Привод скважинного штангового насоса Советский патент 1985 года по МПК F04B47/02 

Изобретение относится к технике для добычи нефти, в частности к приводу скважинных штанговых насосов и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при механизированной добыче нефти из скважины.

Известен привод скважинного штангового насоса, содержащий связанный с электродвигателем редуктор, выходной вал которого посредством передачи с переменным передаточным отношением сообщен с колонной насосных штанг, причем передача имеет барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями и барабан с цилиндрической поверхностью неременного радиуса вращения и расположенные на них-гибкие тяги, а барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями соединен с колонной штанг через гибкую тягу 1.

Недостатком известного привода является низкая эффективность в работе из-за больших затрат энергии.

Цель изобретения - повышение эффективности в работе путем снижения затрат энергии.

Указанная цель достигается тем, что привод скважинного штангового насоса, содержащий связанный с электродвигателем редуктор, выходной вал которого посредством передачи с переменным передаточным отношением сообщен с колонной насосных штанг, причем передача имеет барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями и барабан с цилиндрической поверхностью переменного радиуса вращения и расположенные на них гибкие тяги, а барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями соединен с колонной штанг через гибкую тягу снабжен пружинным аккумулятором энергии и дополнительным валом, на котором установлен барабан с цилиндрической поверхностью переменного радиуса вращения, который связан гибкой тягой с барабаном, имеющим круговые цилиндрические поверхности, а аккумулятор связан с дополнительным валом.

На фиг. 1 схематично представлен привод скважинного штангового насоса, общий вид; на фиг. 2 - расположение гибких тяг привода на барабанах и их связь с колонной насосных штанг и пружинным аккумулятором.

Привод скважинного щтангового насоса содержит связанный с электродвигателем 1 редуктор 2, выходной вал 3 которого посредством передачи 4 с переменным передаточным отнощением сообщен с колонной насосных штанг (не показана). Между редуктором 2 и передачей 4 с переменным передаточным отношением установлены реверсивный механизм 5 и кинематически свя,занная с ним шестерня 6. Передача 4 с переменным передаточным отношением имеет барабан 7 с круговыми цилиндрическими

поверхностями и барабан 8 с цилиндрической поверхностью переменного радиуса вращения и расположенные на них гибкие тяги 9-11. Барабан 7 с круговыми цилиндрическими поверхностями соединен с колонной штанг через гибкую тягу 10, а шестерня 6 установлена на его валу (не обозначен). Привод снабжен пружиинцм аккумулятором энергии 12 и дополнительным валом 13; на котором установлен барабан 8 с цилиндрической поверхностью переменного радиуса вращения, который связан гибкой тягой 9 с барабаном 7, имеющим круговые цилиндрические поверхности, а аккумулятор энергии 12 связан с дополнительным валом 3.

Пружина аккумулятора энергии 12 снабжена регулирующим винтом 15. Привод заключен в кожух 16, смонтированный на устье скважины 17.

Перед началом работы пружина 14 аккумулятора энергии 12 посредством винта 15

предварительно нагружается до баланса веса штанг и половины веса жидкости за счет натяжения гибкой тяги 11. В этом случае штанги находятся в верхнем крайнем положении, гибкая тяга 9 намотана на цилинд{эическую поверхность переменного радиуса вращения барабана 8, а гибкая тяга 11 смотана с круговой цилиндрической поверхности дополнительного вала 13.

Привод скважинного штангового насоса работает следующим образом.

После включения электродвигателя 1 через редуктор 2,реверсивный механизм 5 и шестерню 6 барабан 7 получает момент вращения, выводящий передачу 4 с переменным передаточным отношением из равновесия. При это.м гибкая тяга 10 сматывается

с круговой цилиндрической пс ерхности барабана 7 и опускает колонну насосных штанг а гибкая тяга 9 начинает наматываться на круговую цилиндрическую поверхность барабана 7, сматываясь с цилиндрической

поверхности переменного радиуса вращения барабана 8 и приводя его во вращение. По мере сматывания гибкой тяги 9 с цилиндрической поверхности переменного радиуса вращения барабана 8 передаваемый крутящий момент увеличивается за счет изменения радиуса вращения упомянутой поверхности барабана 8. Крутящий момент одновременно передается на гибкую тягу 11, которая, наматываясь на круговую цилиндрическую поверхность дополнительного вала 13, сжимает пружину 14. При подъеме колонны -насосных штанг взаимодействие элементов привода происходит в обратном порядке. В этом случае пружина 14 опускает накопленную энергию на подъем колонны насосных штанг и жидкости. Гибкие тяги 9-

11 и диаметры барабанов 7 и 8 рассчитываются в зависимости от заданной длины хода рабочего органа штангового насоса и грузоподъемности привода, причем угол подъема

цилиндрической поверхности переменного радиуса вращения (сп.ирали Архимеда) барабана 8 соответствует характеристике пружины 13. Соотношение диаметров барабанов 7 и 8 выбирается из условия, что барабан 8 в цикле подъема или спуске колонны

насосных штанг поворачивается на один оборот.

Предлагаемый привод позволяет повысить эффективность в работе путем снижения затрат энергии.

ПРИВОД СКВАЖИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА, содержаш.ий связанный с электродвигателем редуктор, выходной ЙГ вал которого посредством передачи с переменным передаточным отношением сообщен с колонной насосных штанг, причем передача имеет барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями и барабан с цилнндрической поверхностью переменного радиуса Ьраш,ения и расположенные на них гибкие тяги, а барабан с круговыми цилиндрическими поверхностями соединен с колояной штанг через гибкую тягу, отличающийся.кы, что, с целью повышения эффективности в работе путем снижения затрат энергии, он снабжен пружинным аккумулятором энергии и дополнительным валом, на котором установлен барабан с цилиндрической поверхностью переменного радиуса вращения, который связан гибкой тягой с барабаном, имеющим круговые цилиндрические поверх(Л ности, а аккумулятор связан с дополнитель- ным валом. Од 4 Ч 00 ч

Фиг.2