Je uveden přehled nových domácích konstrukcí pohonů sacích čerpadel: řetězové a s diferenciálním klikovým mechanismem. Je poskytnuta srovnávací analýza jejich designu.
Obsah
- Podobná témata vědecké práce v mechanice a strojírenství, autor vědecké práce – Koshkin A.A.
- Text vědecké práce na téma “Recenze pohonů tyčových čerpadel”
- snímky
- Klasifikace
- Abstraktní
- Popis
- Nároky (2)
Podobná témata vědecké práce v mechanice a strojírenství, autor vědecké práce – Koshkin A.A.
Čerpací stroje s diferenciálním a diferenciálně vyváženým klikovým převodem
Syntéza pákového mechanismu povrchového pohonu hlubinné sací tyčové čerpací jednotky a zdůvodnění jejího nového kinematického schématu
Text vědecké práce na téma “Recenze pohonů tyčových čerpadel”
PŘEHLED POHONŮ ČERPADLA TYČOVÝCH JÍZD
Perm státní technická univerzita
Je uveden přehled nových domácích konstrukcí pohonů sacích čerpadel: řetězové a s diferenciálním klikovým mechanismem. Je poskytnuta srovnávací analýza jejich designu.
Pohon tyčového sacího čerpadla je jednou z nejdůležitějších součástí čerpacího agregátu sacího tyče určeného pro zvedání formovací kapaliny ze studní. Pohon posouvá píst čerpadla přes řadu sacích tyčí. Tento typ čerpacích jednotek je v ropném průmyslu nejrozšířenější a v současnosti je jimi vybavena více než polovina celkového zásob provozních vrtů.
Zemní část čerpací jednotky – čerpací stroj – je poměrně konzervativní soubor zařízení, jehož konstrukční prvky se po desetiletí nemění. Moderní vyvažovačka se stále skládá z rámu, stojanu, převodového mechanismu, převodovky, pohonu klínovým řemenem a hnacího motoru.
Navzdory spolehlivosti zařízení však mají vyvažovací jednotky řadu nevýhod:
– nízká životnost převodovky;
– zničení prvků transformačního mechanismu;
– nepohodlné přestavování čepů ojnice;
– vysoká pracnost pohybujících se břemen při vyvažování;
– přítomnost významných nevyvážených hmot;
– nutnost stavět nákladné základy.
To vše vytváří předpoklady pro vznik zásadně nových konstrukcí pohonů tyčových čerpadel: řemenový, řetězový, lanový, pohon na bázi lineárního elektromotoru atd. Našly uplatnění v domácí praxi
pouze řetězové pohony, za vyzdvihnutí stojí i čerpací stroje s diferenciálním převodovým mechanismem, které jsou stále na začátku své cesty.
1 – rám; 2 – sloupec; 3 – protizávaží; 4 – řetěz; 5 – závěs lana; 6 – uzel lanových bloků; 7 – hnací ozubené kolo; 8 – hnané řetězové kolo; 9 – závěs tyče ústí vrtu nebo rotátor tyče; 10 – šroub napínání řetězu; 11 – převodovka; 12 – ozubená spojka; 13 – přední otočná plošina; 14 – servisní oblast převodovky; 15 – servisní oblast hnaného řetězového kola; 16 – servisní plocha pro lanové bloky; 17 – olovnice; 18 – omezovač vykolejení lana; 19 – řídící stanice; 20 – elektromotor; 21 – brzda; 22 – technologický doraz protizávaží; 23 – pouzdro řemenového pohonu; 24 – plot; 25 – dveře přihrádky
U nás je řetězový pohon zastoupen modelem PC-80-6,1 [1] (obr. 1) z produkce Izhneftemash OJSC. Prototypem domácího pohonu byl vývoj Rotaflexu americké společnosti Weatherford. Konstrukčně pohon obsahuje rám 1 umístěný na základu, na rámu je instalován motor 20, převodovka 11, řemenový pohon 23 – mechanismus převádějící rotační pohyb na pohyb vratný, včetně hnacího řetězového kola 7 a hnaného řetězového kola. 8, zakrytý průběžným pružným článkem 4 spojeným s vozíkem, spojeným s protizávažím 3, které je prostřednictvím ohebného článku spojeno sloupcem tyčí.
Pohon funguje následovně (obr. 2, a): točivý moment z elektromotoru přes řemenový převod, převodovku a spodní řetězové kolo namontované na hřídeli převodovky je přenášen na trakční řetěz, který převádí rotační pohyb řetězového kola na translační pohyb. Trakční řetěz je spojen pomocí válečku s vozíkem a vyvažovacím závažím.
