2765.Оборудование для добычи нефти и газа Часть 2

Рис. 7.20. Станок-качалка типа СКР:

/ — фундамент; 2 — рама; 3 — подвеска устьевого штока; 4 — огражде­ ние кривошипно-шатунного механизма; 5 — нижняя головка шатуна; б — кривошип; 7— противовес; 8 — стойка; 9 — лестница; 10— площад­ ка верхняя (кроме СКДРЗ); 11 — опора балансира; 12 — балансир с головкой; 13 — траверса с опорой; 14— шатун; 15— площадка редуктор­ ная (для СКДР8. 10, 12); 16 — редуктор; 17 — площадка нижняя; 18 — кожух ременной передачи; 19— станция управления; 20— рукоятка тор­ моза с фиксатором; 21 — тяга тормоза; 22 — электродвигатель; 23 — кронштейн; 24 — шкив ведущий: 25 — ремень клиновой; 26— шкив ведомый

Основные характеристики приводов, выпускаемых ПО «Уралтрансмаш» по техническим условиям ТУЗ-8629-651-010, пред­ ставлены в таблице 7.10.

Условное обозначение приводов рассмотрим на примере ПШГНТ4-1,5-1400:

ПШГН — привод штанговых глубинных насосов; Т — редуктор установлен на тумбе;

4 — максимальная нагрузка на устьевом штоке 4 тонны;

1,5 — наибольшая длина хода устьевого штока 1,5 м

1400 — наибольший допустимый крутящий момент на ведо­ мом валу редуктора, кгс-м.

Типовая конструкция обычного станка-качалки типа ПШГН показана на рис. 7.22.

в

Рис. 7.22. Привод типа ПШ ГН

Приводы имеют'целый ряд отличительных особенностей. В основу конструкции преобразующего механизма заложены со­ отношения, соответствующие рекомендациям Американского нефтяного института (API).

В кривошипах предусмотрен механизм плавного перемещения противовесов. Головка балансира крепится к телу балансира че­ тырьмя вертикальными осями. Для поворота головки необходимо вынуть две оси с одной стороны, противоположной повороту, и с помощью стяжки повернуть головку. Такое соединение отлича­ ется надежностью и удобством проведения указанной операции.

Для поворота головки балансира предусмотрен червячный редуктор с ручным управлением (рис. 7.23).

G .

Рис. 7.23. Механизм поворота ГОловки баланС1фа:

' Г ™ ° ВК; балансира; 2 - упорный Подшипник; 3 - ось головки балансира, 4 - пробка; 5 - винт для стопорения головки балансира; б - гайка; 7 - тело балансира; в - редуктор

В приводах применен двухколодочный тормоз с поворотным рычагом 10 управления (рис. 7.24). Для фиксирования механиз­ ма в нужном положении стопор 3 вводится в зацепление с пазом тормозного шкива 12, Рычаг управления с помощью кнопки 11

Рис. 7.24. Тормоз с поворотным рычагом управления:

/ — корпус редуктора; 2, 4 — колодки тормозные; 3 — стопор; 5 — болт упорный; 6 — рычаг плавающий; 7 — тяга; 8 — муфта стяжная; 9 — сектор зубчатый; 10 — рычаг управления; / / — кнопка; 12 — шкив тормозной; 13— вал ведущий; 14— шпонка

фиксируется в зубчатом секторе 9. Регулировка зазора между тормозными колодками и шкивом обеспечивается изменением длины тяги 7 при помощи муфты 8 и изменением положения упорного винта 5.

В приводах используются цилиндрические трехступенчатые редукторы, имеющие прямозубые колеса на быстроходной сту­ пени и шевронные — на тихоходных ступенях. Передаточные числа редукторов:

ПШГН4 / = 57,75 ПШГН6 / = 51,45 ПШГН8 / = 51,45 ПШГН10 /= 51,45 ПШГН12 / = 54,25

Валы монтируются на роликовых сферических двухрядных подшипниках. Смазка подшипников комбинированная — раз­ брызгиванием и принудительная с подводом масла по направля­ ющим лоткам, в которые масло забирается из картера черпака­ ми, закрепленными на ободе зубчатых колес. Дополнительно под­ шипники смазываются пластичной смазкой через резьбовые от­ верстия в крышках подшипниковых узлов, закрытых пробками.

Присоединительные размеры корпусов редукторов соответ­ ствуют серийным редуктором Ц2НШ-560 и Ц2НШ-750Б.

