Предлагаемое изобретение касается некоторых усовершенствований в приводных механизмах для глубоких насосов, буров и т. п. аппаратов с движущимися возвратно-поступательными частями сравнительно большого веса и имеет целью равномерно распределить изнашивание на рабочие части механизма. На ряду с этим изобретение вводит в приводный механизм особое устройство противовесов для балансировки веса ведомых частей с возвратнопоступательным движением. Это устройство сконструировано таким образом, что его можно легко вводить в действие и приводить в бездействующее состояние, благодаря чему включение и выключение противовесов мозкет достигаться с минимальной затратой труда и времени. Конструкция имеет также целью дать возможность изменять расположение противовесов путем перестановки одного из них, причем каждый противовес может быть снят и снова укреплен на балансирующем устройстве без изменения относительной установки прочих противовесов. Балансирующее устройство может быть скомбинировано с
(500)
кривощипошатунной передачей таким образом, чтобы можно было регулиро-. вать угловое положение кривоши1и относительно вала. Оно может быть выполнено так же как, чтобы, по отделении его от кривощипо-шатунной передачи, его можно было поддерживать, в непосредственной близости от последней и в таком положении, при котором обратная установка его на место может быть осуществлена немедленно.
На чертеже фиг. 1 изображает перспективный вид приводного механизма насоса для работы в нефтянной скважине; фиг. 2-вид спереди кривошипного диска; фиг. 3-разрез по линии I-I на фиг. 2; фиг. 4-разрез по линии 11-11 на фиг. 2;, фиг. 5-8-схематические виды для пояснения возможных перестановок противовесов на кривошипном диске с целью получения разных эффектов балансировки; фиг. 9-вид спереди балансировочного устройства с несколькими противовесами; фиг. 10-разрез по линии ИМИ на фиг. 9; фиг. 11-разрез по линии IV-IV на фиг. 9, но с изображением балансирующего устройства в том положении, которое оно занимает после
отделения его от кривошипного диска; фиг. 12-вид спереди дальнейшей формы выполнения изобретения; фиг. 13-разрез по линии V-V на фиг. 12.
Приводный механизм (фиг. 1) может состоять из двигателя, соединенного с кривошипным валом 2 при помош,и понижающей скорость зубчатой передачи, заключенной в коробке 7. На выступающем конце вала 2 укреплен диск 5 с двумя или большим числом распределенных с одинаковыми угловыми промежутками радиальных рядов отверстий 4, 5 и 6. Отверстия 7 каждого ряда проходят сквозь диск параллельно оси вала 2 и служат для приема пальца 5, который может закрепляться в отверстие (фиг. 3) при помощи составляющего одно целое с пальцем шипа 9, не резьбу которого навинчивается позади диска гайка W.
Предлагаемое изобретение дает воз.можность менять угловое положение кривошипа по отношению к валу таким образом, что изнашивание колеса может быть распределено равномерно по всей его окружности. Кроме того, описанная конструкция позволяет менять ход кривошипного пальца в том или другом из его угловых положений.
Диск 3 снабжен на периферии Т-образньш жолобом, //, проходящим по всей окружности диска. На задней стороне диска (фиг. 4) стенка жолоба вырезана в одном месте так, чтобы по учился достаточный промежуток для введения в жолоб болтов /2 (фиг. 3), при помощи которых к диску 2 могут быть прикреплены противовесы 75. Эти противовесы имеют секторообразную форму и снабжены поперечным отверстием 14, а также каналом 75, идущим от внутренней вогнутой поверхности противовеса к отверстию 14 и служащим для приема болта 72.
Противовесы у внутренней выпуклой поверхности могут снабжаться одним или несколькими выступами 16, плотно входящими во внешнюю часть жолоба 7/ (фиг. 2). Благодаря такому устройству один болт оказывается достаточным для удреживания противовеса на месте на диске.
Хотя можно применять только один противовес 13, но некоторых существенных преимуществ продполагается достигнуть при прменении двух или большего числа одинаковых по весу противовесов сравнительно меньших размеров. Такое устройство изображено на фиг. 1, где имеются два противовеса 77, укрепленные друг возле друга и заменяющие, в смысле балансирующего эффекта, одиночный противовес 13 (фиг. 2).
При таком положении кривошипного пальца и противовесов достигается максимальный балансирующий эффект. При раздвижении противовесов 77 в положения, равно отстоящие от пальца 8 Сфиг. 5), этот эффект ослабляется, так как действительное расстояние центра тяжести системы из двух противовесов от центра диска становится меньше. Очевидно, что нулевой эффект получается в случае передвижения противовесов в диаметрально противоположное положение (фиг. 6).
