ПРИВОД СКВАЖИННОГО НАСОСА
DOWNHOLE PUMP DRIVE

Изобретение относится к оборудованию для добычи жидких веществ скважинными штанговыми насосами.
Известен привод скважинного насоса, содержащий кольцевой корпус, внутри которого размещены: шестерня и зубчатое колесо (SU 901624 А, 05.02.1982).
Этот привод имеет небольшой срок службы.
Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение срока службы привода скважинного насоса.
Указанная задача достигается тем, что в приводе скважинного насоса, содержащем корпус, внутри которого размещены шестерня и зубчатое колесо, выполненные с цилиндрическими выступами, имеющими продольные пазы, а также вогнутый и выпуклый зубчатые венцы с гильзами имеют продольные пазы на свободных цилиндрических поверхностях; барабан с установленным на его щеке с возможностью радиального перемещения ползуном, который выполнен с пальцем, установленным в продольном пазу, например, гильзы вогнутого зубчатого венца, вогнутая и выпуклая упоры гильз зубчатых венцов, а также дугообразные упоры шестерни и зубчатого колеса, согласно изобретению каждый цилиндрический выступ шестерни и зубчатого колеса выполнен с диаметром, равным сумме расстояния между напротив лежащими цилиндрическими поверхностями гильз вогнутого и выпуклого зубчатых венцов, плюс удвоенная высота продольного паза гильзы, причем каждый цилиндрический выступ шестерни и зубчатого колеса расположен между свободным торцом гильз и дугообразными упорами, причем плоские концы вогнутого, выпуклого и дугообразных упоров выполнены перпендикулярными окружности этих упоров, причем одни концы вогнутого и выпуклого упоров расположены в плоскости, проходящей по оси корпуса и шестерни, а другие концы этих упоров расположены в плоскости, проходящей по оси корпуса и зубчатого колеса, причем концы дугообразных упоров шестерни и зубчатого колеса расположены в соответствующих плоскостях, проходящих по осям корпуса и шестерни и по осям корпуса и зубчатого колеса.
На фиг.1 изображен общий вид привода в разрезе, на фиг.2 - разрез А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1, на фиг.4 - разрез В-В фиг.3 (палец ползуна и продольные пазы изображены в других положениях).
Привод содержит корпус 1 (фиг.1), состоящий из основания 2 и крышки 3 (фиг.3). К нижней наружной поверхности крышки 3 жестко прикреплена опора 4, а на боковых стенках выполнены отверстия, напротив которых приварены электросваркой патрубки 5 и 6. Через патрубок 5 проходит гибкий элемент 7, соединяемый с противовесом, а через патрубок 6 - гибкий элемент 8, соединяемый с колонной штанг. На свободном конце патрубка 6 имеется фланец 9 с ответным фланцем 10 вставки 11, соединяемой с насосно-компрессорной трубой. На опоре 12 установлен электродвигатель 13 со шкивом 14 ременной передачи 15. Ремни этой передачи накинуты и на шкив 16 вала ведущего звена 17. Последний проходит через отверстие 18, просверленное в основании 2, и выполнен с шестерней 19 и цилиндрическим выступом 20, имеющим продольный паз 21. Правее (по фиг.1) шестерни и на таком же удалении от оси основания 2 в отверстии 22 основания (фиг.2) с возможностью свободного вращения установлен вал 23 зубчатого колеса 24. На правом конце вала 23 выполнен цилиндрический выступ 25 с продольным пазом 26, аналогичным по размерам и форме пазу 21. На левый конец вала 23 напрессована втулка 27, которая закрыта колпаком 28, закрепленным болтами 29 на основании 2. Каждый цилиндрический выступ 20 и 25 шестерни 19 и зубчатого колеса 24 выполнен с диаметром, равным сумме расстояния между напротив лежащими цилиндрическими поверхностями гильз 30 и 31 вогнутого 32 и выпуклого 33 зубчатых венцов плюс удвоенная высота продольного паза 34 гильзы 30 вогнутого зубчатого венца 32. Также, каждый цилиндрический выступ 20 и 25 шестерни и зубчатого колеса расположен между свободным торцом 35 гильз и дугообразными упорами 36 и 37 шестерни и зубчатого колеса. На гильзе 31 выпуклого зубчатого венца 33 также выполнен продольный паз 38. Высота и ширина продольных пазов 34, 38 гильз 30 и 31 выбрана равной высоте и ширине продольного паза 21 цилиндрического выступа 20 шестерни 19. Плоские концы 39 вогнутого 40, выпуклого 41 и дугообразных упоров 36, 37 выполнены перпендикулярными окружности этих упоров. Левые (по фиг.1) концы 39 вогнутого 40 и выпуклого 41 упоров расположены в плоскости, проходящей по оси корпуса 1 и шестерни 19, а другие концы этих упоров расположены в плоскости, проходящей по оси корпуса и зубчатого колеса. Концы 39 дугообразных упоров 36 и 37 шестерни и зубчатого колеса расположены в соответствующих плоскостях, проходящих по осям корпуса и шестерни и по осям корпуса и зубчатого колеса. В одном продольном пазу 34, например, гильзы 30 вогнутого зубчатого венца 32 установлен палец 42 (фиг.4) цилиндрического ползуна 43 (фиг.3). Ползун установлен в цилиндрической выборке 44, выполненной на радиально закрепленной щеке 45 барабана 46 планки 47. Барабан имеет перегородку 48 и на нем закреплены концы гибких элементов 7 и 8.
