Устройство для привода скважинного штангового насоса Советский патент 1993 года по МПК F04B47/02 F16H25/12 

Изобретение относится к технике механизированной добычи нефти, а именно к приводам штанговых глубиннонасосных установок, применяемых при эксплуатации нефтяных скважин.

Для упрощения эксплуатации путем обеспечения автоматического реверсирования направления движения винта без реверсирования приводного двигателя в известном устройстве для привода сква- жинного штангового насоса, содержащем корпус с передачей винт-гайка, включающей установленную в корпусе с возможностью вращения гайку, имеющую на наружной поверхности зубчатый венец для кинематической связи с приьодом вращательного движения, зафиксированный от проворота в корпусе винт с участком винтовой нарезки, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения при вращении гайки, согласно изобретению винт снабжен ограничителями хода в виде одетых на винт передвижных втулок и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной на том же участке, что и основная винтовая нарезка и имеющей противоположное последней направление, передача снабжена дополнительной гайкой с наружным зубчатым венцом, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия с дополнительной винтовой нарезкой винта, при этом основная и дополнительная гайки установлены с возможностью попеременного соединения их зубчатых венцов с приводом вращательного движения при помощи двусторонней зубчатой муфты, постоянно

со

О

о со

|О

со

со

связанной с выходным звеном привода вращательного движения при помощи шлицево- го соединения и установленной с возможностью осевого перемещения между двумя крайними положениями при помощи нагруженных пружинами толкателей, расположенных оппозитно по торцам муфты с возможностью попеременного взаимодействия каждого из них с соответствующим ограничителем хода винта.

Новым является также то, что муфта снабжена фиксатором крайних положений в виде двух разнесенных вдоль оси муфты на величину ее хода кольцевых проточек и шарикового фиксатора, установленного в выходном звене привода вращательного движения с возможностью контакта его шарика с каждой из проточек.

Новым является и т, что корпус привода является частью устьевой арматуры скважины.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид по стрелке Б на фиг.1.

Устройство для привода скважинного штангового насоса содержит, являющейся частью устьевой арматуры скважины, корпус 1, в котором размещен винт 2 с правой 3 и левой 4 винтовыми нарезками, выполненными на одном и том же участке винта, На винт навернуты гайки 5 и 6 соответственно с правой и левой резьбой и зубчатыми венцами 7 и 8 на наружной поверхности. Гайки вращаются на упорных шэрико.под- шипникахЭ, Винт снабжен ограничителями хода в виде передвижных втулок 10 и 11, одетых на винт. Концентрично к гайкам установлена двусторонняя зубчатая муфта 12 и выходное звено 13 привода вращательного движения. Двусторонняя зубчатая муфта находится в постоянном зацеплении со шлицами 14, выходным звеном 13, а с внутренними шлицами находится в зацеплении с зубчатым венцом 7 или 8 одной из гаек (5 или 6). Выходное звено 13 вращается на упорных шарикоподшипниках 16, установленных в стаканах 17 и 18. Оппозитно к торцам зубчатой муфты 12 упираются толкатели 19 и 20, нагруженные пружинами 21 и 22, расположенными соответственно между толкателями 19, 20 и фланцами 23, 24. На наружной поверхности двусторонней зубчатой муфты на расстоянии друг от друга равной длине ее хода выполнены кольцевые проточки 25 и 26, в одну из которых входит фиксатор, установленный в выходном звене 13 и состоящий из шарика 27, пружины 28 и пробки 29. В отверстие 30 корпуса установлен второй фиксатор, состоящий из винта 31. и уплотнителя 32 (фиг.2). Ведущий вал-шестерня 33 и подшипники 34 собраны в стакане 35, вставленном в отверстие 36 корпуса 1. Выход вала-шестерни герметизирован уплотнительным узлом 37. Вал-шестерня

соединен с валом электродвигателя муфтой 38. Колонна штанг 39 соединяется с винтом при помощи подвески 40. Корпус сверху закрыт крышкой 41, а к нижнему фланцу ее прикреплен переходник 42, предназначенный для установки устройства для привода скважинного штангового насоса на колонную головку скважины. С целью противодействия вращению винта 2 к внутренней поверхности крышки 41 прикреплена рейка

5 43, входящая в паз головки 44 винта 2.

