Безбалансирна качалка для занурювального поршневого насоса

Безбалансирна качалка для занурювального поршневого насоса, що містить кривошипношатунний механізм з повзуном, яка відрізняється тим, що кривошипно-шатунний механізм та повзун встановлено у горизонтальній площині, має систему направляючо-відхиляючих блоків та гнучкі тяги, які приєднано до повзуна з протилежних боків та у протилежних напрямках, а вільними кінцями через систему направляючо-відхиляючих блоків, відповідно, до контрвантажу та - до поршневого насоса, при цьому повзун встановлено з дезаксіалом. Винахід відноситься до буріння свердловин, зокрема до видобутку рідинних та газоподібних текучих середовищ з бурових свердловин, а також, зокрема до насосів та насосних установок для піднімання рідин з великих глибин з свердловин. Відомий пристрій запропонований буровим майстром І.І. Величкиним [Хохловкин Д.М. Глубинные насосы для водопонижения и водоснабжения. М.: "Недра", 1971 146-147с.], який включає кривошипний диск, що закріплюється на валу лебідки бурового агрегату за допомогою шпонки та фіксується гайкою, до якого за допомогою пальця та ковзаючої муфти кріпиться пропущений навколо талевого блоку канат, до вільного кінця якого приєднується колона приводних штанг занурювального насосу, що знаходиться у свердловині. Наявність у пристрої роликового зажиму для обмежування знакоперемінних коливань робочого канату, що відбуваються у ході робочого циклу приводу одночасно у вертикальній та горизонтальній площинах, неодмінно буде причиною підвищеного зносу та руйнування канату на цій ділянці від утоми, що є суттєвим недоліком даного пристрою. Найбільш близьким до пропонуємого приводу є качалка для глибоких насосів [А.с. СРСР №79505, Кл. 59а, 1. Майвальд В.В. Качалка для глубоких насосов], що має проміжний вал, який фіксується у роторі бурового агрегату, конічний редуктор, маховик, кривошипно-шатунний механізм та повзун, до якого приєднуються штанги занурювального насосу. Основними недоліками даного пристрою є те, що: - розбіг вісей зворотно-поступового руху повзуна до якого приєднуються штанги занурювального насосу та свердловини, у якій знаходяться ці штанги, потребує додаткового корегування при підготовці до роботи або спуско-підйомних операцій; - при роботі маховика у вертикальній площині у процесі формування динамічних навантажень на елементи системи приводу приймає участь і гравітаційна складова від власної ваги кривошипу та шатуну, яка вносить дисбаланс у рівновагу махових мас кривошипно-шатунного механізму і погіршує його експлуатаційні характеристики. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення безбалансирної качалки для занурювального поршневого насоса у якій шляхом іншого (19) UA (11) 78789 (13) C2 (21) 20041209963 (22) 06.12.2004 (24) 25.04.2007 (46) 25.04.2007, Бюл. № 5, 2007 р. (72) Кожевников Анатолій Олександрович, Тітов Володимир Ілліч, Фатов Олександр Петрович, Лексиков Олександр Анатолійович, Цаберябий Анатолій Семенович, Камишацький Олександр Федорович (73) НАЦІОН АЛЬНИЙ ГІРНИЧИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) SU 79505, 59a, 03.09.1948 SU 1620674, F 04 B 47/02, 15.01.1989 SU 652348, F 04 B 47/02, 15.03.1979 3 78789 4 конструктивного виконання окремих елементів роторі 2, кривошип 3, шарнірно поєднуючий диск 1 качалки забезпечується зниження динамічних наз шатуном 4, до вільного кінця якого шарнірно вантажень за рахунок нейтралізації дії гравітаційприєднаний повзун 5, який рухається по направної складової у балансі махових мас кривошипноляючих 6. До повзуна 5 з протилежних боків пришатунного механізму, а також спрощується її кінеєднані та протилежно направлені: гнучка тяга (каматична схема, що надає можливість скоротити нат) 11 контрвантажу 12, яка перекинута через час на підготовчі операції та поліпшити експлуатаблок 10 та