НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩАЯ МАШИНА С ШЕСТЕРНЕЙ, ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЙСЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНО ПО ЗУБЧАТОЙ РЕЙКЕ Российский патент 2016 года по МПК F04B47/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время в Китае имеется несколько типов нефтеперекачивающих машин, среди которых наиболее распространенной является балансирный станок-качалка. Существуют также перекачивающие машины без балансирного уравновешивания, такие как цепная перекачивающая машина, ременная перекачивающая машина, перекачивающая машина с бесконечной зубчатой рейкой и т.д. Эти машины имеют как преимущества, так и недостатки. Балансирный станок-качалка надежен в работе, но имеет низкую эффективность передачи энергии, и в нем трудно решается проблема, связанная с длинным рабочим ходом. Цепная перекачивающая машина имеет сложную конструкцию и плохо выдерживает силовую нагрузку. Перекачивающие машины с бесконечной зубчатой рейкой и наклонные перекачивающие машины с длинной бесконечной зубчатой рейкой, которые представлены недавно, имеют длинную бесконечную зубчатую рейку для возвратно-поступательного движения вверх и вниз, и если требуется длинный рабочий ход, то корпус машины должен быть очень длинным, что сложно реализовать, к тому же это увеличивает стоимость оборудования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для устранения недостатков указанного оборудования согласно изобретению предложена нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, которая имеет новую конструкцию, проста в управлении, надежна в работе и позволяет решить проблему, состоящую в том, что для обеспечения длинного рабочего хода машине требуется длинный корпус. Целью изобретения является создание нефтеперекачивающего устройства с шестерней, движущейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, предназначенного для использования на местах добычи нефти.

Указанная цель достигается тем, что предложена нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, содержащая основание, корпус, передвижные краны, стальной трос, двигатель, редуктор, шестерню и зубчатую рейку. На внутренних сторонах передней части корпуса закреплена опора зубчатой рейки, причем зубчатая рейка закреплена на указанной опоре, верхняя и нижняя части которой имеют полукруглую форму и снабжены полукруглыми рельсами, а средняя часть которой содержит рельсы, расположенные на расстоянии друг от друга. Две внутренние стороны корпуса снабжены ходовыми рельсами для устройства возвратно-поступательного движения, на каждом из четырех углов которого установлены колесо горизонтального выравнивания и колесо продольного выравнивания. В середине верхней части устройства возвратно-поступательного движения установлен шарнир, соединенный маятниковым кольцом с маятниковым устройством, расположенным внутри устройства возвратно-поступательного движения. На выходном валу редуктора установлены направляющее колесо и шестерня, входящая в зацепление с зубчатой рейкой. В нижней части устройства возвратно-поступательного движения имеется канавка, а в нижней части маятникового устройства в указанной канавке установлены два маятниковых колеса. Верхняя часть устройства возвратно-поступательного движения соединена со стальным тросом. В задней части внутреннего пространства корпуса установлена кабельная коробка с дверцей для кабеля посередине. На верхней части корпуса установлены передвижные краны, причем в передней части расположены два двухжелобковых или одножелобковых передвижных крана, а в задней части расположены два одножелобковых передвижных крана. Стальной трос проходит через заднюю часть передвижных кранов и соединен с коробкой противовеса, расположенной снаружи корпуса.

Верхняя часть устройства возвратно-поступательного движения соединена со стальным тросом. Маятниковое устройство установлено внутри устройства возвратно-поступательного движения и соединено с ним маятниковым кольцом. Редуктор расположен в нижней части маятникового устройства, а двигатель и блок угловой передачи установлены на двухэтажной платформе маятникового устройства. На валу блока угловой передачи и на валу редуктора установлено по цепному колесу, причем два указанных цепных колеса соединены цепью.

Коробка противовеса подвешена снаружи корпуса. В середине верхней части коробки противовеса установлено подвесное кольцо, соединенное со стальным тросом. На ближней к корпусу стороне коробки противовеса выполнено прямоугольное отверстие, с двух сторон от которого установлены горизонтальное колесо и продольное колесо. Снаружи корпуса имеется рельс, на котором установлены горизонтальное колесо и продольное колесо. Наружная сторона коробки противовеса представляет собой раму, в которой установлен груз.

Корпус представляет собой герметично закрытый прямоугольный короб, в передней и задней частях которого выполнены окна. В задней части внутреннего пространства корпуса установлена кабельная коробка, одна сторона которой является внутренней стенкой корпуса, а другая сторона представляет собой перегородку, которая выполнена из профильной стали и арматурного стержня и в средней части которой находится дверца для кабеля. Между двигателем и кабельной коробкой установлена труба, через которую проходит кабель, соединенный с кабельной коробкой. Кабель проходит через кабельную коробку и соединяется с наружной стороной корпуса через его смотровое окно.

