Амортизатор Советский патент 1957 года по МПК F04B47/00 E21B17/07 

Изобретение относится к устройствам для амортизации динамических уси.чий в глубинно-насосных штангах.

Отсутствие амортизатора динамических усилий в глубинно-насосных штангах приводит к необходимости делать узлы станка качалки более прочными. Кроме того, из-за динамических усилий глубиннонасосные штанги несут лишнюю нагрузку.

Предлагаемый амортизатор устраняет существенный дефект глубинно-насосной экснлуатации, так как снижает нагрузку на штанги и на станок-качалку.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема гидропневматического амортизатора; на фиг. 2-схема спаренного амортизатора, подвешиваемого к головке балансира; на фиг. 3-схема подсоединения амортизатора между шатунами и балансиром станка-качалки.

Согласно изобретению амортизатор (см. фиг. 1 и 2) состоит из цилиндра / с полым поршнем 2, внутри которого помешен поршень 3, соединенный либо непосредственно

(фиг. 2) либо через балансир станка-качалки (фиг. 3) с верхней точкой колонны насосных штанг. Под поршнем 2 в цилиндре находится рабочая жидкость - минеральное масло. В нижней части цилиндр сообшается с замкнутой полостью В, в которую под давлением закачивают воздух. Отношение диаметров поршней 2 (Ду и 3 (Дз) подбирается таким образом, чтобы имело место соотношение:

Л Р,. Р.Г

Ai ™

где Р ,„ -вес штанг в откачиваемой жидкости; Р ,„, -вес столба откачиваемой жидкости, вычисленный по полной площади плунжера глубинного насоса.

Дав,1ение сжатого воздуха в амортизаторе должно быть равно:

Р Р

ш ж

л

4

При этих условиях поршень 2 будет неподвижным до тех пор, пока усилие на штоке 4 поршня 3, равное

усилию в точке подвеса штанг, будет меньше Р,„ -т Рj, т. е. движение поршня 2 вниз начнется только после того, как усилие в точке подвеса превысит статическую нагрузку. Движение поршня 3 вверх будет иметь место только после того, как усилие в точке подвеса станет меньше усилия Р .„ .

Ввиду того, что к концу хода вверх усилие в точке подвеса штанг Р,.д.д меньше статической нагрузки Р ш +РЖ концу хода вниз больше нагрузки Р , к концу каждого из ходов вверх и вниз детали амортизатора приходят в исходное положение. Благодаря этому подключение амортизатора в точке подвеса штанг не приводит к уменьшению длины хода точки подвеса, а значит, и к уменьшению длины хода плунжера.

В то же время происходит амортизация динамических усилий как при ходе штанг вверх, так и при ходе их вниз, благодаря чему снижается максимальная и уве.,тичивается минимальная нагрузка в точке подвеса штанг.

Как при прямом, так и при обратнол ходе поршней применено гидравлическое торможение. Гидравлическое торможение поршня 2 осуществляется ступенчатой формой этого поршня и соответствующей формой внутренней полости цилиндра / в его нижней части.

Гидравлическое торможение поршня 3 осуществляется утолщениями щтока по обе стороны порщня в виде усеченных конусов, перекрывающих при движении поршня 5 соответствующие отверстия, через которые перетекает жидкость.

Для непрерывной и автоматической компенсации утечек служит насос 5, подключенный к маслосборнику 6, находящемуся в верхней части амортизатора. Насос может приводиться от индивидуального привода или от станка-качалки, как показано на фиг. 3.

Предмет и з о б ) е т е н и я

Амортизатор динамических сил, возникающих в глубинно-насосных штангах, включающий в себя цилиндр, частично заполненный амортизационной жидкостью, и поршень, отличающийся тем, что, с целью восприятия нагрузки, превышающей статическую при ходе вверх и нагрузки менее статической при ходе вниз, внутри пустотелого поршня помещен второй поршень, а пространство за амортизационной жидкостью заполнено воздухом (газом), сжатым до выбранной величины.

s ff

.( j