УСТРОЙСТВО СБОРА УТЕЧЕК МАСЛА НА РЕДУКТОРАХ СТАНКОВ-КАЧАЛОК

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к редукторам станков-качалок, и предназначена для применения в нефтегазодобывающей промышленности для устранения утечек масла на редукторах станков-качалок (СК), не имеющих сальниковое уплотнение вала.
Известно устройство для вакуумного сбора масла из редукторов станков-качалок (а.с. SU №732616, МПК F16N 31/00, F16N 37/00, опубл. 05.05.1980), содержащее вакуумный бак, соединенный с вакуумным насосом, и приемный трубопровод с краном, причем снабжено баком для сбора отработанного масла, объем вакуумного бака равен объему порции масла в картере одного редуктора, а бак для сбора соединен с вакуумным баком сливным трубопроводом с краном.
Известно уплотнение вала редуктора (RU №146480, МПК F16J 15/54, опубл. 10.10.2014), ближайшее по технической сущности к заявляемому устройству и принятое за прототип, содержащее корпус и маслоотражательный диск, зажимаемый винтами, маслосливную линию, устанавливаемые на редуктор или иное устройство, причем корпус и маслоотражательный диск выполнены разъемными, при этом корпус имеет в нижней части ниппель для присоединения линии слива масла, а швы между частями диска уплотняются маслостойким материалом.
Однако известные аналоги не предназначены для редукторов станков-качалок (СК), не имеющих сальниковое уплотнение вала, обладают сложной конструкцией и установкой на валу редуктора, не позволяют достаточно эффективно предотвращать утечки масла.
На сегодняшний день в НГДУ «Альметьевнефть» эксплуатируется 2078 наземных приводов штангово-глубинных насосов (ШГН). Как известно, практически весь фонд приводов ШГН отработал свой нормативный срок эксплуатации, и потому очень остро стоит проблема поддержания фонда СК не только в работоспособном состоянии, но и в соответствии с требованиями в области промышленной безопасности, охраны труда и окружающей среды. Наиболее масштабной проблемой являются пропуски масла по валу редуктора. Так, на сегодняшний день в НГДУ «Альметьевнефть» эксплуатируется порядка двухсот станков-качалок с пропусками масла. Пропуски масла редукторов СК негативно влияют на экологическую обстановку, что может повлечь за собой наложение штрафных санкций на компанию со стороны надзорных органов. Также пропуски масла портят внешний вид станка-качалки и нарушают лакокрасочное покрытие. Еще одной очень важной проблемой, которую влекут за собой пропуски масла, является заклинивание редуктора вследствие понижения уровня масла. При заклинивании редуктора необходимо проводить капитальный ремонт редуктора, что требует значительного финансового вложения, а также повлечет за собой длительный простой скважины.
Уплотнения вала редуктора должны быть надежными и долговечными, т.к. от этого зависит работоспособность подшипников. Применяемые в подшипниковых узлах различные типы уплотнений предназначаются как для предотвращения вытекания смазки из корпуса, в котором установлен подшипник, так и для предохранения от проникновения в подшипник пыли, окалины, жидкостей и других вредных сред. Утечка масла через уплотнения из корпусов подшипников ведет к непроизводительному расходу смазочных материалов и небрежному виду оборудования. Масло, попадая на фундамент, разрушает его.
Существующие конструкции редукторов станка-качалки можно разделить на 2 группы. Первая группа - редукторы, имеющие сальниковое уплотнение вала. Уплотнение достигается прижатием сальниковой набивки к вращающемуся валу. В качестве сальниковых набивок чаще всего применяются хлопчатобумажные, пеньковые и асбестовые материалы.
Перечисленные набивки могут применяться при давлениях 0,6-4 МПа в зависимости от температуры и используемого пропитывающего состава. Пропитка служит для улучшения герметизации и снижения коэффициента трения набивки о вал. Для пропитки набивок применяют сало, парафин, битум, графит, жидкое стекло, тавот, вискозин и т.п.
Из указанных выше набивок следует отметить фторопласт. Он имеет малый коэффициент трения, поэтому срок его службы в несколько десятков раз больше, чем у остальных материалов. Этому способствует также его высокая химическая стойкость. Недостатки фторопласта - сравнительно высокая твердость (что требует больших усилий при затяжке сальника) и высокая стоимость. Эти недостатки устраняются в набивке из асбестового шнура, пропитанного фторопластовой суспензией.
Вторая группа - редукторы с лабиринтным и комбинированным (лабиринтно-щелевым) уплотнением вала. Лабиринтное уплотнение представляет собой многократно чередующиеся небольшие по величине осевые или радиальные зазоры между вращающимися и неподвижными деталями.
Устранение утечек масла на данных редукторах не устраняется в полевых условиях и возможно произвести лишь при капитальном ремонте в базовых условиях. Данный метод требует демонтажа редуктора, вывоза его на ремонтную базу для проведения капитального ремонта с заменой узлов.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание надежного и простого устройства для предотвращения утечек масла на редукторах станков-качалок, не имеющих сальниковое уплотнение вала.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении эффективности предотвращения утечек масла на редукторах станков-качалок, не имеющих сальниковое уплотнение вала.
Заявляемое устройство позволяет предотвратить потери масла, а также избежать загрязнения окружающей среды.