Модифицированные варианты приводов имеют ряд отличий от базовых.

Вприводах ПШГНТ4-1.5-1400, ПШГНТ6-3-3500, ПШГНТ8-3- 5500, кроме установки редуктора на тумбе, стойка трехопорная, крепится двумя ногами с помощью болтов к раме, а третьей ногой к тумбе.

Вприводе ПШГНТ4-1,5-1400 (рис. 7.25) применен редуктор,

вкотором оси всех четырех валов расположены в одной наклон­ ной плоскости, служащей одновременно плоскостью разъема.

Конструкция основных узлов и деталей привода ПШГНТ10- 3-5500 аналогична приводу ПШГНТ8-3-5500, показанному на рис. 7.26.

На нефтяных промыслах РФ довольно широко применяются румынские станки-качалки завода «Вулкан» UP9T-2500-3500 и UP12T-3000-5500, технические характеристики которых приве­ дена в таблице 7.4.

Рис. 7.25. Привод типа ПШ ГНТ 4-1,5-1400

Условное обозначение станков-качалок включает максималь­ ную нагрузку на головку балансира (7,9 и 12 т), наибольшую дли­ ну хода устьевого штока (2000, 2500 и 3000 мм) и допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора (3500 и 5500 кгс-м).

Конструкция румынских станков-качалок (рис. 7.27) соот­ ветствует стандартным конструкциям, выпускавшимся в нашей стране [11].

В последние годы параметры румынских станков-качалок приведены в соответствие с рекомендациями Американского нефтяного института (API). Новые приводы оборудуются двух- и трехступенчатыми редукторами с шевронными зубчатыми ко­ лесами. Ведомый вал посажен на усиленные бронзовые подшип­ ники скольжения, а ведущий и промежуточные валы — на под­ шипники качения. Смазка подшипников осуществляется раз­ брызгиванием с доставкой масла к каждому подшипнику по желобкам.

Американские станки-качалки с двуплечим балансиром. Ти­ повая конструкция станка-качалки с двуплечим балансиром аме­ риканской фирмы «Lufkin» показана на рис. 7.28.

В США принята англо-американская система единиц и обо­ значения штанговых скважинных приводов в соответствии с тре­ бованиями API расшифровываются следующим образом:

С — общепринятый (стандартный) тип станка-качалки с дву­ плечим балансиром;

320, 456 — максимальный крутящий момент редуктора в ты­ сячах футов на дюйм;

D — двухступенчатый редуктор;

173, 213 — максимальная нагрузка на верхней штанге в сот­ нях фунтов;

120 — длина хода в дюймах.

Рис. 7.27. Станок-качалка фирмы «Вулкан»

В станках-качалках применены двухступенчатые редукто­ ры с передаточными числами: 30, 12 — для С-320 и 29,04 — для С-456.

Стандартным для станков-качалок фирмы «Lufkin» стали шев­ ронные со спиральными зубьями зубчатые колеса, которые от­ личаются меньшей чувствительностью к неточностям сборки и значительно лучше работают в реверсивных передачах. Кроме двуплечих станков-качалок фирма «Lufkin» выпускает однопле­ чие приводы типа Mark II.

Конструкция станка-качалки представлена на рис. 7.29. Фирма подчеркивает следующие преимущества приводов

Mark II:

1)увеличенное время хода вверх, т.к. станок-качалка имеет Дезаксиальный механизм; величина дезаксиала составляет 15°;

2)пониженное ускорение в начале хода вверх, что позволяет Снизить величину перегрузки в этот наиболее напряженный пе­ риод цикла на привод и на штанги;

Рис. 7.28. Станок-качалка с двуплечим балансиром фирмы «Lufkin»

3)увеличенная допускаемая нагрузка в точке подвеса штанг, т.к. траверса расположена перед редуктором, близко от головки балансира, что позволяет увеличить «тягу» рычажной системы;

4)возрастание допускаемой нагрузки при ходе вверх и сниже­ ние при ходе вниз выравнивает распределение нагрузки за цикл;

5)геометрия механизма позволяет повысить крутящий мо­ мент по сравнению с обычными станками-качалками; это дела­ ется за счет особой конструкции кривошипа и его расположе­ ния, позволяющего изменить приложение момента по отноше­ нию к моменту, создаваемому весом колонны штанг; в случае сохранения параметров неизменными можно снизить момент на редукторе до 35% и, соответственно, уменьшить потери мощ­ ности и требуемую мощность двигателя.