Взаимодействие толкателей 19 и 20 с двусторонней зубчатой муфтой 12 осуществляется соответственно через шарики 45, 46, собранных в гнездах колец 47, 48 и раз0 делителей 49, 50 (фиг.З).

На фиг.З показан один из конструктив- ных вариантов осуществления сцепления двусторонней муфты с зубчатыми венцами 7 и 8 гаек 5 и 6. Работа устройства для привода

5 скважинного насоса. От электродвигателя через вал-шестерни 33 вращение передается выходному звену 13 привода вращательного движения, двусторонней зубчатой муфте 12 и гайке 5, которая, в свою очередь,

0 движет винт 2 вверх. В конце хода винта передвижная втулка 10 давит на фланец 23, поднимает толкатель 19 до упора о нижний торец зубчатой муфты 12 и сжимает пружину 21. При дальнейшем движении винта 2

5 вверх толкатель выводит двусторонную зубчатую муфту 12 от сцепления с гайкой 5. Происходит остановка винта. В этот момент сжатия пружина 21 освобождается, доводит зубчатую муфту 12 до сцепления с гайкой 6

0 и винт 2 начинает двигаться в противоположном направлении (вниз), так как начинает вращаться гайка 6 с левой резьбой. По достижении крайнего положения хода вин- та процесс переключения повторяется при

5 помощи передвижной втулки 11, фланца 24, пружины 22 и толкателя 20. При каждом переключении гаек двусторонняя зубчатая муфта фиксируется фиксатором (27, 28, 29), а в нейтральном положении ее можно фик0 сировать фиксатором 31 (фиг.2). Вращение двусторонней зубчатой муфты 12, относительно толкателей 19, 20 происходит соответственно по шарикам 45, 46, собранным в гнездах колец 47, 48 и разделителей 49, 50.

5 Формул а изобретения

1. Устройство для привода скважинного штангового насоса, содержащее корпус с передачей винт-гайка, включающей установленную в корпусе с возможностью вращения гайку, имеющую на наружной

цилиндрической поверхности зубчатый венец для кинематической связи с приводом вращательного движения, зафиксированный от проворота в корпусе винт с участком винтовой нарезки, установленный с воз- можн остью возвратно-поступательного движения при вращении гайки, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации путем обеспечения автоматического реверсирования направления дви- жения винта без реверсирования приводного двигателя, винт снабжен ограничителями хода в виде одетых на винт передвижных втулок и дополнительной винтовой нарезкой, выполненной, на том же участке, что и основная винтовая нарезка и имеющей противоположное последней направление, передача снабжена дополнительной гайкой с наружным зубчатым венцом, установленной в корпусе с возмож- ностью взаимодействия с дополнительной винтовой нарезкой винта, при этом основная и дополнительная гайки установлены с возможностью попеременного соединения их зубчатых венцов с приводом вращатель-

W

ного движения при помощи двусторонний зубчатой муфты, постоянно связанной с выходным звеном привода вращательного движения при помощи шлицевого соединения и установленной с возможностью осевого перемещения между двумя крайними положениями при помощи нагруженных пружинами толкателей, расположенных оп- позитно по торцам муфты с возможностью попеременного взаимодействия каждого из них с соответствующим ограничителем хода винта.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что муфта снабжена фиксатором крайних положений в виде двух, разнесенных вдоль оси муфты на величину ее хода кольцевых проточек и шарикового фиксатора, установленного в выходном звене привода вращательного движения с возможностью контакта его шарика с каждой из канавок.

3. Устройство по п.1, 2, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что корпус привода является частью устьевой арматуры скважины.

Сущность изобретения; винт снабжен ограничителем хода в виде надетых на винт передвижных втулок и винтовой нарезкой, выполненной на том же участке, что и основная, и имеющей противоположное основное направление. Передача снабжена дополнительной гайкой с наружным зубчатым венцом, установленной в корпусе с возможностью взаимодействия из зубчатых венцов с приводом вращательного движения при помощи двусторонней зубчатой муфты, постоянно связанной с выходным звеном привода вращательного движения при помощи соединения и установленной с возможностью осевого перемещения между двумя крайними положениями при помощи нагруженных пружинами толкателей. Толкатели расположены оппозитно по торцам муфты с возможностью попеременного взаимодействия каждого из них с соответствующим ограничителем хода винта. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л