеса 32. Боковая поверхность пальца 76 скользит по внутренней стенке 122 упора 66. Далее палец 76 поворачивается вместе с выступом 27 зубчатого колеса по часовой стрелке, доходит до наклонной поверхности 55 упора 50 и работа привода повторяется аналогично вышеописанному. Принцип работы привода в других исполнениях аналогичен вышеописанному. Противовесы 97 снимают или подвешивают на дополнительный гибкий элемент 87 через люк 99, сняв крышку 100. Гибкий элемент 85 соединяют к колонне штанг, сняв один или оба желоба 106 между фланцами, открутив гайки 111 и сняв шпильки 109. Для соединения гибкого электропровода к штанге откручивают гайки 115 со шпилек и снимают диэлектрический диск 116 с фланца 114. 3атем один конец гибкого электропровода присоединяют к штанге, а второй - к концу шпильки 117, располагаемому внутрь патрубка 113 при установке диска 116 на фланец. После этого диск герметично крепят к фланцу 114, и электропровод прибора, контролирующего работу скважинного насоса, подсоединяют к выступающему наружу концу шпильки 117. При ремонте скважины снимают ремень со шкивов 12 и 14, откручивают гайки со шпилек и снимают шпильки с фланцев 92 цилиндра 95, снимают желоба 106 с фланцев 104. 3атем отсоединяют гибкий элемент 85 с колонны штанг и откручивают болты 10 с крышки 8 опоры 9. Далее за рым-болт 4, незначительно подняв корпус 1 от опоры 9, поворачивают корпус 1 против часовой стрелки (по фиг.6) относительно оси цилиндра 95 и устанавливают на дополнительную опору 119.

В предлагаемом приводе скважинного насоса за счет обеспечения вращения вала электродвигателя и шкивов клиноременной передачи в одном направлении, а также постоянной (без остановок) работы электродвигателя значительно повышается срок службы привода по сравнению с прототипом. Также в предлагаемом приводе из-за установки противовеса в несколько раз снижается мощность электродвигателя, а соединение патрубка гибкого элемента с насосно-компрессорной трубой при помощи двух желобов, один из которых имеет диэлектрический диск, позволяет вести контроль за работой скважинного насоса приборами, гибкий электропровод которых присоединяется к штанге.

