МОБИЛЬНЫЙ ПРИВОД ГЛУБИННОГО ШТАНГОВОГО НАСОСА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к нефтедобывающему оборудованию, а конкретно к станкам-качалкам для эксплуатации скважин оборудованных глубинными штанговыми насосами.
Известен передвижной буксируемый станок-качалка (Патент RU №2135831, МПК F04B 47/02), содержащий балансир с поворотной головкой, траверсой и шатунами, редуктор с кривошипами и противовесами, электродвигатель, клиноременную передачу, специальную стойку балансира, представляющую собой вертикальную металлоконструкцию телескопического типа с механизмом подъема балансира, оснащенную канатным устройством с отдельным электроприводом. Станок-качалка смонтирован на специальной четырехосной шестнадцатискатной платформе, буксируемой автотягачем или трактором. Недостатком данной конструкции станка-качалки являются невысокая мобильность, связанная с повышенной массой и малой скоростью передвижения до 10 км\час по шоссейным трассам, а также повышенная сложность и длительность его перевода из транспортного положения в рабочее и обратно.
Наиболее близким к предложенной полезной модели по технической сущности является передвижной станок-качалка «Раудранер» фирмы «LUFKIN» (США), транспортируемый седельным автотягачом, содержащий специальный двухосный трейлер, на котором смонтирован станок-качалка балансирного типа, выполненный складывающимся для обеспечения возможности проезда по автотрассам, состоящий из складной стойки с балансиром, редуктора, двигателя, клиноременной передачи, кривошипно-шатунного механизма. Задняя опора складной стойки выполнена из двух частей, верхней шарнирно-подвижной и нижней неподвижной. Обе части в рабочем положении жестко связаны горизонтально расположенным соединительным пальцем, извлекаемым при переводе станка-качалки в транспортное положение. Перевод станка-качалки из транспортного положения в рабочее и обратно осуществляется за счет подъема и опускания складной стойки с балансиром с помощью гидроцилиндра. Опускание и подъем передней и задней опорных плит под домкраты, на которые устанавливается станок-качалка в рабочее положение, также выполняется гидроцилиндрами.
К недостаткам этого передвижного станка-качалки следует отнести используемую в нем силовую гидросистему, надежность, которой в условиях низких температур существенно снижается. Кроме того, гидравлическая оснастка требует достаточно высокой квалификации в обслуживании и ремонте. Другим недостатком является то, что при переводе станка-качалки из транспортного положения в рабочее и обратно требуется четкая синхронизация действий двух операторов, управляющего движением гидроцилиндра и устанавливающего соединительный палец при совмещении проушин верхней и нижней частей задней опоры.
Технической задачей полезной модели являются упрощение перевода мобильного привода из транспортного положения в рабочее и обратно, упрощение операций подготовки его к запуску в эксплуатацию независимо от температурных условий, а также повышение надежности привода.
Согласно данной полезной модели решение поставленной задачи достигается тем, что в мобильном приводе глубинного штангового насоса, содержащем автополуприцеп, с установленным на нем балансирным станком-качалкой, состоящим из рамы, шарнирно-складной стойки, балансира с головкой, кривошипно-шатунного механизма, редуктора, клиноременной передачи, электродвигателя, станции управления, механизма опускания и подъема опорных плит, четырехзвенник кривошипно-шатунного механизма балансирного станка-качалки выполнен с соотношениями размеров звеньев, обеспечивающими возможность перевода шарнирно-складной стойки с балансиром из транспортного положения в рабочее и обратно с помощью внешнего подъемного устройства, при этом в раму вмонтирована криволинейная направляющая для шарнирной стойки задней опоры шарнирно-складной стойки балансира, в средней части тела балансира прикреплен элемент для строповки, а механизм опускания и подъема опорных плит выполнен в виде ручного устройства.
Конструктивные особенности привода, а именно, соотношение размеров звеньев четырехзвенника кривошипно-шатунного механизма балансирного станка-качалки, наличие криволинейной направляющей для шарнирной стойки задней опоры и элемента строповки, позволяют осуществить перевод станка-качалки из транспортного положения в рабочее и обратно с помощью внешнего подъемного устройства, например, автокрана при минимальном участии оператора без использования силовой гидросистемы.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид мобильного привода глубинного штангового насоса в рабочем положении, на фиг.2 - общий вид мобильного привода глубинного штангового насоса в транспортном положении.