Шестерня и направляющее колесо установлены на валу редуктора, соответственно на передней части и на задней части вала. На верхней части зубчатой рейки имеется перегородка, образующая вместе с опорой зубчатой рейки рельс для направляющего колеса.

Нефтеперекачивающая машина с шестерней, движущейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, имеет простую конструкцию, новую форму, удобна и надежна в работе, и таким образом, решает проблемы машин с длинным рабочим ходом, т.е. трудность перекачки нефти из глубоких и сверхглубоких скважин. Предлагаемая машина имеет повышенную надежность, меньшую стоимость и более высокую производительность.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРЕТЕЖЕЙ

Фиг. 1 схематично изображает нефтеперекачивающую машину с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке,

Фиг. 2 схематично изображает устройство возвратно-поступательного движения и маятниковое устройство, и

Фиг. 3 схематично изображает кабельную коробку.

1 - основание, 2 - корпус, 3 - двухжелобковый кран, 4 - одножелобковый передвижной кран, 5 - стальной трос, 6 - двигатель, 7 - блок угловой передачи, 8 - редуктор, 9 - шестерня, 10 - направляющее колесо, 11 - зубчатая рейка, 12 - опора зубчатой рейки, 13 - полукруглый рельс, 14 - рельсы, расположенные на расстоянии друг от друга, 15 - устройство возвратно-поступательного движения, 16 - маятниковое устройство, 17 - колесо горизонтального выравнивания, 18 - колесо продольного выравнивания, 19 - шарнир, 20 - маятниковое кольцо, 21 - двухэтажная платформа, 22 - кабельная коробка, 23 - дверца для кабеля, 24 - коробка противовеса, 25 - маятниковое колесо, 26 - подвесное кольцо, 27 - цепь, 28 - горизонтальное колесо, 29 - продольное колесо, 30 - рама, 31 - груз, 32 - канавка маятникового колеса, 33 - кабель, 34 - монтажная труба.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее изобретение описано со ссылками на прилагаемые чертежи (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3).

Нефтеперекачивающая машина с шестерней, совершающей возвратно-поступательное движение по зубчатой рейке, содержит основание 1, корпус 2, передвижные краны, стальной трос 5, двигатель 6, редуктор 8, шестерню 9 и зубчатую рейку 11. На внутренних сторонах передней части корпуса 2 закреплена опора 12, на которой закреплена зубчатая рейка 11. Верхняя и нижняя части опоры 12 зубчатой рейки представляют собой полукруглые рельсы 13, а ее средняя часть образована рельсами 14, расположенными на расстоянии друг от друга. Две внутренние стороны корпуса 2 представляют собой ходовые рельсы для устройства 15 возвратно-поступательного движения. Каждый из четырех углов устройства 15 возвратно-поступательного движения снабжен колесом 17 горизонтального выравнивания и колесом 18 продольного выравнивания. К верхней части устройства 15 возвратно-поступательного движения прикреплен шарнир 19, соединенный с расположенным внутри маятниковым устройством 16 маятниковым кольцом 20. В нижней части маятникового устройства 16 расположен редуктор 8, а на двухэтажной платформе 21 маятникового устройства 16 установлены двигатель 6 и блок 7 угловой передачи. Вал блока 7 угловой передачи и вал редуктора 8 скорости снабжены каждый цепным колесом. Указанные два цепных колеса соединены цепью 27. На выходном валу редуктора 8 установлены направляющее колесо 10 и шестерня 9, входящая в зацепление с зубчатой рейкой 11. В нижней части устройства 15 возвратно-поступательного движения выполнена канавка 32, в которой установлены два маятниковых колеса 25, расположенные в нижней части маятникового устройства 16. Устройство 15 возвратно-поступательного движения соединено в своей верхней части со стальным тросом 5. У задней внутренней стенки корпуса 2 установлена кабельная коробка 22, в средней части которой имеется дверца 23 для кабеля. На верхней части корпуса 2 установлены передвижные краны, из которых два двухжелобковых крана 3 расположены в передней части корпуса, а два одножелобковых крана 4 расположены в задней части корпуса. Стальной трос 5 проходит через задние части передвижных кранов и соединяется с коробкой 24 противовеса. Машина имеет герметичное внутреннее пространство, а коробка 24 противовеса находится снаружи корпуса 2.