Конструкция допускает регулирование балансирующего эффекта одной лишь перестановкой противовесов. При эксплоатации нефтяных скважин часто желательно пользоваться насосным механизмом в качестве подъемного средства, в каковом случае действие противовесов желательно совершенно исключить. Предлагаемое устройство, применяющее систему нз нескольких противовесов, дает простое средство устранить их балансирующее действие без снимания с привода каких-либо частей.
Очевидно, что такие же выгоды можно получить, применяя и большее число противовесов, чем два, показанных на фиг. 1, 5 и 6. Так, например, на фиг. 7 изображен случай применения трех противовесов 18, которые перестанавливать различным образом для получения желаемого балансирующего эффекта. В этом случае для уменьшения эффекта, исходя из максимального, средний противовес (вверху фиг. 7) оставляется на месте, а два крайних отодвигаются от него. Когда же требуется совершенно исключить влияние противовесов, то этого можно достигнуть посредством перестановки их в положение, изображенное на фиг. 8.
На фкг. 9-11 кривошипный диск 3, имеющий в существенных чертах конструкцию, тождественную с описанной
выше, отличается тем, что периферический Т-образный паз в нем отсутствует, а балансирующее устройство выполнено в другой форме. Последнее состоит из съемного седла 19, приблизительно полукруглой формы, приспособленного для укрепления в определенных положениях к периферии диска 3. С целью такого укрепления с внутренней стороной седла шарнирно соединены два болта 21, могущие проникать в пазухи 22 диска 5, в каковом положении гайки 23 на этих болтах i помещаются в диаметрально, противоположных впадинах 24 периферии диска и тем плотно притягивают седло 19 к последней (фиг. 9).
Каждая гайка 23 снабжена на нижней стороне шейкой 25, помещающейся з радиальном гнезде 26 на нижней стороне впадины 24, чем устраняется возможность случайного смещения болтов 21 наружу с выходом их из соответствующих вырезов, вследствие которого могло бы произойти неумыщленное опускание седла. Контргайки 27 служат для предохранения гаек 23 от самоотвинчивания на болтах 21.
Впадины 24 распределены симметрично с противоположных сторон радиальной линии, проходящей через ряд отверстий 6, благодаря чему седло J9 поддерживается у периферии диска в симметричном положении относительно отверстия для кривощипного пальца. Диаметрально противоположные впадины 28, 29 позволяют укреплять седло в соответствующем положении по отнощению к рядам отверстий 4 и 5.
Седло 79 (фиг. 9-11) снабжено на наружной периферической поверхности продольным Т-образным пазом 5/, служащим для приема болтов 32, при помощи которых к наружной стороне седла можно прикрепить один или несколько противовесов 33, 34 и 35, тождественных с описанными выще.
Отпуская гайки на болтах 32, можно снять противовесы с седла или переставить их в любое положение на последнем. Когда имеется несколько противовесов, балансирующий эффект можно менять от максимальной величины, для которой противовесы 34 и 35 примыкают вплотную к боковым сторонам противовеса 33, остающегося на продолжении
ряда отверстий 6, до минимального значения, для которого противовесы 34 и 55 передвинуты насколько возможно дальше к концам седла.
Седло 19 снабжено двумя поперечными прорезами 36 н 37, которые, когда седло занимает свешивающееся вниз положение (фиг. 9), расположены своими более длинными осями вертикально. В комбинации с этими прорезами коробка / снабжена двумя свешивающимися кронштейнами 38 и 39, каждый из которых имеет у своего нижнего конца с передней стороны гнездо 41, совпадающее, когда седло укреплено в рабочем положении на диске, с нижней или средней частью соответствующего выреза Збкли 37 (фиг. 9 и 10). Передние грани образующих гнезда частей кроншейнов 5( и 39 расположены почти вплотную у задней стороны седла (фиг. 10). При этих условиях, когда седло находится в свешивающемся положении (фиг. 9), вырезы и гнезда расположены по одной линии, что дает возможность вставить штифты 42 сквозь вырезы 36 и 37 наружной стороны седла внутрь гнезд 4/ в кронштейнах; Когда это сделано, можно отвернуть гайки 23 и 27 на верхних концах болтов 2/настолько,чтобы седло опустилось под диском 3 и село на штифты 42, а затем еще больше для освобождения болтов, после чего их можно повернуть наружу на щарнирах из впадин 24 диска 3 и прислонить к верхним концам седла (пунктир на фиг. 9). Для надежного удержания болтов в этом положении и предупреждения их случайного смещения, при котором они могли бы притти в соприкосновение с диском 3, седло 9 снабжается с обеих сторон отведенного болта двумя ушками 43 с отверстиями 44 для пропуска стопорных болтов.
