УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ФУНДАМЕНТ ДЛЯ СТАНКА-КАЧАЛКИ СКВАЖИННОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к нефтедобывающему оборудованию, а именно к строительству, ремонту, усилению фундамента для наземного привода станка-качалки штангового глубинного насоса и может быть использована для станков качалок (СК) типа СК 5, СК 6, СК 8.
Известен железобетонный фундамент для станка-качалки, включающий горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, закладные стальные пластины, установленные на плите основания и вертикальных плитах (патент RU № 165764, опубл. 10.11.2016). Железобетонная плита основания содержит стальной каркас, на который монтирован защитный кожух в виде стального профиля посредством электродуговой сварки, причем стальной профиль имеет вид швеллера, состоящего из трех элементов, сваренных друг с другом по всей их высоте, и приваренного к стальному каркасу плиты посредством прихваток не менее трех посередине и к концам нижней и верхней полок швеллера, причем вертикально установленные плиты содержат стальной каркас, а плита основания и установленные на ней плиты содержат закладные стальные пластины, находящиеся в стальных каркасах, для сваривания упомянутых плит друг с другом.
Недостатками известного фундамента являются то, что анкеры нужно приваривать к закладным, при обрыве анкера требуются сварочные работы, а фундамент не является универсальным для разных типов СК.
Известен железобетонный фундамент для станка-качалки, включающий горизонтальную железобетонную плиту основания, установленные и зафиксированные на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон железобетонные плиты, анкерные болты для фиксации основания станка-качалки (патент RU № 196074, опубл. 14.02.2019).  Анкерные болты для фиксации основания станка-качалки с подкладочными пластинами, жестко соединены с продольными плитами. Продольные плиты соединены с плитой основания через швеллеры, жестко соединенные с ней, охватывающие нижние торцы соответствующих продольных плит, а подкладочные пластины с анкерными болтами зафиксированы на наружной и внутренней боковых поверхностях соответствующих швеллеров. Известный железобетонный фундамент для станка-качалки позволяет усилить соединения плиты основания и продольных плит за счет укрепления нижнего торца металлическими пластинами, а также упростить процесс замены каждого оторванного анкерного болта за счет замены только разрушенного соответствующего анкерного болта и/или его прокладочной плиты без демонтажа станка-качалки и соответствующей продольной плиты.
Недостатками известного фундамента являются то, что анкеры нужно приваривать к закладным, при обрыве анкера требуются сварочные работы, а фундамент не является универсальным для разных типов СК.
Наиболее близким по технической сущности является фундамент станка-качалки скважинной насосной установки, состоящий из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами, и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, зафиксированных анкерными болтами (патент RU № 198875, опубл. 30.07.2020). Закладные пластины установлены сверху основания и зафиксированы сваркой к металлическому каркасу основания - анкерным болтам. Закладные пластины снабжены сквозными отверстиями, расположенными под каждой закладной пластиной и оснащенными тягами, причем тяги снабжены опорными пластинами, расположенными снизу основания, и выполнены с возможностью жесткого соединения соответствующих закладных и опорных пластин. Тяга может быть соединена с соответствующими закладными и опорными пластинами сваркой. Также может быть, что соответствующие закладная и опорная пластины закреплены между собой резьбовым соединением, при помощи гаек и тяги, изготовленной в виде болта или шпильки.
Недостатками известного фундамента являются низкая надежность крепления боковых железобетонных плит из-за того, что анкеры приваривают к закладным, при обрыве анкера требуются сварочные работы, что увеличивает продолжительность ремонтных работ, конструкция фундамента является затратной, так как применяют монолитные железобетонные конструкции боковых плит, а для сборки фундамента привлекают большегрузный кран.
Техническими задачами полезной модели являются повышение надежности крепления боковых железобетонных плит, снижение продолжительности ремонтных работ и стоимости конструкции фундамента, расширение технических возможностей и технологических для разных типов СК.
Технические задачи решаются фундаментом станка-качалки скважинной насосной установки, состоящим из основания, выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами, и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит, зафиксированных анкерными болтами.
Новым является то, что боковые железобетонные плиты выполнены с прямоугольными сквозными отверстиями, внутренняя поверхность отверстий обрамлена металлическими листами,на основании и боковых железобетонных плитах выполнены закладные стальные пластины, обеспечивающие сварное соединение с внутренней и наружной стороны боковых плит, причем на основании закладные пластины выполнены по всей её ширине, анкеры выполнены U-образной формы с резьбой на концах, расстояние между концами анкера соответствует толщине боковой плиты, обеспечивающее установку анкера в сквозное отверстие боковой плиты, на резьбовые концы анкера установлена перемычка, обеспечивающая возможность стягивания рамы станка-качалки к фундаменту при помощи гаек.
На фиг. 1 изображен общий вид универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.
На фиг. 2 изображен вид сверху универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.
На фиг. 3 изображен вид 1-1 универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.
