РЕДУКТОР СТАНКА-КАЧАЛКИ

Полезная модель применяется в приводах станков-качалок штанговых скважинных установок, используемых для добычи нефти из скважин при помощи штанговых глубинных насосов.
Известен редуктор, содержащий корпус, в котором на подшипниковых опорах установлены ведущий, промежуточный и ведомый валы, при этом на ведущем валу выполнены две шестерни с одинаковым числом зубьев, на промежуточном валу закреплены два зубчатых колеса с одинаковым числом зубьев, находящихся в зацеплении с шестернями ведущего вала, и выполнены две шестерни с одинаковым числом зубьев, на ведомом валу закреплены два зубчатых колеса с одинаковым числом зубьев, находящихся в зацеплении с шестернями промежуточного вала [Нефтепромысловое оборудование: Справочник / под ред. Е.И.Бухаленко, 2-е изд. 1990 г. стр.58-59] - прототип.
Редуктор станка-качалки предназначен для уменьшения частоты вращения, передаваемой от электродвигателя кривошипам. Зубчатые передачи редуктора испытывают воздействие больших знакопеременных нагрузок, вызванных вращением больших масс кривошипа и противовеса, насаженных на ведомый вал редуктора. В известном редукторе используются шевронные зубчатые колеса с зацеплением Новикова. Венец шевронного колеса представляет собой два соединенных вместе косозубых колеса с противоположными по направлению линиями зубьев. Косозубые колеса лучше, чем прямозубые противостоят действующим на них изгибающим моментам. Однако, при расчете на прочность косые зубья, как и прямые, в тангенциальном сечении представляют собой прямые брусья, которые плохо противодействуют поперечным силам и изгибающим моментам. Поэтому способность косозубых колес противостоять знакопеременным изгибающим моментам ограничена.
Передачи Новикова, благодаря большой площади контакта, обладают повышенной контактной прочностью по сравнению с эвольвентными передачами. Однако прочность на изгиб у передач Новикова ниже, чем у эвольвентных зубчатых передач.
Кроме того, передачи Новикова очень чувствительны к перекосам осей и изменениям межосевого расстояния. Поэтому они требуют высокой точности изготовления корпусов, подшипниковых опор и валов, а также высокой жесткости опор и валов. Следствием этого является высокая трудоемкость изготовления и стоимость редуктора. А перекосы осей и отклонения межосевого расстояния, вызванные неточностью изготовления, износом деталей, температурными деформациями и деформациями от воздействия нагрузок, приводят к нарушению условий работы передачи Новикова и, как следствие, - к снижению срока ее работы.
Все вместе, указанные недостатки приводят к тому, что, несмотря на высокую трудоемкость его изготовления, известный редуктор имеет незначительный срок службы.
Предлагаемая полезная модель направлена на увеличение срока службы редуктора. Для решения этой задачи в редукторе, содержащем корпус, в котором на подшипниковых опорах установлены ведущий, промежуточный и ведомый валы, при этом на ведущем валу выполнены две шестерни с одинаковым числом зубьев, на промежуточном валу закреплены два зубчатых колеса с одинаковым числом зубьев, находящихся в зацеплении с шестернями ведущего вала, и выполнены две шестерни с одинаковым числом зубьев, на ведомом валу закреплены два зубчатых колеса с одинаковым числом зубьев, находящихся в зацеплении с шестернями промежуточного вала, согласно полезной модели, зубья зубчатых колес, закрепленных на ведомом валу, и зубья находящихся с ними в зацеплении шестерней промежуточного вала выполнены арочными по их длине.
Кроме того, зубья зубчатых колес, закрепленных на промежуточном валу, и зубья находящихся с ними в зацеплении шестерней ведущего вала также выполнены арочными по их длине.
При этом шестерни выполнены, а зубчатые колеса закреплены на своих валах симметрично относительно общей плоскости симметрии, расположенной перпендикулярно к осям валов и проходящей по середине их длины.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен конструкция редуктор станка-качалки, вид спереди; на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1; на фиг.3 - вид Б по фиг.1.
Редуктор содержит корпус 1, в котором на подшипниковых опорах установлены ведущий 2, промежуточный 3 и ведомый 4 валы. На ведущем валу выполнены две шестерни 5, 6 с одинаковым числом зубьев. На промежуточном валу закреплены два зубчатых колеса 7, 8 с одинаковым числом зубьев, которые находятся в зацеплении с шестернями 5, 6 ведущего вала. Кроме того, на промежуточном валу выполнены две шестерни 9, 10 с одинаковым числом зубьев. На ведомом валу закреплены два зубчатых колеса 11, 12 с одинаковым числом зубьев, которые находятся в зацеплении с шестернями 9, 10 промежуточного вала. Зубья всех зубчатых колес и шестерней выполнены арочными по их длине (по ширине венца).
Ведущий вал через насаженный на него шкив (не показан) соединен с валом электродвигателя. Вращение от ведущего вала через зубчатые передачи 5-7 и 6-8 передается на промежуточный вал, а с последнего через зубчатые передачи 9-11 и 10-12 - на ведомый вал. На ведомом валу закреплен кривошип (не показан), который через шатун качает балансир станка-качалки.
Зубчатые колеса с арочными зубьями, благодаря тому, что их зубья в тангенциальном сечении имеют форму арки, обладают значительно большей нагрузочной способностью, чем косозубые и шевронные колеса. Арочные зубья входят в зацепление плавно, без ударных нагрузок, что особенно важно при знакопеременных нагрузках. Это значительно повышает долговечность работы зубчатой передачи. Вследствие того, что зуб имеет эвольвентный поперечный профиль, снижаются требования к точности изготовления и жесткости валов и опор редуктора. Это позволяет снизить трудоемкость изготовления и стоимость редуктора.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет увеличить срок службы редуктора и снизить трудоемкость его изготовления и стоимость. Предлагаемый редуктор по габаритным и присоединительным размерам полностью унифицирован с редуктором Ц2НШ и может быть установлен вместо него без какой-либо переделки привода станка-качалки.