ПРИВОД ДЛЯ ГЛУБИННО-НАСОСНОЙ ШТАНГОВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к штанговой насосной установке при отборе жидкости из скважины и может быть использована и в других отраслях промышленности и сельского хозяйства.
Известен станок-качалка, содержащий стойку, балансир с головкой, шатуны, кривошипы с закрепленными на них противовесами, редуктор, электродвигатель, (см. книгу Е.И.Бухаленко, Ю.Г.Абдуллаев Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М.; Недра, 1985 г., с.47-62).
Такие установки значительную часть от времени работы тратят на подготовительный ход насосных штанг вниз, что составляет половину времени работы установки.
Известен привод для глубинно-насосной штанговой установки, содержащий двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с механизмом, состоящим из двух шатунов,
связанных с глубинно-насосной штанговой установкой, по меньшей мере, одного сателлита и двух центральных колес (патент RU №2278994, 25.10.2004, МПК F04B 47/02 (2006.01).
Такой привод недостаточно надежен в эксплуатации.
Технической задачей, поставленной в заявляемой полезной модели, является увеличение надежности и долговечности работы привода.
Указанная задача решается тем, что в приводе для глубинно-насосной штанговой установки, содержащем двигатель, связанный непосредственно или через редуктор с механизмом, состоящим из двух шатунов, связанных с глубинно-насосной штанговой установкой, по меньшей мере, одного сателлита и двух центральных колес, сателлит соединен через водило с валом, на котором установлен кривошип, связанный с одним из шатунов, при этом сателлит находится в зацеплении с внешним центральным колесом, соединенным через другой вал и второй кривошип со вторым шатуном.
На фиг.1 схематично изображена глубинно-насосная штанговая установка;
на фиг.2 изображен узел I на фиг.1 в увеличенном масштабе;
на фиг.3 изображен разрез А-А на фиг.2 в увеличенном масштабе.
Глубинно-насосная штанговая установка содержит стойку 1, балансир 2, насосные штанги 3, привод 4, в составе которого двигатель 5, редуктор 6, кривошипы 7 и 8, механизм 9, генерирующий возвратно-поступательные движения с разной скоростью противоположных ходов. Возможно изготовление привода 4 без редуктора 6, где механизм 9 выполняет также и функцию редуктора 6. Основой механизма 9 является дифференциальный механизм, состоящий из внешнего центрального колеса 10, внутреннего центрального колеса 11 и сателлита 12. Варианты исполнения дифференциального механизма, а также варианты исполнения и взаиморасположение центральных колес и сателлита могут быть различными (другие возможные варианты условно не показаны). К внешнему центральному колесу 10 и к сателлиту
12 подсоединены два шатуна 13 и 14. Другими концами шатуны 13 и 14 соединены с балансиром 2. При этом внешнее центральное колесо 10 подсоединено к балансиру 2 через фланец 15, закрепленный на валу 16, на котором установлен кривошип 7. В свою очередь кривошип 7 соединен с шатуном 13.
Сателлит 12 установлен на водиле 17, соединенным с валом 18. На валу 18 установлен кривошип 8. Кривошип 8 соединен с шатуном 14.
Механизм 9 возможно, подсоединить к одноплечему балансиру 2 (данный вариант условно не показан).
Привод для глубинно-насосной штанговой установки работает следующим образом.
Двигатель 5 непосредственно или через редуктор 6 вращает внутреннее центральное колесо 11, которое в свою очередь будет вращать вокруг себя сателлит 12. При вращении сателлита 12, когда шатуны 13 и 14 находятся по разные стороны от внутреннего центрального колеса 11, сателлит 12 будет вращать вал 18 через водило 17. Вал 18 потянет шатун 14 через кривошип 8. Шатун 14 заставит вращаться балансир
2. Балансир 2 заставит вращаться кривошип 7 через шатун 13. При этом кривошип 7 будет заставлять вращаться внешнее центральное колесо 10. Когда кривошип 8 при достижении нижней точки вращения начинает двигаться вверх, соответственно шатуны 13 и 14 тоже движутся вверх. Шатун 13 при этом заставляет вращаться через кривошип 7, вал 16 и фланец 15 внешнее центральное колесо 10 в другую сторону от первоначального направления вращения.
Так как сателлит 12 получает вращательное движение вокруг внутреннего центрального колеса 11 из-за контакта с внешним центральным колесом 10 и внутренним центральным колесом 11, то при вращении внутреннего центрального колеса 11 и внешнего центрального колеса 10 в разные стороны, происходит отнимание скорости вращения сателлита 12. При вращении внутреннего центрального колеса 11 и внешнего центрального колеса 10 в одну сторону, происходит прибавление скорости вращения сателлита 12 вокруг внутреннего центрального колеса 11. Таким образом, при вращении кривошипа 7 вместе с внешним центральным колесом 10 вниз, скорость вращения сателлита 12 вокруг
внутреннего центрального колеса 11 получается меньше, чем при вращении кривошипа 7 вместе с внешним центральным колесом 10 вверх. Так как кривошипы 7 и 8 через шатуны 13 и 14 другими концами соединены с балансиром 2, то и балансир 2 будет делать колебательные движения в разные стороны с разной скоростью. Не производительное подготовительное движение вниз насосных штанг 3 будет происходить быстрее, а движение вверх насосных штанг 3 будет происходить медленнее, а значит, нагрузки на все узлы и детали снизятся, так как основная нагрузка на все узлы и детали глубинно-насосной штанговой установки происходит при движении насосных штанг 3 вверх. Двигатель 5 можно будет устанавливать меньшей мощности, экономя при этом энергию.
Для упрощения конструкции глубинно-насосной штанговой установки, возможно выполнение балансира 2 одноплечим.
Изготовление привода для глубинно-насосной штанговой установки, где сателлит, соединен через водило с валом, на котором установлен кривошип, связанный с одним из шатунов, при этом сателлит находится в зацеплении с
внешним центральным колесом, соединенным через другой вал и второй кривошип со вторым шатуном, позволяет увеличить надежность и долговечность работы привода.
Возможность осуществления полезной модели и обеспечения при этом технического результата, направленного на увеличение надежности, долговечности работы привода, и все это применительно к вновь изготавливаемым и к находящимся в эксплуатации глубинно-насосным штанговым установкам без существенных изменений их конструкций, подтверждена приведенными чертежами и описанием конструкции глубинно-насосной штанговой установки вместе с приводом в статическом состоянии и в действии.
Это свидетельствует о том, что полезная модель соответствует требованию промышленной применимости.