Заявляемое устройство поясняется на чертежах:
На фиг. 1 показана схема устройства;
На фиг. 2 показан диск-маслооотражатель;
На фиг. 3 показана пробка редуктора;
На фиг. 4 показано устройство, монтированное на редуктор.
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 - крышка подшипникового узла вала;
2 - разрезная крышка-емкость;
3 - дренажный шланг;
4 - сливная пробка.
Разрезная крышка-емкость 2 состоит из двух полукругов (полукруглых частей), при соединении которых при сборке устройства крышка-емкость 2 принимает круглую форму. Такая форма обеспечивает удобство и оперативность монтажа на редуктор в полевых условиях.
В разрезной крышке-емкости 2 установлена сборная ванна для накопления масла, капающего с подшипников. Данный процесс непрерывный. Масло из сборной ванны по мере его накопления поступает по дренажному шлангу 3.
Сборная ванна содержит патрубок для подсоединения дренажного шланга 3.
Крышка-емкость 2 монтируется поверх крышки подшипникового узла вала 1 в крепежные отверстия посредством удлиненных болтов.
Между крышкой подшипникового узла вала 1 и крышкой-емкостью 2 установлена паронитовая прокладка для устранения утечек масла между ними.
На валу редуктора установлен диск-маслоотражатель (фиг. 2), который служит для отсечения потока масла и направления его в картер редуктора. Диск-маслоотражатель имеет форму тора.
Сливная пробка 4 (фиг. 3) содержит два патрубка для подсоединения дренажного шланга 3, который также соединяется с крышкой-емкостью 2.
Дренажный шланг 3 своим верхним концом соединен с разрезной крышкой-емкостью 2, а нижним концом - со сливной пробкой 4.
Все утечки масла с подшипников редуктора собираются в крышке-емкости 2, в которой установлена ванна для сбора масла, и по дренажному шлангу 3 стекают обратно в картер редуктора, в котором установлена сборная ванна с патрубком, за счет того, что уровень масла в редукторе ниже, чем в ведомом вале редуктора.
По одному из вариантов выполнения сборная ванна, установленная в крышке-емкости 2, содержит смотровое окно, выполненное из прозрачного материала, для визуального определения стадии заполнения стекшим маслом.
Сборная ванна может быть установлена в нижней части крышки-емкости 2 и имеет форму, повторяющую форму нижней части крышки-емкости 2, причем соединена с ней любым способом, обеспечивающим неподвижное надежное соединение. При этом патрубок сборной ванны предназначен для соединения сборной ванны с дренажным шлангом 3 и расположен в непосредственной близости с отверстием для дренажного шланга 3.
Смотровое окно из прозрачного материала может быть расположено преимущественно в нижней части ванны для удобства осмотра ее оператором и может занимать большую часть поверхности ванны.
По другому варианту вместо смотрового окна для определения уровня накопившегося масла используется масломерный щуп.
Картер редуктора содержит смотровое окно, выполненное из прозрачного материала, для визуального определения стадии заполнения стекшим маслом.
Заявляемое устройство сбора утечек масла является простым в изготовлении и монтаже (фиг. 4). Установка устройства на редуктор занимает не более тридцати минут и осуществляется силами двух слесарей-ремонтников.
Диск-маслоотражатель установлен на валу редуктора.
Отверстия на устройстве имеют диаметр, больший диаметра шпилек. Внутренний диаметр диска-маслоотражателя равен диаметру вала редуктора.
Наполнение картера происходит при проведении технического обслуживания. Момент наполнения определяется с применением масломерного щупа и заливкой регламентного объема масла в редуктор.
Заявленное устройство по существу является замкнутой дренажной системой, и доливка масла производится ремонтным персоналом при техническом обслуживании только в случае необходимости.
Устройство работает следующим образом.
Масло, стекающее с подшипников вала редуктора, встречает преграду в виде диска-маслоотражателя, который направляет масло в разрезную крышку-емкость 2, установленную на крышке 1 подшипникового узла вала, которое накапливается в установленной в крышке-емкости 2 сборной ванне с патрубком.
Далее по мере накопления масло из сборной ванны, соединенной через патрубок с дренажным шлангом, по дренажному шлангу 3 стекает до сливной пробки 4, через которую попадает обратно в картер редуктора.
Заявленное устройство позволяет значительно увеличить ресурс работы редукторов и исключает попадание масла в почву.
Таким образом, внедрение системы сбора утечек масла позволяет устранить пропуски масла по валу редуктора без проведения капитального ремонта, обеспечивает приведение станков-качалок к нормативно-техническим требованиям, а также обеспечивает сохранность их лакокрасочного покрытия.
Устройство отличается простотой в изготовлении и монтаже, не требует обслуживания в процессе работы, и его применение возможно на всех видах редукторов станков-качалок.
Монтаж устройства не требует вмешательства в заводскую конструкцию редуктора станка-качалки.
На сегодняшний день в НГДУ «Альметьевнефть» эксплуатируется порядка двухсот станков-качалок с неустранимыми пропусками масла по валу редуктора. Для проведения планомерного капитального ремонта такого количества редукторов потребуется не менее пяти лет, в то время как изготовление и внедрение системы сбора утечек масла возможно осуществить в течение одного года.