Устройство предназначено для добычи нефти штанговыми насосами. Привод содержит вал ведущего звена, барабан, установленный на опоре, кольцевой корпус, состоящий из основания и крышки с патрубком, соединенным с насосно-компрессорной трубой. На конце вала ведущего звена выполнена соосная шестерня с цилиндрическим выступом на свободном торце. Диаметр выступа выбран равным диаметру делительной окружности шестерни. На цилиндрической поверхности с торца выполнен продольный паз. Параллельно валу ведущего звена и на таком же расстоянии от оси основания установлено зубчатое колесо. Внутри корпуса установлены выпуклый и вогнутый зубчатые венцы. На торцах зубчатых венцов, обращенных в сторону крышки корпуса, выполнены соосные гильзы. Внутренний диаметр гильзы вогнутого зубчатого венца выбран равным диаметру делительной окружности этого венца. На внутреннюю плоскую поверхность основания жестко прикреплены два или несколько кронштейнов с дугообразным вогнутым упором. Один конец вогнутого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа. На аналогичных кронштейнах соосно гильзе вогнутого зубчатого венца установлен другой дугообразный выпуклый упор. Один конец выпуклого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа вала ведущего звена. Соосно цилиндрическому выступу вала ведущего звена и на кронштейнах установлен дугообразный упор. Один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы выпуклого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью. Аналогично дугообразному упору, установленному возле вала ведущего звена, соосно цилиндрическому выступу ведомого зубчатого колеса, установлен дугообразный упор с внутренним диаметров, равным наружному диаметру цилиндрического выступа этого колеса, и наружным диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа плюс двойная глубина продольного паза. Один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы вогнутого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью. Между дугообразными упорами и крышкой корпуса расположена радиально и жестко установленная на близлежащей щеке барабана планка с продольным пазом. Ширина паза на наружной поверхности планки короче ширины дна паза. На барабан навит и закреплен одним концом дополнительный гибкий элемент. На крышке корпуса симметрично отверстию с гибким элементом выполнено дополнительное отверстие с герметично прикрепленным напротив нее дополнительным вертикально установленным патрубком. Он герметично соединен с вертикально установленным цилиндром, имеющим дно и содержащим противовес. Последний закреплен на второй конец дополнительного гибкого элемента. В другом исполнении привода дополнительный патрубок установлен на крышке корпуса перпендикулярно или наклонно оси патрубка. Гибкий элемент связан с противовесом. Патрубок с гибким элементом установлен на крышке перпендикулярно или наклонно оси насосно-компрессорных труб, а его гибкий элемент накинут на шкив. На наружной боковой стенке цилиндра выполнен люк с герметично закрытой крышкой. Дополнительный патрубок выполнен с удлиненным полым концом, выступающим за свой фланец, и расположен с возможностью поворота в полости цилиндра. На боковой поверхности одного желоба выполнено отверстие. С торца зубьев, близлежащих к гильзам, вогнутого и выпуклого зубчатых венцов выполнена кольцевая канавка. Дугообразные упоры установлены с помощью кронштейнов на уровне канавок. Повышается работоспособность привода за счет обеспечения вращения вала электродвигателя без остановок, снижается мощность электродвигателя и обеспечивается контроль за работой насоса. 10 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Привод скважинного насоса, содержащий вал ведущего звена, барабан, установленный на опоре кольцевой корпус, состоящий из основания и крышки с патрубком, соединенным с насосно-компрессорной трубой, отличающийся тем, что на конце вала ведущего звена, расположенного внутри корпуса, выполнена соосная шестерня с цилиндрическим выступом на свободном торце, причем диаметр этого выступа выбран равным диаметру делительной окружности шестерни, а на его цилиндрической поверхности с торца выполнен продольный паз, например, с плоским или цилиндрическим дном, причем параллельно валу ведущего звена и на таком же расстоянии от оси основания, на внутренней стенке основания с возможностью свободного вращения установлено на своем валу зубчатое колесо, выполненное с размерами, аналогичными размерам шестерни, причем внутри корпуса на цилиндрических поверхностях основания и крышки с возможностью свободного вращения установлены выпуклый и вогнутый зубчатые венцы, зубья которых находятся в зацеплении с зубьями шестерни и зубчатого колеса, причем на торцах зубчатых венцов, обращенных в сторону крышки корпуса, выполнены соосные гильзы, причем внутренний диаметр гильзы вогнутого зубчатого венца выбран равным диаметру делительной окружности этого венца, а наружный диаметр гильзы выпуклого зубчатого венца выбран равным диаметру делительной окружности этого венца, причем на внутренней цилиндрической поверхности гильзы вогнутого зубчатого венца и на наружной цилиндрической поверхности гильзы выпуклого зубчатого венца выполнен продольный паз, аналогичный по форме и размерам продольному пазу цилиндрического выступа вала ведущего звена, причем на внутреннюю плоскую поверхность основания жестко прикреплены два или несколько Г-образного сечения кронштейны с дугообразными вогнутыми упорами, выполненными с внутренним диаметром, равным наружному диаметру гильзы выпуклого зубчатого венца, и наружным диаметром, равным сумме наружного диаметра гильзы плюс двойная глубина продольного паза, причем вогнутый упор установлен соосно выпуклому зубчатому венцу и расположен между крышкой корпуса и плоскостью прилегающей к свободным торцам цилиндрических выступов вала ведущего звена и зубчатого колеса, а также к торцам гильз вогнутого и выпуклого зубчатых венцов, причем один конец вогнутого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа, например, зубчатого колеса и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем на аналогичных кронштейнах соосно гильзе вогнутого зубчатого венца установлен другой дугообразный выпуклый упор с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру гильзы вогнутого зубчатого венца, и внутренним диаметром, равным разности внутреннего диаметра гильзы вогнутого зубчатого венца минус двойная глубина продольного паза, причем один конец выпуклого упора установлен над свободным торцом цилиндрического выступа вала ведущего звена и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с внутренней цилиндрической поверхностью, причем соосно цилиндрическому выступу вала ведущего звена и на кронштейнах, аналогичных кронштейнам вогнутого и выпуклого упоров, установлен дугообразный упор с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа вала ведущего звена, и наружным, равным диаметру цилиндрического выступа плюс двойная глубина продольного паза, причем один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы выпуклого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем аналогично дугообразному упору, установленному возле вала ведущего звена, соосно цилиндрическому выступу зубчатого колеса, установлен дугообразный упор с внутренним диаметром, равным наружному диаметру цилиндрического выступа этого колеса и наружным диаметром, равным диаметру цилиндрического выступа плюс двойная глубина продольного паза, причем один конец этого упора установлен над свободным торцом гильзы вогнутого зубчатого венца и выполнен с наклонной поверхностью, образующей острый угол с наружной цилиндрической поверхностью, причем между дугообразными упорами и крышкой корпуса расположена радиально и жестко установленная на близлежащей щеке барабана, планка с продольным пазом, например, в виде ласточкина хвоста, выполненным на поверхности, обращенной к дугообразным упорам, причем ширина паза на наружной поверхности планки короче ширины дна паза, причем в одном продольном пазу, например, цилиндрического выступа зубчатого колеса установлен с возможностью поворота палец ползуна, установленного в продольном пазу планки.