Odpružení tyče vrtu –
Rýže. 2. Řetězový pohon:
a – kinematické schéma řetězového pohonu; b – graf změny rychlosti závěsného bodu řetězu a vyvažovacích hnacích tyčí za cyklus při stejné rychlosti čerpání; 1 – čerpací stroj; 2 – řetězový pohon
V okamžiku, kdy je vyvažovací závaží ve spodní poloze a zavěšení tyče ústí vrtu v horní poloze, je vozík uprostřed dutiny. Když se ozubená kola otáčí, vozík se pohybuje doprava a současně nahoru spolu s vyvažovacím závažím, zatímco zavěšení tyče vrtu se pohybuje dolů. Když vozík dosáhne vodorovné osy spodního ozubeného kola, pohyb vozíku doprava se zastaví a pohybuje se pouze nahoru.
Když vozík a vyvažovací závaží dosáhnou vodorovné osy horního řetězového kola, vozík se začne pohybovat doleva, zatímco pokračuje v pohybu nahoru. Tento pohyb pokračuje, dokud se vozík nepřemístí na opačnou stranu řetězového kola. V tomto případě se směr pohybu vyvažovacího závaží a zavěšení tyče ústí vrtu změní na opačný. Tímto způsobem je dosaženo vratného pohybu závěsu tyče ústí vrtu.
Hlavním znakem převodního mechanismu ve srovnání s kloubovým čtyřtaktem vyvažovacích čerpacích strojů [2] je konstantní rychlost po převážnou část zdvihu (obr. 2, b). Výsledkem je, že maximální rychlost závěsného bodu tyče je 1,6krát nižší při stejném počtu výkyvů a délce zdvihu s balančními pohony, což přináší následující výhody:
– zvýšení spolehlivosti a životnosti všech součástí čerpací jednotky, snížení opotřebení tyčí a potrubí;
– prodloužení doby generální opravy čerpací jednotky;
– výrazná úspora energie ve srovnání s ESP.
Dnes našly své uplatnění řetězové pohony
na polích OJSC Tatneft.
Další novinkou v tuzemsku je čerpací stroj s diferenciálním převodovým mechanismem [3] (obr. 3). Pohon byl vyvinut společností ONTEKS-Mechanika LLC. Konstrukčně obsahuje diferenciální čerpací stroj základovou desku 14, stojan 13, elektromotor 10 připojený přes klínový řemen na převodovku 1, transformační klikový mechanismus diferenciálu, který obsahuje dvě kliky propojené planetovým soukolím – centrální 2 a pohon 3. Na hnací kliku 3 kladce 4 je instalován napínák, který je zakryt pružným prvkem 8 a prostřednictvím vodicích kladek 7 instalovaných na stojanu 5 je připojen k zavěšení tyče ústí vrtu 9. K vyvážení čerpacího stroje , závaží 12 jsou instalována na hnací kliku.
Rýže. 3. Konstrukční schéma diferenciálního čerpacího stroje: 1 – převodovka; 2 – centrální klika; 3 – hnací klika; 4 – napínací kladka; 5 – stojan; 6 – hrazda; 7 – vodicí kladky; 8 – pružný prvek; 9 – zavěšení tyče ústí vrtu; 10 – elektromotor a převod klínovým řemenem; 11 – kladka brzdy; 12 – vyvažovací závaží; 13 – skříň; 14 – základová deska
Charakteristickým rysem mechanismu diferenciálního převodu je přítomnost kinematicky propojených klik, které jsou umístěny na jedné straně převodovky a otáčejí se v různých směrech se stejnou frekvencí.
Po sečtení jejich pohybů vykonává napínací kladka namontovaná na hnací klice svislý přímočarý vratný pohyb, který je přenášen na závěs tyče ústí vrtu přes pružný prvek přes rovnoramennou příčku s vodicími kladkami instalovanou na stojanu čerpacího stroje. V tomto případě působí na hřeben pouze svisle směrované tlakové síly.
Příčné střídavé síly vznikající při vyvažování vahadel od sklonu ojnic a vyvažovačky a komponentů v závislosti na délce zdvihu od 0,3 do 0,5 tažné síly, zde
Ne. Kinematicky propojené kliky se otáčejí protisměrně, takže dynamické síly jsou minimalizovány.
Obecně platí, že kovová konstrukce čerpacího stroje s takovým transformačním mechanismem je zatížena výrazně menší silou, což zajišťuje větší spolehlivost a spolehlivost.
Důležité také je, že zde nejsou slabé články, jako jsou ojnice, třmen, vyvažovačka a hlava vyvažovače, které tvoří podstatnou část poruch čerpacích strojů s vyvažovacím konvertorovým mechanismem. Nahradily je spolehlivější – napínací kladka na hnací kliku, poměrně krátká rovnoramenná příčka s vodícími kladkami a stojan zatížený pouze svislými silami.
Klikový mechanismus diferenciálu (obr. 4, a) funguje následovně. Rotační pohyb výstupního hřídele 4 převodovky 1 je přenášen na těleso centrální kliky 2, při jejímž otáčení se satelit 8 přes „parazitní“ ozubené kolo 7 otáčí kolem nehybného centrálního kola 5 a otáčí se v opačný směr vzhledem k centrální klice 2, spolu s hnací klikou 3 instalovanou na výstupním konci satelitu 8. Protože počet zubů satelitu je 2krát menší než počet zubů pevného centrálního kola 5 a vezmeme-li v úvahu skutečnost, že satelit vykonává planetární pohyb na otáčku centrální kliky 2, satelit a s ním i hnací klika 3 také vykoná jednu otáčku v opačném směru. Jsou-li poloměry klik stejné, je konec poloměru přední kliky 3 (připojovací bod napínací kladky) ve svislé rovině procházející osou výstupního hřídele převodovky 1 a poté s protisměrné otáčení klik se stejnou frekvencí, při sčítání jejich pohybů se konec poloměru přední kliky 3 pohybuje vratně v přímé svislé linii.
V tomto případě je pro jednu otáčku centrální kliky (obr. 4, b) délka zdvihu rovna dvojnásobku součtu poloměrů centrální a přední kliky, protože jsou jednou složeny na svou plnou délku, když jsou pod osou výstupního hřídele převodovky a směřují dolů a jindy, kdy jsou umístěny nad osou výstupního hřídele převodovky a směřují nahoru. Proto při stejné délce zdvihu jsou poloměry klik diferenciálního převodového mechanismu 2krát menší než poloměry převodníku vyvažovacího mechanismu. V souladu s tím se účinnost zvyšuje 2krát
dopad vyvažovacího závaží na hnací kliku na tažnou sílu na závěs tyče ústí vrtu. V tomto případě dochází k reakci na výstupním hřídeli centrální kliky, která je podpěrou pro náběžnou kliku, která je vyvážena kroutícím momentem z působení hmoty centrální kliky, a pokud je nedostatečná, instalací dodatečné zatížení přední kliky. Je-li nevyvážená hmota centrální kliky větší, než je potřeba k vyrovnání reakce, vzniká krouticí moment, který se přenáší přes planetové kolo centrální kliky na hnací kliku a zvyšuje tažnou sílu na závěs tyče ústí vrtu. Totéž se děje při přenosu točivého momentu na centrální kliku z převodovky. Tažná síla na napínací kladce přední kliky a následně na zavěšení tyče ústí vrtu se tedy skládá ze součtu sil od vlivu točivého momentu od hmoty přední kliky a vyvažovacího závaží umístěného na to, točivý moment od hmotnosti centrální kliky a točivého momentu přenášeného převodovky
Rýže. 4. Mechanismus diferenciálního pohonu čerpacího stroje: a – konstrukční schéma; b – kinematické schéma; 1 – spirálová převodovka; 2 – centrální klika; 3 – vedoucí
klika; 4 – výstupní hřídel převodovky; 5 – centrální kolo planetového soukolí; 6 – osa; 7 – vložené kolo; 8 – satelit; 9 – napínací kladka; 10 – vyvažovací závaží
V současné době se používají převážně bilanční čerpadla, zatímco diferenciální čerpadla jsou na začátku své cesty. Jejich vznik a použití je dáno jednak potřebou zvýšení spolehlivosti a konkurenceschopnosti, jednak potřebou čerpacích strojů s větší délkou zdvihu a pro větší tažné síly [4].
Na závěr poznamenáváme, že při diskuzi o perspektivách vývoje a zlepšení pohonů sacích čerpadel je třeba mít na paměti, že nově zprovozněná pole nejsou srovnatelná s dříve vyvinutými. Nacházejí se především v těžko přístupných bažinatých oblastech s trvale zmrzlou půdou. Vrtání studní na takových územích se zpravidla provádí z podložek se směrovými studnami, jejichž provoz je u tyčových čerpadel obtížný. A perspektivní oblasti zahrnují šelfové oblasti a pobřežní pole, kde je použití čerpacích strojů nereálné. Hlavním směrem vývoje pohonů je tedy zvýšení spolehlivosti, usnadnění instalace a údržby a snížení spotřeby kovů a měrné spotřeby energie.
