СТЕНД ЦЕПНОГО ПРИВОДА СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА Российский патент 2022 года по МПК F04B47/02 F04B51/00 

Изобретение относится к исследованиям в области добычи нефти, в частности к лабораторно-измерительной техничке для моделирования процессов работы установок скважинных штанговых насосов в лабораторных условиях.

Известен стенд для испытания приводов скважинных штанговых насосных установок (SU 1255749 А1, кл. F04B 51/00, 1986 г.), содержащий нагрузочное устройство в виде груза переменного веса, связанного с подвеской и гибким звеном привода и имитирующего вес колонны насосных штанг, а так же дополнительное нагрузочное устройство, имитирующее вес столба скважинной жидкости в колонне насосных труб посредством давления подпора.

Недостатком данного устройства является то, что стенд не приспособлен к различным экспериментальным исследованиям тяговой цепи цепного привода скважинного штангового насоса.

За прототип принят стенд для испытания приводов скважинных штанговых насосных установок (RU 111209 U1, кл. F04B 51/00, 10.12.2021 г.), содержащий привод, подвеску, гибкое звено, гидросистему, гидроцилиндр с размещенным в корпусе поршнем и штоком. Полость корпуса гидроцилиндра и емкость рабочей жидкости сообщены через регулировочное устройство в виде обратного клапана и дросселя. Шток гидроцилиндра с помощью каната через кронблок, направляющий ролик и динамограф связан с подвеской и гибким звеном привода, а емкость рабочей жидкости установлена на насосной станции.

Стенд позволяет записать измеряемые параметры на компьютере и с помощью последующей обработки оценить работу проводимого испытания.

Данная установка предназначена для исследования работы приводов скважинных штанговых насосных установок без использования контрольных грузов и механизма подъема в режиме реальных условий.

Недостатком известного стенда для испытания приводов скважинных штанговых насосных установок является сложная конструкция, большие габариты и невозможность проводить экспериментальные исследования с использованием зубчатой цепи.

Технической проблемой, которая решается при осуществлении изобретения является создание стенда цепного привода скважинного штангового насоса и изучение его работы.

Технический результат - позволит использовать стенд в лабораторных условиях и повысить диапазон проводимых исследований, возможность проводить экспериментальные исследования с использованием зубчатой цепи.

Технический результат достигается тем, что стенд цепного привода скважинного штангового насоса, содержит основную раму с установленным на ней электродвигателем, гибкое звено и шкив. Согласно изобретению стенд включает в себя редуктор, соединенный с электродвигателем, и механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, состоящий из ведущей и ведомой звездочек, охваченных тяговой цепью, имеющей натяжное устройство и связанной с кареткой, соединенной с противовесом, установленным с возможностью движения по направляющим, и передающей дальнейшее движение с помощью гибкого звена через шкивы на груз, имитирующий колонну штанг с дополнительным противовесом в узле фиксации гибкого звена между шкивов, обеспечивающим постоянное трение при работе стенда. Стенд цепного привода скважинного штангового насоса имеет возможность применять в работе роликовую и зубчатую цепи.

На фиг. 1 представлена схема стенда цепного привода скважинного штангового насоса,

на фиг. 2 - вид А.

1 - рама с возможностью регулировки;

2 - электродвигатель;

3 - редуктор;

4 - роликовая цепь;

5 - кассета звездочек;

6 - ведущая звездочка;

7 - замкнутое гибкое звено (тяговая цепь);

8 - ведомая звездочка;

9 - натяжное устройство цепи;

10 - скалка каретки;

11 - противовес;

12 - направляющие противовеса;

13 - гибкое звено (соединяющее противовес с устьевой подвеской);

14 - направляющий шкив;

15 - груз;

16 - дополнительный противовес.

Стенд цепного привода скважинного штангового насоса (фиг. 1) включает в себя раму 1, установленный на ней электродвигатель 2, который соединен с редуктором 3 клиноременной передачей, последующая передача происходит благодаря малой цепи 4 на кассету звездочек 5 связанной с ведущей звездочкой 6, которая через тяговую цепь 7 соединена с ведомой звездочкой 8, имеющее натяжное устройство 9 и жесткое соединение со скалкой каретки 10 и противовеса 11, движение каретки с противовесом происходит по направляющим 12, передающее дальнейшее движение с помощью гибкого звена 13 через шкивы 14 на груз 15, имитирующий колонну штанг, так же устанавливается дополнительный противовес 16 в узле фиксации гибкого звена между шкивов, для обеспечения постоянного трения при работе стенда.

Экспериментальный стенд работает следующим образом.

При подключении к электросети и включении кнопки питания -электродвигатель 2 приводится в действие и через шкив с клиноременной передачей передает вращение входному валу редуктора 3. Выходной вал редуктора 3 через звездочку и цепную передачу 4 вращает кассету звездочек 5, установленную на вал ведущей звездочки 6. Ведущая звездочка 6 приводит в действие тяговую цепь 7 с ведомой звездочкой 8. Тяговая цепь 7 имеет натяжное устройство 9 и соединена со скалкой 10 каретки противовеса 11, за счет повторения скалкой 10 траектории движения тяговой цепи 7, вследствие чего происходит преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное, которое от противовеса 11 с помощью гибкого звена 13 (перекинутого через направляющий шкив 14) передается к грузу 15. Дополнительный противовес 16 обеспечивает постоянное трение в верхней точке фиксации троса (узел соединения устьевой подвески с противовесом), расположенного между шкивами.

Таким образом, предложенное конструктивное решение позволит использовать стенд в лабораторных условиях и повысить диапазон проводимых исследований.

Изобретение относится к исследованиям в области добычи нефти, в частности к лабораторно-измерительной технике для моделирования процессов работы установок скважинных штанговых насосов. Стенд цепного привода скважинного штангового насоса содержит раму, электродвигатель 2 с редуктором 3, установленный на раме 1, и механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное. Механизм состоит из ведущей и ведомой звездочек, охваченных тяговой цепью, имеющей натяжное устройство 9 и связанной с кареткой, соединенной с противовесом 11, установленным с возможностью движения по направляющим 12, и передающей дальнейшее движение с помощью гибкого звена 13 через шкивы на груз. Груз имитирует колонну штанг с дополнительным противовесом 16 в узле фиксации гибкого звена между шкивов для обеспечения постоянного трения при работе стенда. Изобретение направлено на обеспечение возможности исследования работы цепного привода скважинного штангового насоса в лабораторных условиях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Стенд цепного привода скважинного штангового насоса, содержащий раму с установленным на ней электродвигателем, гибкое звено и шкив, отличающийся тем, что включает в себя редуктор, соединенный с электродвигателем, и механизм, преобразующий вращательное движение в возвратно-поступательное, состоящий из ведущей и ведомой звездочек, охваченных тяговой цепью, имеющей натяжное устройство и связанной с кареткой, соединенной с противовесом, установленным с возможностью движения по направляющим, и передающей дальнейшее движение с помощью гибкого звена через шкивы на груз, имитирующий колонну штанг с дополнительным противовесом в узле фиксации гибкого звена между шкивов, обеспечивающим постоянное трение при работе стенда.

2. Стенд по п. 1, отличающийся тем, что механизм выполнен с возможностью задавать вращение тяговой цепи за счет цепной передачи и применять в работе роликовую и зубчатую цепи.