Привод работает следующим образом. После включения электродвигателя 13 крутящий момент от его шкива 14 через ременную передачу 15 передается шкиву 16. С ним вращается и вал ведущего звена 17 с шестерней 19 по часовой стрелке (фиг.1). При этом шестерня 19 вращает, находящиеся с ним в зацеплении, вогнутый зубчатый венец 32 по часовой стрелке и выпуклый - венец 33 против часовой стрелки. Эти венцы своими зубьями вращают по часовой стрелке зубчатое колесо 24. Вместе с шестерней 19 и зубчатым колесом 24 вращаются по часовой стрелке и их цилиндрические выступы 20 и 25 (в дальнейшем - выступы). Допустим, что в первоначальный момент палец 42 ползуна 43 находится в продольном пазу (в дальнейшем - паз) 34 гильзы 30 вогнутого зубчатого колеса 32 (как на фиг.4). При этом гильза 30 зубчатого колеса 32, действуя на палец 42 боковой стенкой 49 паза 34, поворачивает его по часовой стрелке (фиг.4). При этом, связанный с пальцем 42 при помощи ползуна 43 и планки 47, барабан 46 поворачивается по часовой стрелке. Закрепленный на барабане гибкий элемент 7 наматывается на барабан и поднимает вверх противовесом гибкий элемент 8, разматывается и опускает вниз колонну штанг. При этом боковая стенка пальца 42 скользит по наружной цилиндрической поверхности 50 вогнутого упора 40 и поэтому палец не выходит из паза 34. По мере поворота палец 42 плавно входит в паз 26 зубчатого колеса 25, которое вращается по часовой стрелке. При этом выходу пальца 42 из паза 26 препятствует дугообразный упор 37. Зубчатое колесо 25 своим пазом 26 плавно переносит палец 42 в паз 38 гильзы 31, который вращается против часовой стрелки. Вместе с пазом 38 палец 42 поворачивается против часовой стрелки. При этом выходу пальца 42 из паза 38 препятствует выпуклый упор 41. Палец 42 аналогично выше указанному поворачивает барабан 46 уже в другом направлении, т.е. против часовой стрелки. При этом гибкий элемент 8 наматывается на барабан и поднимает колонну штанг вверх, а гибкий элемент разматывается на барабане и противовес опускается вниз. Далее паз 38 доходит до паза 21, вращающегося по часовой стрелке выступа 20 шестерни 19. По мере вращения выступа 20 и гильзы 31 палец 42 плавно переходит из паза 38 в паз 21. Выходу пальца из паза 21 препятствует упор 36. Далее палец 42 плавно переходит из паза 21 в паз 34 гильзы 30, который вращается по часовой стрелке. Вместе с пазом 34 палец поворачивается по часовой стрелке и поворачивает барабан 46 по часовой стрелке. Далее работа привода происходит аналогично выше описанному.
В описываемом приводе скважинного насоса плавный переход пальца из одного паза в другой сглаживает динамические нагрузки, действующие на детали и тем самым значительно повышает срок службы привода скважинного насоса.