1. Pas TsP81.00.00.00 PS „Řetězový pohon studničního čerpadla s přísavnými tyčemi PTs 80-6,1.“
2. Valovský V. M. “Krotký” řetězový pohon / V. M. Valovský // Ropa a plyn vertikální. – 2006. – č. 12. – S. 90-91.
3. Čerpací stroje Koloshko V.P. s diferenciálním převodovým mechanismem kliky / V.P. Koloshko // Zařízení a technologie pro ropný a plynárenský komplex. – 2006. – č. 5. – S. 21-23.
4. Patent 2265138. Ruská federace, MPK7 F 04 B 47/02. Diferenciální čerpací stroj / Koloshko V. P., Koloshko V. V. (RF) – č. 2003136914/06; aplikace 22.12.03. 27.11.04. 33; publ. 7. -Bul. XNUMX. – XNUMX hod.
Číslo publikace RU167305U1 RU167305U1 RU2016126910/06U RU2016126910U RU167305U1 RU 167305 U1 RU167305 U1 RU 167305U1 RU2016126910 RU06 RU2016126910 06/2016126910 U RU 06/2016126910U RU 2016126910 U RU2016126910 U RU 167305U RU 1 U167305 RU1 U167305 RU Klíčové slovo autority Ruska 1U2016 Předchozí umění hřebenové čerpadlo hnací ozubené kolo shgn Předchozí stav techniky 07-04-2016126910 Číslo přihlášky RU06/2016U Jiné jazyky Angličtina ( en ) Vynálezce Petar Petrov Petkov Ani Petrova Petkova Vladimir Evgenievich Brunman Andrey Nikolaevich Volkov Olga Vladimirovna Kochneva Původní stav Kirill Vladimirovich Assigne Balaban vzdělávací instituce vyššího vzdělávání „Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University“ (FGAU HE „SPbPU“) Prioritní datum (Datum priority je předpoklad a není právním závěrem. Google neprovedl právní analýzu a neposkytuje žádné prohlášení pokud jde o správnost uvedeného data.) 07-04-2016 Datum podání 07-04-2016 Datum zveřejnění 12 27-2016-07 Přihláška podaná Federální státní autonomní vzdělávací institucí pro vysoké školství „Peter the Great St Petrohradská polytechnická univerzita“ (FSAOU HE „SPbPU“) zapsána Kritická federální státní autonomní vzdělávací instituce vysokoškolského vzdělávání „Petrohradská polytechnická univerzita“ (FSAU HE „SPbPU“) 04-2016-07 Priorita RU04/2016126910U priorita Kritický patent/RU06U167305/ru 1-2016- 12 Schváleno žádosti Kritické 27 Zveřejnění publikace RU2016U12 Kritický patent/RU27U167305/ru
snímky
Klasifikace
-
- F – STROJÍRENSTVÍ; OSVĚTLENÍ; TOPENÍ; ZBRANĚ; ODSTŘELÁNÍ
- F04 – POSITIVNÍ – OBJEMOVÉ STROJE NA KAPALINY; ČERPADLA NA KAPALINY NEBO ELASTICKÉ KAPALINY
- F04B – OBJEMOVÉ STROJE NA KAPALINY; ČERPADLA
- F04B47/00 – Čerpadla nebo čerpací zařízení speciálně upravená pro čerpání kapalin z velkých hloubek, např. studniční čerpadla
- F04B47/02 — Čerpadla nebo čerpací zařízení speciálně upravená pro čerpání kapalin z velkých hloubek, např. studniční čerpadla, pohonné mechanismy umístěné na úrovni země
Abstraktní
1. Lineární pohon čerpadla s hlubokými tyčemi, včetně svislé skříně s přírubou pro komunikaci s ústím vrtu, vně kterého je namontován pohonný mechanismus, včetně ozubeného převodu tvořeného spolupůsobícím ozubeným hřebenem a ozubeným kolem, první z která je spojena s leštěnou tyčí čerpadla a druhá přes převodovku je kinematicky spojena s reverzním motorem, vyznačující se tím, že hřebenový převod obsahuje hřeben vybavený čepy, které spolupůsobí se zuby ozubeného kola s profilem ve stejné vzdálenosti od hypocykloidy .2. 1. Lineární pohon podle nároku XNUMX, vyznačující se tím, že každá lucerna je instalována ve stojanu se schopností otáčení kolem své osy.
