Индивидуальный механический привод штанговых скважинных насосов осуществляется станком-качалкой.
Основные узлы станка-качалки: рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами.
В комплект входит набор сменных шкивов для изменения числа качаний. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.
Станки-качалки выпускаются различных типа размеров, что обеспечивает возможность работы штанговых скважинных насосов различных диаметров, спускаемых на разную глубину, получения необходимой длины хода устьевого штока и крутящего момента на ведомом валу редуктора.
Редуктор предназначен для уменьшения тела оборотов, передаваемых от электродвигателя кривошипам станка-качалки.
На нефтяных промыслах в эксплуатации имеются СК различных типоразмеров и конструкций. В механическом и кинематическом отношении они достаточно совершенны (рис. 88). В шифре СК указывается грузоподъемность, максимальный ход и допустимый момент на валу редуктора.
Пример шифра СКЗ—1,2—630. Это означает: грузоподъемность станка-качалки — 3 т, максимальный ход—1,2 м, наибольший крутящий момент на валу редуктора — 630 кгс·м. Таким образом, в самом шифре указываются важнейшие характеристики СК.
Предусмотрено механизированное плавное перемещение кри-вошипных противовесов, при котором достигается лучшее уравновешивание СК.
Качалки оборудованы двухколодочным тормозом с ручным приводом. Тормозной барабан закреплен на трансмиссионном валу редуктора. С помощью тормоза балансир и противовесы качалки могут быть зафиксированы в любом положении. Электродвигатель устанавливается на салазках, наклон которых регулируется для достижения необходимого натяжения тиксотропных ремней трансмиссионной передачи. Изменение длины хода балансира достигается перестановкой пальца шатуна на кривошипе, а изменение числа качаний достигается сменой шкива на валу электродвигателя на другой размер. Кроме описанных балансирных станков-качалок существует много других индивидуальных приводов для штанговых насосных установок, не получивших, однако, широкого распространения. К числу таких приводов можно отнести безбалансирные станки-качалки, в которых возвратно-поступательное движение штанг осуществляется с помощью цепи или канатов, перекинутых через шкивы-звездочки, укрепленные на наклонной к устью скважины пирамиде-опоре. Канатная подвеска (или цепь) прикрепляется к штангам, а другим концом к кривошипу редуктора.
Рисунок 88. Схема балансирного станка-качалки:
1 — канатная подвеска, 2 — балансир с поворотной головкой, 3 — опора балансира, 4 — стойка, 5 — шатун, 6 — кривошип, 7 — редуктор, 8 —ведомый шкив, 9 — клиноременная передача, 10 — электромотор, 11 — ведущий шкив, 12 — ограждения, 13 — салазки поворотные для электромотора, 14 — рама, 15 — противовес, 16 — траверса, 17 — тормозной шкив
При вращении вала редуктора и укрепленных на валу кривошипов канаты подвески и колонна штанг совершают возвратно-поступательное движение. Отсутствие тяжелого высокоподнятого на пирамиде-стойке балансира позволяет уменьшить массу безбалансирных станков и несколько улучшить кинематику привода. Безбалансирные СК уравновешиваются с помощью противовесов, укрепляемых на кривошипе, как и у балансирных СК. Однако центр тяжести противовеса имеет по отношению к точке прикрепления шатунов угловое смещение, зависящее от наклона линии, соединяющей центры вращения шкивов на опоре и оси главного вала кривошипа.
Существуют балансирные СК с гидропневматическим и пневматическим уравновешиванием. Эти станки более компактные, чем обычные балансирные, имеют более плавный ход, меньшие инерционные нагрузки. Однако они сложнее в изготовлении, дороже и, несмотря на некоторое уменьшение габаритных размеров, более металлоемки. Уравновешивание в них достигается как зa счет использования роторных противовесов, так и за счет сжатия воздуха в специальном цилиндре с перемещающимся в нем поршнем. Кроме того, на СК с пневматическим уравновешиванием обязательно имеется небольшой одноцилиндровый компрессор для подкачки воздуха в систему уравновешивания. Разработаны гидравлические качалки, состоящие из длинного цилиндра и движущегося в нем поршня, соединенного непосредственно с колонной штанг. Цилиндр устанавливается вертикально над устьем скважины. Возвратно-поступательное движение поршня и штанг достигается путем переключения золотниковым устройством нагнетаемой силовым насосом жидкости в полости цилиндра. В качестве силового используется обычно шестеренчатый насос с приводом от электродвигателя. Уравновешивание осуществляется за счет противоположного по фазе перемещения насосных труб с гидравлической подвеской. Гидравлические качалки очень компактны, имеют массу в 2— 2,5 раза меньшую, чем обычные балансирные СК, плавный ход, однако существенным их недостатком является перемещение НКТ, дополнительные уплотнительные сальниковые элементы и длинные силовые цилиндры, изготовление которых требует совершенной технологии.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему