5.9. Безбалансирные станки-качалки

Приводная часть безбалансирного станка-качалки (рис. 5.14), включая редуктор та же, что и у балансирного станка-качалки. Конструкция кривошипа у безбалансирного станка-качалки несколько иная — V-образной формы, с углом 30°. Последнее улучшает уравновешивание станка, снижает вес контргрузов. Грузы размещаются на кривошипе конструктивно так же, как и на кривошипе балансирного станка-качалки. Над устьем скважины, на наклонной стойке, расположен ролик, через который проходит гибкая подвеска, подсоединенная к тра­версе, которая, в свою очередь, соединена с шатунами. Нижняя головка шатуна соединена с кривошипом. Место подсоединения

можно изменить для регулировки длины хода точки подвеса штанг так же, как и у балансирного станка-качалки.

Безбалансирные станки-качалки выпущены с нагрузкой на головку балансира в 30 и 60 кН. Длина хода от 0,45 до 5 м. Крутящие моменты на выходном валу редуктора достигают 80 кНм.

В шифре станков-качалок (например, СБМЗ-1,8-700) при­няты следующие обозначения: СБМ — станок безбалансирный механического действия; 3 — нагрузка в точке подвеса штанг, тс; 1,8 — длина хода, м; 700 — крутящий момент, кгсм.

Безбалансирные станки-качалки имеют меньшие метал­лоемкость и габариты по сравнению с балансирными. У них несколько лучшая характеристика движения точки подвеса штанг, при которой отклонения от гармонического колебания меньше, а следовательно, меньше ускорение точки подвеса штанг и инерционные нагрузки в установке. Однако недоста­точная надежность гибкой связи сдерживает внедрение этих установок.

В безбалансирном станке-качалке шатун и балансир заме­няются гибкой связью. Испытывалась гибкая связь различных конструкций — цепи, гибкая металлическая лента, несколько клиновых ремней, стальной канат. Однако практически все они оказались недолговечные, в связи, с чем требовались частые опе­рации по замене этих элементов. В связи с этим безбалансирные

Рис. 5.15. Привод кривошипно-шкивной передвижной ПКШП-80

станки-качалки в последнее время используются для пробной, кратковременной эксплуатации скважин. Уменьшенная масса безбалансирных станков-качалок позволяет сделать это обо­рудование мобильным. Примером таких конструкций является привод передвижной типа ПКШП-80 (рис. 5.15).

5.10. Уравновешивание станка-качалки

За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравно­мерная. Неравномерная нагрузка действующая на головку балансира, вызывает неравномерную работу электродвигателя. Такая неравномерность приводит к ускоренному износу узлов станка-качалки и к ненормальному режиму работы электро­двигателя. Оптимальный режим его работы будет обеспечен в том случае, если работа, совершаемая двигателем в течение одного двойного хода (при ходе штанг вверх и вниз), постоянна. Постоянство работы достигается механическим уравновеши­ванием СК, то есть грузами. Грузы (противовесы) устанавли­вают либо на заднем плече балансира (СК2) в виде чугунных плит, либо на кривошипе (СК4 - СК20) в виде полуовальных чугунных отливок-пластин, либо на кривошипе и на плече балансира (СКЗ). Уравновешивание тогда соответственно называют балансирным, кривошипным (роторным) или ком­бинированным. Балансирное уравновешивание применяют у СК малой грузоподъемности, кривошипное — большой и ком­бинированное — средней грузоподъемности. Это обусловлено тем, что балансирный груз вызывает инерционные нагрузки, а кривошипный груз — большие нагрузки на опоры вала и корпус редуктора С К.

Величину и местоположение груза можно установить из условия равенства работ при ходе штанг вверх и вниз. На практике для уравновешивания С К используются номограммы, имеющиеся в паспортной характеристике СК. Окончательное уравновешивание и контроль его осуществляют путем контро­лирования тока, потребляемого электродвигателем. Ток должен быть одинаковым при ходе вверх и вниз. Проверку осуществля­ют с помощью переносного амперметра, называемого ампер-клещами, работающими по принципу трансформатора.