ГОЛОВКА БАЛАНСИРА СТАНКА-КАЧАЛКИ

Полезная модель относится к головкам балансира станка-качалки для эксплуатации скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосами (ШСН), и может быть использована в области нефтяного машиностроения, и в частности, в нефтедобывающем оборудовании.
Известна головка балансира станка-качалки, состоящая из двух щек, выполненных из сплошных листов, опорной поверхности в виде полосы, развальцованной по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания балансира, металлоконструкции и опоры оси поворота головки.
Опорная поверхность канатной подвески соединена со щеками сваркой внахлестку (каталог продукции фирмы LAFKIN, США).
Недостатком указанной конструкции головки балансира является необходимость использования специальной сложной крупногабаритной оснастки для сборки свариваемых деталей под сварку.
Известна головка балансира станка-качалки, состоящая из двух щек из сплошного листа, опорной поверхности канатной подвески, выполненной из листа, развальцованного по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания головки балансира, металлоконструкции и опор оси поворота головки, при этом 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 (пат. РФ на ПМ №93897, опубл. 10.05.2010 г., Бюл. №13).
Недостатком данной конструкции головки балансира станка-качалки является то, что не обеспечивается максимальный прижим нижней части выступов опорной поверхности к нижним стенкам дугообразных отверстий щеки для сварки.
Технической задачей ПМ является разработка конструкции головки балансира станка-качалки сварку, которой можно произвести при существенном сокращении сварочной оснастки и обеспечении максимального прижима нижней части выступов опорной поверхности к нижним стенкам дугообразных отверстий щеки для сварки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: где на фиг. 1 изображена щека головки-балансира, на фиг. 2 дугообразное отверстие (паз) в щеке головки-балансира, на фиг. 3 опорная поверхность канатной подвески (дуга), на фиг. 4 фронтальная сторона опорной поверхности канатной подвески, на фиг. 5 головка балансира.
Головка балансира станка-качалки состоит из двух щек 1, выполненных из сплошных листов и имеющих по периферии листов дугообразные отверстия 2, в которых размещены выступы 4 опорной поверхности 3 канатной подвески. Ширина дугообразных отверстий 2 больше толщины выступов 4 опорной поверхности 3 на величину S технологического зазора, используемого в процессе сборки для обеспечения максимального прилегания выступов 4 опорной поверхности 3 к внутренней поверхности дугообразных отверстий 2 щек 1. Отверстия 2 в щеках 1 имеют длину L на 20% большую по сравнению с длиной выступов 4 опорной поверхности 3. Радиус вальцовки опорной поверхности (дуги) 3 выполнен радиусом меньшим на 2-4% радиуса дугообразных отверстий 2 щеки 1. Центр дуги опорной поверхности 3 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 опоры головки балансира к ней присоединяется сваркой одна из щек 1. Затем устанавливается опорная поверхность 3, при этом боковые выступы 4 опорной поверхности 3 размещаются в дугообразных отверстиях 2 щеки 1. Края щек 1 выступают над опорной поверхностью, образуя реборды, служащие направляющими при движении канатной подвески и позволяющие предотвратить сход канатной подвески с головки балансира. Радиус вальцовки опорной поверхности 3 выполнен радиусом меньшим на 2-4% радиуса дугообразных отверстий 2 щеки 1, что обеспечивает максимальный прижим нижней поверхности дуги к нижней части дугообразного отверстия щеки. Сварка опорной поверхности 3 со щекой 1 производится от центрального выступа к крайнему. Дугообразные отверстия в щеках имеют большую на 20% длину L по сравнению с выступами на дуге, что обеспечивает ход выступов дуги по пазам щеки и способствует «раскрытию» опорной поверхности (дуги). Технологический зазор S в щеках 1 используется для размещения инструмента, которым прижимают выступы опорной поверхности 3 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 «Synergotec» с высокой степенью точности.
Реализация предлагаемого технического решения обеспечивает экономический эффект, за счет вальцовки опорной поверхности по меньшему радиусу и увеличенным дугообразным отверстиям в щеках, обусловленный максимальным прижимом нижней поверхности дуги к нижней части дугообразного отверстия для сварки без использования сложной и дорогостоящей оснастки, что удешевляет и ускоряет процесс сборки. Ввиду плотного прилегания опорной поверхности канатной подвески к дугообразным отверстиям в щеках, и обеспечения их неразъемного соединения, достигается прочная фиксация опорной поверхности канатной подвески, исключающая поперечное перемещение опорной поверхности в пазе щеки, минимизируя нагрузку на сварные швы, и как следствие, упрочнение сварного шва.