4.4.2. Редукторы механических приводов скважинных штанговых насосных установок
Редуктор - основной механизм станка-качалки - обеспечивает понижение (скорости) частоты вращения двигателя до необходимой на ведомом валу. Основные показатели редуктора - крутящий момент на выходном валу и передаточное число.
Общие передаточные числа всех редукторов типа Ц2НС одинаковые, равные 37,946, типа Ц2НШ-730А - 40, типа Ц2НШ-750А - 37,18. Во всех редукторах применяется зубчатая передача на основе зацепления М.Л. Новикова.
Редуктор типа Ц2НС имеет в быстроходной ступени раздвоенный шеврон, в тихоходной - косозубую передачу. Опоры ведущего вала - роликоподшипники с цилиндрическими роликами, опоры промежуточного и ведомого валов - конические роликоподшипники.
Смазка зубчатых зацеплений в редукторах - картерная, окунанием колес. Смазка опор быстроходного вала - картерная, разбрызгиванием, опор промежуточного и ведомого валов - принудительная картерная или с помощью консистентных смазок.
Главная особенность станков-качалок типа СКР заключается в применении в них современных трехступенчатых редукторов, типа ЦЗНК. В конструкциях редукторов ЦЗНК воплощены предложения эксплуатационников-нефтяников и требования стандарта API (Американского нефтяного института) (рис. 4.87).
Основные достоинства и особенности редуктора следующие:
1. Передаточные числа могут меняться, составляя 63, 90 и 125, что позволяет снизить частоту качаний балансира до 1,7 в минуту.
2. Возможность изменения передаточного числа путем замены зубчатой пары входной ступени использованием комплекта зубчатых пар, что осуществляется достаточно быстро и позволяет на работающем станке-качалке устанавливать необходимое число качаний в зависимости от текущего дебита скважины.
3. Применение вместо шевронной зубчатой передачи, трудоемкой в изготовлении и ремонте, термоулучшенной крупномодульной косозубой передачи с упорными кольцами, защищенной Российским патентом, в которой используется зацепление Новикова с патентованным в США исходным контуром, обладающей более высокой нагрузочной способностью.
4. Ведомый вал в редукторах с номинальным моментом до 16 кН*м монтируется на подшипниках качения, что отражается в шифре буквой «К», например, ЦЭНК-355К. В более мощных редукторах ведомый вал может монтироваться на 4-х опорах для более равномерного распределения нагрузки. В качестве опор применены подшипники скольжения, более дешевые, простые при сборке-разборке и надежные в эксплуатации. Такие редукторы получают в шифре букву «С», например, ЦЗНК-450С. Смазка этих подшипников осуществляется вращением колес по каналам в плоскости разъема подшипников. На других валах применены стандартные подшипники качения, смазываемые барботажным способом. Для разгрузки подшипников от осевой нагрузки в выходной и промежуточной передачах введены упорные гребни.
Для станков-качалок с одноплечим балансиром типа Mark И редукторы имеют увеличенный диаметр выходных валов, установленных на подшипниках качения.
5. Масса редукторов ЦЗНК при равных нагрузочных характеристиках до 25-30 % меньше по сравнению с редукторами Ц2НШ.
6. Возможность применения электродвигателей с меньшей мощностью, чем в станках-качалках типа СК, позволяет снизить потребление электроэнергии.
Присоединительные размеры выходных концов валов редукторов ЦЗНК идентичны концам валов применяемых редукторов, что позволяет использовать их в действующих станках-качалках без существенных переделок лишь с небольшими изменениями крепления редуктора и тормоза к раме.