Очевидно, что, будучи приведено в такое положение, седло поддерживается так, что диск 3, совершенно свободен, и вал 2 может в дальнейшем работать без противовесов. В то же время балансирующее устройство поддерживается в таком положении, что оно может быть быстро вновь сцеплено с диском в люболг из трех мест, предусмотренных для этой цели в рассматриваемой конструкции.
Операция сцепления балансирующего .устройства с диском состоит в том, что олты поворачивают внутрь в соответствующие вырезы и карманы диска 3, а затем затягивают гайки 23 и 27, пока седло не окажется притянутым к периферии диска, после чего вынимают поддерживающие седло штифты 42.
На фиг. 12 и 13 показана другая форма выполнения устройства, согласно которой на валу 2 укреплен кривошип в виде диска 45 с одним лишь радиальным рядом отверстий 46 для приема кривошипного пальца 7 и с периферическими вырезами 22 на противоположных сторонах для приема поддерживающих седло болтов 2/. Кроме того на концах диска устроены опорные площадки для гаек 23 болтов, снабженные гнездом 26 для шейки 25 гайки.
Равным образом и все балансирущее устройство, имеет в главных чертах тождественную с описанной выше конструкцию.
В рассматриваемом случае, вместо применения штифтов 42 и относящихся к ним частей для поддержания седла и противовесов в нерабочем положении, предусмотрена неподвижная опора 48 (фиг. 12) для приема и поддерживания балансирующего устройства в целом по отделении его от полудиска 45. Неподвижная опора 4S снабжена полукруглой опорной частью 49, расположенной вблизи периферии противовесов 33, 34 и 35, когда последние подвешены к полудиску 45 (фиг. 12). Ослабив гайки 23 и 27, можно опустить балансирующее устройство, пока периферические части противовесов не сядут на опорную часть 49. Если затем откинуть болты 21 в сторону седла, балансирующее устройство окажется совершенно отделенным ют вала 2 и полудиска 45, так что последний получает возможность свободного вращения в нормальных условиях без противовесов.
Неподвижная опора 48 снабжена боковыми щеками 5/ для поддерлсания полукруглой опорной части 49, причем они несколько возвышаютса над последней, образуя закраины 52 для удержания противовесов с боков. Эти закраины (фиг. 12) срезаны у дна неподвижной -опоры 48 для облегчения вынимания
противовесов, когда последние отделены от седла путем освобождения болтов 52.
При некоторых условиях, хорощо известных в практике эксплоатации нефтянных скважин, может оказаться желательным, чтобы радиальная линия, проходящая через центр тяжести балансирующего устройства, опережала радиальную линию кривошипа или же отставала от нее. Одной из выгодных особенностей описанных устройств является возможность получить такое относительное положение простой перестановкой балансирующего груза и кривошипа.
В некоторых случаях может оказаться желательным, чтобы груз опережал кривошип или отставал от него на угол, больший того, который может быть получен передвижением противовесов по седлу. Это достигается при устройстве по фиг. 9-11, где седло охватывает дугу приблизительно в 180, тогда как угловое расстояние между радиальными рядами отверстий для пальца кривошипа составляет только -120°. В этом случае предусмотрена возможность укрепления седла к диску в трех различных положениях, соответствующих различным положениям кривошипа, так что путем установки седла в то или другое из этих положений и дальнейшей передвижки противовесов на седле можно получить любой угол опережения или отставания между одним из положений кривошипа и центром тяжести балансирующего устройства.
Предмет патента.
1. Маховичное балансирующее устройство для кривошипного пальца и переставных противовесов отличающееся тем, что для закрепления противовесов служит отдельное, переставное, съемное седло 19 (фиг. 9-11), снаблсенное для установки одного или нескольких независимых друг от друга противовесов Т-образным пазом и устанавливаемое в требуемом положении на диске 3 при посредстве шарнирных болтов 2/, заводимых в пазухи 22 и закрепляемых посредством гаек, помещаемых в радиальных гнездах 26 диска 3.
2.Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что взамен диска 5 применен полудиск-#5 (фиг. 12 и 13
3.Применение в устройстве по п.п. 1 и 2 приспособления для стационарной установки седла 19, каковое приспособление выполняется или в виде неподвижно установленных кронштейнов 38 с крепительными штифтами 42 (фиг. 9-11) или в виде неподвижной опоры 48 (фиг. 12 и 13) с полукруглой опорной частью 49 снабженной закраинами 52.
фиг 5 фиг. б
фипЗ
фиг