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что на барабан навит и закреплен одним концом дополнительный гибкий элемент, причем на крышке корпуса, симметрично отверстию с гибким элементом, выполнено дополнительное отверстие с герметично прикрепленным напротив нее дополнительным, вертикально установленным патрубком, герметично соединенным, например, при помощи фланцев с вертикально установленным цилиндром, имеющим дно и содержащим противовес, закрепленный на второй конец дополнительного гибкого элемента, пропущенного с полости корпуса через дополнительное отверстие.

3. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительный патрубок установлен на крышке корпуса перпендикулярно оси патрубка с гибким элементом, связанным с колонной штанг, а гибкий элемент, связанный с противовесом, накинут на шкив, установленный на опоре.

4. Привод по п.1 или 2, отличающийся тем, что патрубок с гибким элементом, связанным с колонной штанг, установлен на крышке перпендикулярно оси насосно-компрессорных труб, а его гибкий элемент накинут на шкив, установленный на опоре.

5. Привод по п.2, отличающийся тем, что на наружной боковой стенке цилиндра выполнен люк с герметично закрытой крышкой, например, с помощью гаек и шпилек, пропущенных через отверстия, просверленные по краям крышки и фланца люка.

6. Привод по п.2, отличающийся тем, что дополнительный патрубок выполнен с удлиненным полым концом, выступающим за свой фланец и расположенным с возможностью поворота в полости цилиндра.

7. Привод по п.1, отличающийся тем, что патрубок, через который проходит гибкий элемент, соединенный с колонной штанг, герметично соединен с фланцем насосно-копрессорных труб с помощью двух желобов, имеющих на торцах полукольца, аналогичные по форме и размерам половине фланцев, а по продольным краям - выступающие наружу продольные выступы со сквозными отверстиями, через которые пропущены шпильки, герметично соединяющие желобы друг с другом.

8. Привод по п.7, отличающийся тем, что на боковой поверхности одного желоба выполнено отверстие и напротив него с наружной стороны желоба патрубок герметично соединен с фланцем на свободном конце, причем к наружной поверхности фланца соосно патрубку установлен и герметично закреплен шпильками диск из диэлектрического материала, имеющий в центральном отверстии шпильку с завернутыми с двух сторон диска гайками.

9. Привод по п.1, отличающийся тем, что рядом с опорой корпуса привода на равном удалении от оси цилиндра установлена дополнительная опора, аналогичная основной.

10. Привод по п.1, отличающийся тем, что с торца зубьев, близлежащих к гильзам, вогнутого и выпуклого зубчатых венцов выполнена кольцевая канавка с глубиной, равной глубине продольного паза шестерни, причем на близлежащих к цилиндрическим выступам торцов зубьев шестерни и зубчатого колеса выполнена аналогичная кольцевая канавка, причем дугообразные упоры установлены с помощью кронштейнов на уровне канавок, а свободный конец пальца ползуна установлен в кольцевой канавке и с возможностью взаимодействия с дугообразными упорами.

11. Привод по п.1, отличающийся тем, что кольцевые канавки с глубиной, равной глубине продольного паза шестерни, выполнены в средней части открытых цилиндрических поверхностей гильз вогнутого и выпуклого зубчатых венцов и в средней части цилиндрических выступов шестерни и зубчатого колеса, причем дугообразные упоры установлены на уровне кольцевых канавок и с возможностью взаимодействия с пальцем ползуна.