Коробка 24 противовеса подвешена снаружи корпуса 2. К верхней части коробки 24 противовеса прикреплено подвесное кольцо 26, соединенное со стальным тросом 5. На ближайшей к корпусу 2 стороне коробки 24 выполнено прямоугольное отверстие, по двум сторонам от которого установлены горизонтальное кольцо 28 и продольное колесо 29. Снаружи корпуса 2 имеется рельс для этих колес 28 и 29. Наружная часть коробки 24 противовеса представляет собой раму 30, в которой размещен груз 31. Верхняя часть корпуса 2 образует рабочую платформу, на которой могут выполняться различные работы, например обслуживание, осмотр, заливка смазки и т.п.

В задней части внутреннего пространства корпуса 2 установлена узкая кабельная коробка 22, одна сторона которой образует внутреннюю стенку корпуса 2, а другая сторона представляет собой перегородку, выполненную из профильной стали и арматурного стержня. В середине перегородки имеется дверца 23 для кабеля. Между двигателем 6 и кабельной коробкой 22 установлена монтажная труба 34, через которую проходит кабель 33, соединенный с кабельной коробкой 22. Кабель 33 проходит через кабельную коробку 22 и через смотровое окно корпуса 2 соединяется с его наружной поверхностью. Кабель 33 может перемещаться в длинном и узком пространстве вверх и вниз и изгибаться по большому радиусу без повреждения. Рама очень высокая, так что даже в нижнем положении она находится на расстоянии от поверхности нефти и нефть не будет налипать на кабель.

Устройство 15 возвратно-поступательного движения соединено в своей верхней части со стальным тросом 5. Маятниковое устройство 16 установлено внутри устройства 15 возвратно-поступательного движения и соединено с ним маятниковым кольцом 20. Редуктор 8 расположен в нижней части маятникового устройства 16, а двигатель 6 и блок 7 угловой передачи установлены на двухэтажной платформе 21 маятникового устройства 16. На валу блока 7 угловой передачи и на валу редуктора 8 установлены соответствующие цепные колеса, соединенные цепью 27. В нижней части маятникового устройства 16 установлены два маятниковых колеса 25.

При работе машины двигатель 6 приводит в движение блок 7 угловой передачи, на выходном валу которого установлено цепное колесо, соединенное цепью 27 с цепным колесом на выходном валу редуктора 8. Направляющее колесо 10 и шестерня 9 установлены на выходном валу редуктора 8, причем направляющее колесо 10 перемещается по рельсу, а шестерня 9 входит в зацепление с зубчатой рейкой 11 и тем самым приводит в движение маятниковое устройство 16 и затем обеспечивает перемещение устройства 15 возвратно-поступательного движения по рельсам. Когда устройство 15 возвратно-поступательного движения перемещается к верхней или нижней мертвой точке, шестерня 9 и рейка 11 находятся в зацеплении, обеспечивая горизонтальное перемещение редуктора. В нижней части редуктора 8 скорости установлены маятниковые колеса 25, которые перемещаются в поперечном направлении в канавке 32, так что направление движения изменяется и шестерня 9 может совершать возвратно-поступательное движение по зубчатой рейке 11. Верхняя часть устройства 15 возвратно-поступательного движения соединена со стальным тросом 5. Устройство 15 возвратно-поступательного движения, маятниковое устройство 16, двигатель 6, блок 7 угловой передачи и редуктор 8 выполняют функцию груза нефтеперекачивающей машины. Другая часть груза, т.е. коробка 24 противовеса, подвешена снаружи корпуса 2. При перемещении устройства 15 возвратно-поступательного движения вверх и вниз коробка 24 противовеса синхронно поднимается и опускается, в результате перемещается вверх и вниз стальной трос и выполняется операция перекачки нефти.