На платформе серийного автополуприцепа 1 установлен балансирный станок-качалка. На раме 2 станка-качалки смонтированы стойка 3 балансира, передняя опора которой опирается на шарнирную ось рамы 2, задняя опора стойки 3 для обеспечения ее складываемости выполнена из двух частей, верхней шарнирной стойки 4 и неподвижной опорной пирамиды 5. Между собой в опорной плоскости они фиксируются установочным пальцем на подошве шарнирной стойки 4 и скрепляются двумя шарнирно-откидными болтами. На подшипниковой опоре стойки 3 установлен балансир 6 с головкой и корпусом опоры траверсы, представляющий собой единый неразъемный цельносварной узел. На верху в средней части тела балансира прикреплен элемент 7 для строповки внешнего подъемного устройства при подъеме балансира со стойкой при переводе станка -качалки из транспортного положения в рабочее и обратно. Кроме того, на раме 2 установлены редуктор 8 с кривошипами 9, противовесами 10 и шатунами 11, электродвигатель 12 с клиноременной передачей 13 и станция управления 14. В раму 2 вмонтирована криволинейная направляющая 15 для направления верхней шарнирной стойки 4 под пирамиду 5 при складывании станка-качалки в транспортное положение. К лонжеронам полуприцепа к их нижним полкам прикреплены шарниры задней и передней опорных плит 16, 17, опускаемые на грунт ручными (винтовыми) устройствами 18. В рабочее положение мобильный привод устанавливается на два задних штатных аутригера 19 и два винтовых домкрата 20 с опорой на плиты 16, 17. В транспортное положение опорные плиты 16,17 поднимаются вверх до упора теми же ручными устройствами 18.
Подготовка к пуску в эксплуатацию мобильного привода начинается с его маневрирования задним ходом в сторону скважины с одновременным центрированием его относительно устьевого штока. После центровки мобильный привод выставляется в горизонтальное положение аутригерами 19 и винтовыми домкратами 20. Перевод станка-качалки из транспортного положения в рабочее выполняется с использованием внешнего подъемного устройства. Перед этим ослабляется резьбовое крепление хомутов передней стойки 3, на раме 2 освобождается затяжка тормоза и осуществляется подъем балансира 6 со складной стойкой 3. При подъеме стойка 4, шарнирно связанная с головкой передней опоры стойки 3, выкатывается на роликах из под опорной пирамиды 5 по криволинейной направляющей 15 в раме 2. При дальнейшем подъеме стойка 4 переходит в вертикальное положение и перемещается в сторону пирамиды до упора с зависанием над опорной площадкой. Далее балансир 6 при опускании фиксируется на пирамиде 5 и оператор скрепляет это соединение двумя откидными болтами. Затягиваются гайки хомутов передней стойки. Мобильный привод приведен в рабочее положение и готов к установке на нем необходимых эксплуатационных параметров.
Перевод мобильного привода в транспортное положение выполняется в следующей последовательности. Внешним подъемным устройством, закрепив элемент строповки 7, балансир 6 приподнимается до выхода фиксирующего пальца стойки 4 из опоры пирамиды 5. После чего оператор отодвигает стойку 4 за край опорной площадки пирамиды 5. При дальнейшем опускании балансира 6 шарнирная стойка 4 автоматически под собственным весом по криволинейной направляющей 15 перемещается под пирамиду 5, а балансир 6 ложится на штатные опоры рамы 2 в транспортное положение. Затягиваются гайки крепления хомутов на передней стойке 3 и тормоз. Со стороны скважины аутригеры 19 переводятся в верхнее до упора положение. Передними штатными аутригерами 21 приподнимается гусек полуприцепа для освобождения двух винтовых домкратов 20 и отвода их в сторону из под лонжеронов полуприцепа. Передняя и задняя опорные плиты 16, 17 поднимаются в верхнее транспортное положение до упора винтовыми устройствами. Мобильный привод готов к транспортированию.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволит существенно упростить монтаж и демонтаж мобильного привода на скважине, сократить затраты на изготовление и техническое обслуживание и повысить надежность работы привода в условиях пониженной температуры окружающей среды. А также уменьшить массу привода по сравнению с прототипом за счет использования серийного автополуприцепа.