поєднана вільним кінцем з контрвантаційні характеристики роботи качалки в цілому. жем 12; а також робочий канат 7, перекинутий чеЗадача вирішується тим, що у відомій безбарез відхиляючий блок 8 та направляючий блок 9, лансирній качалці, яка включає кривошипнодо вільного кінця якого у свердловині приєднуютьшатунний механізм з повзуном згідно з винаходом ся або приводні штанги занурювального насосу кривошипно-шатунний механізм та повзун встаноабо безпосередньо шток насосу. Усі елементи влено у горизонтальній площині, має систему наконструкції приводу монтуються на рамі 13 яка правляюче-відхиляючих блоків та гнучкі тяги, які кріпиться до столу ротора 2 та має опорну стійку приєднано до повзуна з протилежних боків та у 14 з гвинтовім домкратом 15 та опорною п'я протилежних напрямках, а вільними кінцями через тою 16. систему направляючо-відхиляючих блоків, відпоРобота безбалансирної качалки здійснюється відно до контрвантажу, та можливістю - до поршнаступним чином: крутний момент від ротора буневого насоса, при тому повзун встановлено з рової установки 2, на якому жорстко зафіксований дезаксиалом. кривошипний диск 1, передається кривошипу 3 та Кривошипно-шатунний механізм, встановлезмушує його обертатись у горизонтальній площині. ний у горизонтальній площині, надає можливість У свою чергу, жорстко приєднаний одним кінцем нейтралізації гравітаційної складової у балансі до диску 1, кривошип 3 своєю циліндричною повесил, діючих у динамічному режимі на елементи рхнею шарнірно поєднаний з шатуном 4 здійснює системи, що спрощує конструкцію та зменшує диобертальний рух, а др угий кінець шатуну 4, шарнінамічні навантаження на елементи качалки в цірно поєднаний з повзуном 5, здійснює зворотнолому. поступовий рух по направляючій 6. Спільно з повСистема направляючо-відхилюючих блоків з зуном 5 також здійснюють зворотно-поступовий гнучкими тягами, дає можливість уникнути підготорух приєднані до нього з протилежних боків гнучкі вчих операцій по сполученню вісей руху повзуна елементи у вигляді канату 11, на якому кріпиться та приводних штанг занурювального насосу, та контрвантаж 12 та робочий канат 7. Система блододатково сприяє збалансуванню системи привоків 8, 9, 10 у приводі, виконуючи опорноду контрвантажем, вага якого дорівнює підсумкообмежувальні функції, здійснюють обертальновій величині статичних навантажень на протилежреверсний рух згідно з напрямками пересування ній гілці приводу. гнучких елементів 7 та 11. Повзун встановлений з дезаксиалом, надає Збалансування системи навантаження привоможливість зменшити швидкість зворотноду качалки забезпечується за допомогою контрвапоступового руху при прямому (робочому) ході нтажу 12. поршня насосу, та відповідно збільшити швидкість Виконання монтажу качалки з дезаксиалом зворотного (холостого) ходу в межах повного цикабо зміщенням вісі зворотно-поступового руху полу, що також поліпшує експлуатаційні характерисвзуна 5 відносно вісі обертального руху ротора 2 тики роботи приводу, за рахунок зменшення динана величину "X" забезпечує при незмінній кутовій мічних навантажень. швидкості кривошипного диску 1 проходження Суттєвість винаходу пояснюється Фіг.1, на якій кривошипом 3 різних відрізків шляху між мертвими зображено загальний вигляд безбалансирної каточками у межах одного циклу, а відповідно з цим чалки збоку, Фіг.2, на якій зображено качалку звешвидкості зворотно-поступового руху повзуна 5 рху. будуть різними у прямому та зворотному напрямДо складу безбалансирної качалки для зануках. Таким чином зменшення швидкості при роборювального поршневого насоса входять: кривочому ході буде відповідно зменшувати і динамічні шипний диск 1, який горизонтально фіксується на навантаження на систему приводу. 5 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 78789 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601