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, в частности к нефтеперекачивающей машине с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке. Содержит основание (1), корпус (2), передвижные краны (3, 4), стальной трос (5), двигатель (6), редуктор (8), шестерню (9) и зубчатую рейку (11). На внутренних сторонах передней части корпуса (2) закреплена опора (12) зубчатой рейки, на которой закреплена зубчатая рейка (11). Верхняя и нижняя части указанной опоры (12) представляют собой полукруглые рельсы (13), а средняя часть содержит рельсы (14), расположенные на расстоянии друг от друга. Две внутренние стороны корпуса (2) представляют собой ходовые рельсы для устройства (15) возвратно-поступательного движения. На каждом из четырех углов устройства (15) возвратно-поступательного движения установлены колесо (17) горизонтального выравнивания и колесо (18) продольного выравнивания, соединенные с маятниковым устройством (16) через маятниковое кольцо (20). В нижней части маятникового устройства (16) установлен редуктор (8), а на двухэтажной платформе (21) этого устройства установлены двигатель (6) и блок (7) угловой передачи. На валу блока (7) угловой передачи и на валу редуктора (8) установлено по цепному колесу. Стальной трос проходит через заднюю часть передвижных кранов (3, 4) и соединяется с коробкой (24) противовеса. Машина имеет новую конструкцию, надежна в работе и позволяет уменьшить стоимость оборудования. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, содержащая основание (1), корпус (2), передвижные краны (3, 4), стальной трос (5), двигатель (6), редуктор (8), шестерню (9) и зубчатую рейку (11), отличающаяся тем, что
на внутренних сторонах передней части корпуса (2) закреплена опора (12) зубчатой рейки, представляющая собой кольцевой замкнутый рельс;
зубчатая рейка (11) закреплена на указанной опоре (12);
две внутренние стороны корпуса (2) снабжены ходовыми рельсами для устройства (15) возвратно-поступательного движения, на каждом из четырех углов которого установлены колесо (17) горизонтального выравнивания и колесо (18) продольного выравнивания;
в средней точке верхней части устройства (15) возвратно-поступательного движения установлен шарнир (19), соединенный маятниковым кольцом (20) с расположенным внутри маятниковым устройством (16);
на выходном валу редуктора (8) установлены направляющее колесо (10) и шестерня (9), входящая в зацепление с зубчатой рейкой (11);
в нижней части устройства (15) возвратно-поступательного движения имеется канавка (32);
в нижней части маятникового устройства (16) в указанной канавке (32) установлены два маятниковых колеса (25),
а верхняя часть устройства (15) возвратно-поступательного движения соединена со стальным тросом (5).

2. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя и нижняя части опоры (12) зубчатой рейки, представляющей собой замкнутый кольцевой рельс, содержат полукруглые рельсы (13), а средняя часть указанной опоры содержит рельсы (14), расположенные на расстоянии друг от друга.

3. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что в корпусе (2) в задней части установлена кабельная коробка (22) с дверцей (23) для кабеля посередине.

4. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что на верхней части корпуса (2) установлены передвижные краны, причем в передней части расположены два двухжелобковых или одножелобковых передвижных крана (3), а в задней части расположены два одножелобковых передвижных крана (4).

5. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 4, отличающаяся тем, что стальной трос (5) проходит через заднюю часть передвижных кранов и соединен с коробкой (24) противовеса, расположенной снаружи корпуса (2).

6. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что
верхняя часть устройства (15) возвратно-поступательного движения соединена со стальным тросом (5);
маятниковое устройство (16) установлено внутри устройства (15) возвратно-поступательного движения;
редуктор (8) расположен в нижней части маятникового устройства (16),
двигатель (6) и блок (7) угловой передачи установлены на двухэтажной платформе (21) маятникового устройства (16);
а на валу блока (7) угловой передачи и на валу редуктора (8) скорости установлено по цепному колесу, причем два указанных цепных колеса соединены цепью (27).

7. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что
коробка (24) противовеса расположена снаружи корпуса (2);
в верхней средней части коробки (24) противовеса установлено подвесное кольцо (26);
коробка (24) противовеса соединена со стальным тросом (5) и на ее ближней к корпусу стороне (2) выполнено прямоугольное отверстие, с двух сторон от которого установлены горизонтальное колесо (28) и продольное колесо (29);
на наружной стороне корпуса (2) имеется рельс, на котором установлены два указанные колеса (28, 29);
а наружная сторона коробки (24) противовеса представляет собой раму (30), в которой размещен груз (31).

8. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что
корпус (2) представляет собой закрытый прямоугольный короб;
передняя часть и задняя часть корпуса (2) снабжены окнами;
в корпусе в задней части установлена кабельная коробка (22), одна сторона которой образует внутреннюю стенку корпуса (2), а другая сторона представляет собой перегородку, выполненную из профильной стали и арматурного стержня;
в средней части указанной перегородки имеется дверца (23) для кабеля;
между двигателем (6) и кабельной коробкой (22) установлена труба (34), через которую проходит кабель (33), который соединяется с кабельной коробкой (22);
а кабель (33) проходит через указанную трубу (34) и соединяется с кабельной коробкой (22),
причем кабель (33) проходит через кабельную коробку (22) и соединяется с наружной стороной корпуса (2) через смотровое окно корпуса (2).

9. Нефтеперекачивающая машина с шестерней, перемещающейся возвратно-поступательно по зубчатой рейке, по п. 1, отличающаяся тем, что шестерня (9) и направляющее колесо (10), установленные на валу редуктора (8), расположены соответственно на передней части и на задней части вала, а на верхней части зубчатой рейки (11) имеется перегородка, образующая вместе с опорой (12) зубчатой рейки рельс для направляющего колеса (10).