На фиг. 4 изображен вид 2-2 универсального фундамента станка-качалки скважинной насосной установки.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Станок-качалка скважинной насосной установки состоит из основания 1 (фиг. 1, 2, 3, 4), выполненного в виде горизонтально установленной железобетонной плиты с жестко соединенными закладными стальными пластинами 2 (фиг. 1, 2, 4), и зафиксированных на ней перпендикулярно вдоль ее продольных боковых сторон двух железобетонных плит 3 (фиг. 1, 2, 3, 4), зафиксированных анкерными болтами 4. Железобетонные плиты состоят из стального каркаса и бетона. Конструкция стального каркаса изготавливается из периодической стали d от 8 мм до 20 мм в зависимости от несущей способности и условий эксплуатации. Горизонтально установленная железобетонная плита основания 1 выполнена из единой сплошной плиты. На верхней поверхности основания 1 выполнены закладные пластины 2 по всей её ширине и длине для унификации фундамента под разные типы СК, обеспечивающие возможность при сборке фундамента смещение боковых плит 3 к центру или от центра для приводов СК в зависимости от ширины рамы привода штангового глубинного насоса. Например, у станка-качалки типа СКД, боковые плиты расположены ближе к центру, а у СК6 ближе к краю. Боковые железобетонные плиты 3 выполнены с прямоугольными сквозными отверстиями 5 (фиг. 1, 3) с размером отверстий 200х700 мм.  В каждой боковой плите выполнено четыре отверстия, расположенных симметрично друг другу. Такая конструкция боковых плит позволяет снизить вес плит, повысить устойчивость, снизить парусность. Внутренняя поверхность отверстий 5 обрамлена металлическими листами 6 (фиг. 1, 3), сваренными между собой и залитыми бетоном при производстве плит, обеспечивающими жесткость конструкции и предотвращение крошения бетона при соприкосновении анкера с верхней частью отверстия. Металлические листы 6 в отверстия устанавливают при изготовлении железобетонных плит. Отверстия 5 размещены так, что обеспечивают установку фундамента на любой тип привода станка-качалки до 8 тонн. Крайние отверстия расположены от края плиты на расстоянии 250 мм, следующие отверстия выполнены через 400 мм. На нижней продольной части боковых железобетонных плит 3 выполнены закладные стальные пластины 7 (фиг. 1, 4), обеспечивающие сварное соединение с внутренней и наружной стороны боковых плит с основанием. Анкер 4 выполнен U-образной формы с резьбой на концах. Расстояние между концами анкера соответствует толщине боковой плиты, обеспечивающее установку анкера в сквозное отверстие боковой плиты. Анкеры устанавливают в сквозное отверстие боковой плиты. Для этого в отверстия боковых плит проводят анкеры U-образной формы с упором в верхнюю часть отверстия 5 и направленные концами с резьбой вверх. Резьбовые концы анкеров выступают выше верхней поверхности рамы 8 (фиг. 1) привода. Количество анкеров зависит от грузоподъемности привода. На СК до 6 тн устанавливают четыре пары, по две пары на каждую из боковых плит. Свыше 8 тонн по три пары на одну плиту. U-образные анкеры выполнены из высокоуглеродистой стали.  Отверстия боковых плит позволяют монтировать U-образные анкеры в том месте где необходимо, т.е. нет привязки к закладным и к типу привода. Анкеры возможно передвигать по горизонтали на ширину отверстия в зависимости от металлоконструкции приводов. Конструкция позволяет фиксировать раму в 8 точках опоры или же 4-мя парами анкеров, что также обеспечивает надежное крепление рамы к фундаменту. Данный фундамент подходит для моделей типа СК4, СК5, СК6, СК8, СКД6, СКД8.
Для обеспечения соединения боковой плиты с рамой привода сверху на резьбовые концы каждого анкера надевают металлическую перемычку и стягивают гайками. В качестве перемычки может быть использован, например, трубный патрубок или пластина длиной равной ширине рамы привода, а на концах, которых выполнены сквозные цилиндрические отверстия. В отверстия с зазором проходят резьбовые концы анкеров.
Устанавливают основание 1 фундамента на предварительно подготовленную опору из песчано-гравийной смеси. Перпендикулярно горизонтальной железобетонной плите вдоль ее продольных боковых сторон краном устанавливают две боковые железобетонные плиты 2. Две боковые плиты равняют по горизонтали уровнем. Ручной электродуговой сваркой сваривают соответствующие закладные пластины основания и боковых плит с двух сторон сварным швом с катетом 5 мм. Параллельно устанавливают стяжку боковых плит из труб в передней и задней частях фундамента, для того, чтобы сделать конструкцию жестче. Устанавливают на боковые плиты металлическую раму 8 основания станка-качалки и фиксируют анкерами.
Предлагаемый фундамент станка-качалки скважинной насосной установки повышает надежность крепления боковых железобетонных плит, снижает продолжительность ремонтных работ и стоимость конструкции фундамента, расширяет технические возможности и технологические для разных типов СК.