Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет.

Станки-качалки.

Методические указания для самостоятельной работы по дисциплинам

«Машины и оборудование для добычи нефти и газа», «Нефтепромысловые машины и механизмы» для студентов специальности:

1306 (МОП).

Тюмень 2006.

Утверждено редакционно-издательским советом Тюменского Государственного Нефтегазового Университета.

Составители: профессор, к.т.н. В.Ф. Бочарников

старший преподаватель Л.В. Фетисова.

Тюменский Государственный Нефтегазовый Университет 2006.

1.Балансирный станок-качалка.

Станок- качалка- наземный индивидуальный балансирный механический привод передающий, через колонну штанг, возвратно- поступательное движение плунжеру штанговому скважинному насосу.

Назначение станка- качалки.

Наземный механический привод станок- качалка имеет следующие назначения:

- преобразование вращательного движения вала приводного двигателя в вертикальное возвратно- поступательное движение головки балансира (точки подвеса штанг) с заданным числом двойных ходов;

- регулирование режима работы установки (изменения длины хода и числа двойных ходов головки балансира);

-обеспечение рационального расходования энергии двигателя (уравновешивании нагрузки на двигатель в течение рабочего цикла, за один полный оборот кривошипа);

- пуск и остановка всей установки;

- контроль работы узлов и частей установки.

Условное обозначение.

Станки- качалки изготавливаются в СССР по ГОСТ 5866-76. Имеют условные обозначения, например: СКЗ- 1,2-630.

Здесь СК- станок- качалка;

З- максимальная нагрузка в точке подвеса штанг, тс;

1,2- максимальная длина хода штока, м;

630- наибольший допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора, кгс м.

Устройство станка- качалки.

Станок-качалка представляет собой преобразующий кривошипно-коромысловый механизм с трансмиссией и двигателем, смонтированными на общей горизонтальной раме.

Кривошипно-коромысловый механизм, состоящий из балансира (коромысла) 4, установленного на стойке 6,шатунов 8.кривошипов 9 обеспечивает преобразование вращательного движения кривошипов в возвратно- поступательное вертикальное движение головки балансира. Балансир 4 на переднем плече имеет головку, к которой через канатную подвеску закрепляется колонна штанг. Заднее плечо балансира 4 посредством траверсы 15, через опору траверсы 7, двумя шатунами 8 соединено с кривошипами 9, на которых закреплены протвогрузы 2. Кривошипы 9 закреплены неподвижно на тихоходном валу редуктора 1.

Трансмиссия станок-качалка представлена понижающим редуктором 1 и клиноременной передачи 10 с электродвигателем 11. Редуктор 1 закреплён неподвижно на подставке, установленной на раме 13. Электродвигатель 11 установлен на поворотной платформе подвижно соединенный с рамой 13. Поворот платформы вокруг горизонтальной оси шарниров обеспечивает регулировку натяжения ремней клиноременной передачи 10.

Рама станка-качалки.

Рама изготавливается из профильного проката в виде двух полозьев, соединенных поперечными связями. Для уменьшения высоты фундамента на раме предусмотрена подставка под редуктор.

Стойка.

Стойка четырёхногая выполнена из профильного проката. В станке-качалке СКЗ-162-630 стойка приварена непосредственно к раме, в остальных станках- качалках она прикреплена к раме болтами. На верхней части стойки имеется плита, на которой установлена опора балансировки. К плите приварены четыре упора с установочными винтами, позволяющими перемещать балансир в продольном направлении и центрировать устьевой шток в скважине после монтажа станка- качалки.

Балансир.

Балансир изготавливается из профильного проката двутаврового сечения одноблочным или двухблочным. Головка балансира поворотная. Для её фиксации в рабочем положении в шайбе головки предусмотрен паз, в который входит клин защёлки.

Корпус защёлки с канатом, подведенным к рукоятке, прикреплён болтами к нижней полке тела балансира. Для освобождения головки клин с помощью рукоятки оттягивается назад.

Опора балансира.

Опора балансира рис. 1.3 представляет собой ось, оба конца которой установлены в сферических роликоподшипниках, расположенных в чугунных корпусах. К средней части оси с квадратным сечением приварена плита, через которую опора балансира соединяется с балансиром.

Траверса и опора траверсы.

Траверса изготавливается из прямого профильного проката. При помощи её балансир соединяется с двумя параллельно работающими шатунами.

Опора траверсы рис. 1.2 подвижно соединяет балансир с траверсой. Средняя часть траверсы установлена в сферическом роликоподшипнике, корпус которого болтами прикреплён к нижней полке балансира. Концы оси зажаты в клеммовых зажимах двух кронштейнов.

Шатун.

Шатун представляет стальную трубную заготовку, на одном конце которой наварена верхняя головка шатуна, а на другом - башмак, прикрепленный болтами к нижней головке шатуна рис. 1.4. Палец верхней головки шатуна шарнирно соединён с траверсой. Башмак болтами прикреплён к нижней головке шатуна. Палец кривошипа конусной поверхностью вставляется в отверстие кривошипа и через раздаточную втулку затягивается гайкой.

Кривошип.

Кривошип является ведущим звеном преобразующего механизма станка- качалки. На кривошипе рис. 1.5 предусмотрены отверстия для изменения длины зода устьевого штока. Осуществляется это перестановкой пальца кривошипа в соответствующее отверстие. Для увеличения длины хода устьевого штока, палец кривошипа устанавливается в отверстие находящееся на большом радиусе от центра, для уменьшения - в отверстие с меньшим радиусом от центра.

На кривошипе установлены противогрузы, которые можно перемещать с помощью съёмного устройства, вставляемого в поперечный паз у основания противовеса. После перемещения пртивогруз закрепляют на кривошипе, затягивая гайки на специальных болтах. Кривошипы при помощи шпоночного соединения закреплены неподвижно на оба конца тихоходного (ведомого) вала редуктора.