Штангообертач

Штангообертач, який складається з храпового колеса з круговими зубами на його торці, упорного підшипника, ексцентрикового вала з робочою собачкою, з'єднаного з важелем і стопорної собачки, який відрізняється тим, що додатково містить кулачковий механізм у вигляді гвинта і паза в робочій собачці, причому радіус паза рівний радіусу траєкторії переміщення центра кривизни зуба колеса Винахід стосується обладнання свердловинної штангової насосної установки (далі - СШНУ) для видобутку нафти і використовується для рівномірного обертання колони насосних штанг з метою їх рівномірного спрацювання В комплексі з скребками для насосних штанг штангообертач видаляє відклади парафіну на насосних штангах і насоснокомпресорних трубах Відомий штангообертач (Галонский П П Борьба с парафином при добыче нефти Теория и практика М Гостоптехиздат, 1955), який складається з храпового механізму з циліндричним колесом і собачкою з'єднаною з важелем і в якому зусилля для повертання передається від ходу колони штанг через трос прикріплений до важеля і до верхньої і нижньої частини вишки СШНУ Даний штангообертач не забезпечує надійного повертання колони так як важіль і собачка вимушені коливатись в горизонтальній площині тоді як на важіль діють зусилля напрямлені переважно вертикально Відомий також штангообертач, найбільш близький до винаходу по сукупності ознак, який складається з храпового колеса з круговими зубами на його торці, упорного підшипника, ексцентрикового вала з робочою собачкою, з'єднаного з важелем і стопорної собачки (Копей Б В , Копей В Б , Кішакевич Л Л , Федорович Я Т Аналіз конструкцій обертачів колони насосних штанг // Нафтова і газова промисловість -2002 №1 - с 40 - 43 ) В цьому штангообертачі не забезпечується переміщення собачки по траєкторії руху центрів кривизни зуба колеса, що зменшує площу контакту собачки і зуба і збільшує контактні напруження Це призводить до зменшення ДОВГОВІЧНОСТІ зубів колеса і собачки При експлуатації викривлених свердловин часто виникає необхідність в обертанні колони насосних штанг для зменшення спрацювання елементів штангової колони, а також для збільшення ефективності видалення відкладів парафіну парафіновими скребками Враховуючи особливості передачі зусилля для повертання колони штанг від рухомих елементів СШНУ найбільш проста конструкція штангообертача складається з храпового колеса з круговими зубами на його торці, упорного підшипника, ексцентрикового вала з робочою собачкою, з'єднаного з важелем і стопорної собачки Однак розміщення зубів храпового колеса на його торці потребує виконання їх з евольвентним профілем, або з ВІДПОВІДНИМ профілем лапки При цьому контакт лапки з зубом буде відбуватись по лінії, а не по поверхні, що значно збільшить контактні напруження в зачепленні Це зменшує ДОВГОВІЧНІСТЬ механізму В основу винаходу покладено завдання створити штангообертач з таким храповим механізмом, в якому б контакт собачки і зуба колеса відбувався по певній поверхні, що б зменшило до мінімуму контактні напруження і підвищило ДОВГОВІЧНІСТЬ передачі Задача вирішується наступним чином Штангообертач, який складається з храпового колеса з круговими зубами на його торці, упорного підшипника, ексцентрикового вала з робочою собачкою, з'єднаного з важелем і стопорної собачки згідно з винаходом додатково містить кулачковий механізм у вигляді гвинта і паза в робочій собачці, 00 ^00 ю ю 55848 причому радіус паза рівний радіусу траєкторії переміщення центра кривизни зуба колеса Кулачковий механізм дозволяє забезпечити контакт собачки і зуба колеса по певній поверхні і зменшити контактні напруження шляхом переміщення лапки по траєкторії переміщення центра кривизни зуба колеса На фіг 1 показано загальний вигляд штангообертача, на фіг 2 - вид А - А на фіг1, на фіг 3 храпове зачеплення штангообертача з кулачковим механізмом Штангообертач складається з корпуса 1, в якому на упорному підшипнику 2 розміщено храпове колесо 3, в яке впирається стіл штангообертача 4, і на підшипниках 5 - ексцентриковий вал 6 На валу розміщено робочу собачку храпового механізму 8 з пазом, який разом з гвинтом 9 утворює кулачковий механізм Стопорна собачка 10 розміщується на гвинті 11 Зусилля для повертання передається через важіль 12 Принцип роботи штангообертача наступний Під час ходу колони штанг вниз натягується і повертає важіль 11 штангообертача трос прив'язаний до балансира СШНУ При цьому лапка 8 повертає храпове колесо 3, в яке впирається стіл 4 з підвішеною на ньому колоною насосних штанг Під час ходу колони штанг вверх спрацьовує стопорна собачка 10, а собачка 8 повертається в своє вихідне положення При робочому ході (фігЗ) відбувається переміщення основи собачки по колу радіусом Рц за допомогою кулачкового механізму на величину Д Таким чином, центр кривизни зуба колеса радіусом R, який переміщується по колу радіусом Рц постійно співпадає з центром кривизни собачки, що забезпечує їх контакт по поверхні Фіг.З Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24