Станок-качалка с перекатывающимся балансиром Коршуна Я.Ф. Советский патент 1988 года по МПК F04B47/00 

to

00

со со

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема станка-качалки с дугообразной головкой; на фиг. 2 - станок-качалка с головкой в виде вращающегося шкива; на фиг. 3 и 4 - то же, с 1иарнирной головкой и с кинематическим подключением к приводу балансира; на фиг. 5 - расположение элементов крепления в виде гибких тяг между стойкой и опорой балансира; на фиг. 6 - элементы крепления в виде профилированной направляющей и ролика; на фиг. 7 - схема положения равнодействующих сил на балансир в точке перекатывания стойки и опоры балансира по отнощению к нижнему лучу касательной и нижнего луча нормали к контактной поверхности перекатывания стойки.

Станок-качалка с перекатывающимся балансиром содержит раму 1, жестко соединенную с рамой 1 стойку 2 балансира 3 с контактной поверхностью 4 перекатывания, выполненной в виде неподвижной центроиды, расположенной в плоскости качания балансира 3, установленную на контактной поверхности 4 перекатывания стойки 2 опору 5 балансира 3 с контактной поверхностью 6 перекатывания, выполненной в виде передвижной центроиды и жестко соединенной со средней частью балансира 3.

Балансир 3 кинематически связан с приводом 7 и через головку 8 и гибкий элемент 9 (фиг. 1) -- с колонной штанг погружного насоса (не показано). Одно из плеч 10 балансира 3 связано через элементы 11 крепления со стойкой 2.

Контактная поверхность 4 перекатывания стойки 2 выполнена наклонной в плоскости качания балансира 3 в сторону головки 8 балансира 3, причем вектор равнодействующей сил, действующих на балансир 3 в точке перекатывания стойки 2 и опоры 5 балансира 3, расположен от нижнего луча нормали к контактной поверхности 4 перекатывания стойки 2 в сторону, противоположную месту соединения элементов 11 крепления со стойкой 2.

Элементы 11 крепления плеча 10 балансира 3 могут быть выполнены в виде гибких тяг 12, каждая из которых жестко соединена одним концом 13 со стойкой 2, а другим концом 14 - с опорой 5 балансира 3.

Кроме того, элементы 11 крепления плеча 10 балансира 3 могут быть выполнены в виде профилированных направляющих 15 и роликов 16, причем направляющие 15 соединены со стойкой 2, ролики 16 - с плечом 10 балансира 3, а профили 17 направляющих 15 выполнены эквидистантно траектории перемещения роликов 16.

Головка 8 балансира 3 может быть выполнена шарнирной или в виде вращающегося шкива 18, связанного через гибкий элемент 8 с рамой I.

Станок-качалка с перекатывающимся балансиром работает следующим образом, Возвратно-поступательное движение точки подвеса колонны штанг станка-качалки осуществляется посредством использования привода 7, выполненного, например, в виде двигателя с кривошипно-шатунным механизмом или гидродвигателя. При этом балан0 сир 3 перекатывается контактной поверхностью 6 перекатывания опоры 5 по контактной поверхности 4 перекатывания стойки 2, что вызывает изменение соотношения длины плеч балансира 3 и одновременное его проC дольное перемещение в срединном положении по направлению от головки 8 балансира 3 с обеспечением спрямления траектории теремещения головки 8, приближая ее к вертикальной прямой.

Угол наклона контактной поверхности 4

0 перекатывания стойки 2 может быть, например, уменьшен путем соответствующего изменения профиля контактной поверхности 6 перекатывания опоры 5 балансира 3.

Обеспечение вертикальности перемещег ния головки 8 балансира 3 создает возможность выполнения головки 8, например, шарнирной или в виде вращающегося шкива 18 и одновременно повышает надежность работы сальника полированного штока колонны штанг, при этом длина профиля головки 8

Q балансира 3 может быть меньше длины хода колонны штанг.

Выполнение контактной поверхности 4 перекатывания стойки 2 наклонной только в сторону головки 8 балансира 3 упрошает конструкцию крепления последнего к стой5 ке 2 и устраняет высокие закономерные нагрузки на элементы 11 крепления балансира 3.

Формула изобретения

0 1. Станок-качалка с перекатывающимся балансиром, содержащая раму, жестко соединенную с рамой стойку с контактной поверхностью перекатывания, выполненной в виде неподвижной центроиды, расположенг ной в плоскости качания балансира, установленную на контактной поверхности перекатывания стойки опору балансира с контактной поверхностью перекатывания, выполненной в виде подвижной центроиды и жестко соединенной со средней частью

0 балансира, причем балансир кинематически связан с приводом и через головку - с колонной штанг погружного насоса и соединен через элементы крепления со стойкой, от- личающийся тем, что, с целью повышения надежности и эффективности работы, кон5 тактная поверхность перекатывания стойки выполнена наклонной в плоскости качания балансира в сторону головки балансира.

причем вектор равнодействующей сил, лей- ствующих на балансир в точке перекатывания стойки и опоры балансира, расположен от нижнего луча нормали к контактной поверхности перекатывания стойки с нижней стороны.

2.Станок-качалка по п. 1, отличающийся тем, что элементы крепления балансира выполнены в виде гибких тяг, каждая из которых соединена одним концом со стойкой, а другая - с балансиром или его опорой.

3.Станок-качалка по п. 1, отличающийся тем, что длина профиля головки балансира меньше длины хода колонны П1танг.

4. (уганок-кача.1ка по п. I, отличаницщ нч тс м, что элементы KptMint-HiiH оа.чансира lii.i- полнены U виде iipocfiH.iHponaHHux Haiipaii .1ЯК)1цих и ро,-1ик()в, одни из которых жес1ки соединены со стойкой, другие с п.ючом балансира, а нрофн,1и на11равлик)пи1 иы- по,:1нены эквидистантно траекто ии iie) щения оси роликов.

о. Станок-качалка по п. 1, отличак/щийся тем, что го.ювка балансира выполнена шарнирной.

6. (ланок-качалка по п. 1, отличакпцчися тем, что головка балансира вынолпена в виде врашакмпегося , связанного с рамой че)сз гибкий :, 1емент.

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти. Цель изобретения - повышение эффективности и надежности работы. Стойка 2 с контактной повер.х- ностью (П) перекатывания, выполненной в виде неподвижной центроиды, расположенной в плоскости качания балансира (Б) 3, жестко соединена с рамой 1. Опора 5 Б с контактной П опоры перекатывания, выполненной в виде подвижной центроиды, установлена на П стойки и жестко соеди нена со средней частью Б. Перекатывание Б вызывает изменение соотношения длины плеч 10 Б и одновременное его продольное перемещение в срединном положении по направлению от головки Б с обеспечением спрямления траектории перемешения головки, приближая ее к вертикальной прямой. В результате этого обеспечивается возможность выполнения головки в виде шарнира или в виде вращающегося , что повышает надежность работы сальника полированного штока колонны штанг. Вектор равнодействующей сил, действующих на Б в точке перекатывания стойки и опоры, расположен от нижнего луча нормал к П опоры с нижней стороны. Выполнение П стойки наклонной только в сторону головки упрощает конструкцию крепления последнего к стойке и устраняет высокие нагрузки на элементы 11 крепления плеча Б, которые м. б. выполнены в виде тяг. 5 з. п. ф-лы, 7 ил. fS (Л

Фиг 2

Фиг.4

Фаг.З

Фиг.6

сриг.5

N

Фиг.7