ГОЛОВКА БАЛАНСИРА ПРИВОДА ШТАНГОВОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА

Полезная модель относится к оборудованию для добычи нефти и других жидкостей из скважин и используется в приводе скважинного штангового насоса (ШСН).
Известна головка балансира привода ШСН, состоящая из опорной поверхности канатной подвески, металлоконструкции и опоры оси поворота, соединенных между собой посредством сварки с использованием косынок. Опорная поверхность канатной подвески выполнена в виде швеллера, изогнутого по дуге окружности, центр которой совпадает с осью качания балансира. Такая конструкция головок использовалась в широко известных приводах ПНШ-60 и ПНШ-80 и других. (Каталог нефтепромыслового оборудования ОАО «Ижнефтемаш»).
Недостатком этой конструкции головки является сложность обеспечения постоянства величины радиуса опорной поверхности, зависящей от качества гиба швеллера и качества сварочной оснастки. Колебание величины радиуса опорной поверхности канатной подвески приводит к радиальному биению оси подвески устьевого штока и преждевременному выходу из строя уплотнения устьевого штока и нарушению герметичности.
Недостатком известной головки является также недостаточный запас прочности и жесткости, обусловленный тем, что конструкция головки балансира ШСН содержит большое количество деталей и сварных швов. Кроме того, большое количество деталей и сварных швов влечет за собой сложность обеспечения требуемых размеров дуги головки балансира и не позволяет достичь геометрической точности головки.
Известна головка балансира привода ШСН (каталог продукции фирмы LAFKIN, США), состоящая из двух щек, выполненных из сплошных листов, опорной поверхности в виде полосы, изогнутой по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания балансира, металлоконструкции и опоры оси поворота головки. Опорная поверхность канатной подвески соединена с щеками сваркой внахлестку.
Недостатком указанной конструкции головки балансира является необходимость использования специальной сложной крупногабаритной оснастки для сборки свариваемых деталей под сварку. Поэтому в условиях мелкосерийного производства изготовление такой конструкции головки становится нерентабельным.
Технической задачей полезной модели является разработка конструкции головки балансира со щеками из сплошного листа сварку, которой можно осуществить в условиях мелкосерийного производства при существенном сокращении сварочной оснастки.
Для решения поставленной задачи в головке балансира ШСН, состоящей из двух щек из сплошного листа, опорной поверхности канатной подвески, выполненной в виде полосы, изогнутой по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания головки балансира, металлоконструкции и опор оси поворота головки, согласно полезной модели, опорная поверхность канатной подвески выполнена с равномерно расположенными по ее боковым сторонам выступами, а по периферии щек выполнены дугообразные отверстия, в которых размещены выступы и соединены со щеками сварочным швом.
В предлагаемом техническом решении сборка под сварку опорной поверхности и щек осуществляется непосредственно при использовании элементов конструкции головки, т.е. боковых выступов опорной поверхности и дугообразных отверстий путем размещения выступов опорной поверхности в дугообразных отверстиях. Таким образом, элементы конструкции головки балансира выполняют и функцию оснастки. В связи, с чем отпадает необходимость использования специальной оснастки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1, 2, 3 и 4 изображены виды предлагаемой конструкции головки.
Фиг.1 - вид спереди. Фиг.2 - разрез головки А-А. Фиг.3 - вид Б на опорную поверхность. Фиг.4 - вид Д на размещение выступов в дугообразных отверстиях щек.
Головка состоит из двух щек 1, выполненных из сплошных листов и имеющих по периферии листов дугообразные отверстия 2, в которых размещены выступы 3 опорной поверхности 4 канатной подвески. Ширина дугообразных отверстий 2 больше толщины выступов 3 опорной поверхности 4 на величину S технологического зазора, используемого для обеспечения беззазорной сборки выступов 3 опорной поверхности 4 со щеками 1. Центр дуги опорной поверхности 4 канатной подвески (канатная подвеска не показана) совпадает с центром качания балансира, щеки 1 дополнительно соединены между собой распорками 5. В средней части головки расположена металлоконструкция 6, в которой размещены опоры 7 оси поворота головки (ось поворота головки не показана). Все элементы головки соединены между собой сваркой.
Сборка и сварка производится следующим образом. После сборки и сварки металлоконструкции к ней присоединяется сваркой одна из щек 1. Затем устанавливается опорная поверхность 4, при этом боковые выступы 3 опорной поверхности 4 размещаются в дугообразных отверстиях 2 щеки 1. При этом края щек 1 выступают над опорной поверхностью, образуя реборды, служащие направляющими при движении канатной подвески и позволяющие предотвратить сход канатной подвески с головки балансира. Сварка опорной поверхности 4 со щекой 1 производится от средней части к краям. Технологический зазор S в щеках 1 используется для размещения инструмента, которым прижимают выступы опорной поверхности 4 к стенкам отверстий 2. Сборку и сварку второй щеки 1 производят аналогично. Дугообразные отверстия по периферии щек можно выполнить, например, с использованием установки плазменной резки «Комета» с высокой степенью точности. Погрешность изготовления радиуса дугообразных отверстий составляет менее 0,5 мм. Это позволяет значительно уменьшить колебание оси подвески устьевого штока, что повышает долговечность уплотнения полированного штока и длительность без остановочной работы всего привода.
Реализация предлагаемого технического решения обеспечивает экономический эффект, обусловленный упрощением технологической оснастки для сборки и сварки головки балансира в условиях мелкосерийного производства.