Popis
Užitným vzorem se v širokém slova smyslu rozumí technologie mechanizované výroby ropy, přesněji řečeno návrh technických prostředků, které zajišťují realizaci této technologie.
Dosud nejpoužívanějšími pohonnými jednotkami pro sací tyčová čerpadla (SSP) jsou vyvažovací čerpací stroje (BS). Tento typ pohonu má významné výhody, jako je vysoká spolehlivost, životnost a energetická účinnost.
Typické provedení SK obsahuje vyvažovačku s hlavou spojenou s převodovkou pomocí klik přes ojnice s čepy a lanový závěs leštěné tyče se šrouby dynamometru. Balancér je instalován na základně s rámem. Pravá strana vyvažovače s protizávažím, třmenem a ojnicemi odpojenými od klik je vždy těžší než levá strana vyvažovače s hlavou a závěsným lanem. V tomto ohledu je krouticí moment vyvažovače směrován ve směru hodinových ručiček a je kompenzován sloupcem tyčí čerpadla namontovaným na svorce [SU 1333838].
– Nutnost připravit betonový základ nebo pilotové pole před instalací pohonu (investiční náklady).
– Nevyhovující vystředění závěsu lana v důsledku nepřesné výroby hlavy vyvažovače a vedoucí k urychlenému opotřebení těsnění ústí vrtu.
Je třeba poznamenat, že design SC se stále zlepšuje a zbavuje se některých výše uvedených nevýhod. Toho je dosaženo zejména provedením pohonu SRP v podobě pohyblivého protizávaží umístěného na vyvažovačce s možností vratného pohybu po celé délce, přičemž protizávaží je vybaveno autonomním elektrickým pohonem. Příklady takových SC jsou konstrukce popsaná v patentu vynálezu SU 1267045 a patentu užitného vzoru CN 202117637, v prvním z nich pohon obsahuje lanový systém pro pohyb protizávaží a ve druhém je pohon vyroben ve tvaru elektrického lineárního motoru.
Spolu s vyváženými pohony se za posledních 25 let intenzivně rozvíjí nový směr, definovaný jako nevyvážené pohony SRP, vyznačující se značnou konstrukční rozmanitostí.
Poměrně rozšířené se tak staly řetězové pohony sacích tyčových čerpadel, které mohou výrazně prodloužit délku zdvihu leštěné tyče a tím dosáhnout optimálních režimů úspory energie a prodloužit dobu mezi poruchami podzemních zařízení. Patent SU 1479697 popisuje instalaci pro provoz s dlouhým zdvihem hlubokého čerpání ropných vrtů. Obsahuje vazník svisle instalovaný u ústí vrtu s na něm umístěnými otočnými bloky, kterými prochází lanový závěs, spojený na jednom konci s leštěnou tyčí umístěnou ve studni tyčového provázku a na druhém konci s protizávažím. Příhradový nosník obsahuje řetězový pohon s pohonem a hnanými řetězovými koly, rovnoběžnými s leštěnou tyčí, poháněnými od motoru přes převodovku. Lanový závěs je dodatečně spojen přes jezdec instalovaný ve vedeních s hnací kladkou řetězového převodu. Ten je instalován v dalších paralelních vedeních, z nichž vnější vedení jsou vyrobena v oblasti, kde jsou umístěna řetězová kola. Posuvná vedení jsou umístěna svisle a spolu s vedením řetězového pohonu jsou spojena s vazníkem. Jezdec je přímo spojen s lanovým závěsem, který je spojen s hnací kladkou řetězového převodu pomocí přídavného spojovacího čepu instalovaného v jezdci.
Kinematické a strukturální složitosti popsané nevyvážené řetězové instalace SRP, i přes její výraznou převahu v technických parametrech nad tradičními SC, vedou k výraznému snížení spolehlivosti jejího provozu.
Vysoký podíl geologických a technických činností na stavbě oprav vrtů byl jedním, ale významným důvodem nárůstu používání hydraulických pohonů sacích tyčí, jejichž hlavní výhodou byla relativně vysoká mobilita a rychlost montáže po podzemních opravách. u studny. Příkladem konstrukce hydraulického pohonu sacího tyčového čerpadla je ta, která je popsána v patentu SU 1585552. Pohon obsahuje hydraulický válec, jehož tyč je spojena spojkou a tyčí tyče s plunžrem studničního čerpadla. pohybující se v ponorném válci umístěném ve studni. Pohon je navíc vybaven rozvaděčem, napájecím zdrojem, hydromotorem s variabilním zdvihem, elektromotorem a setrvačníkem. Obrácení směru pohybu tyče se provádí pomocí tyče s vačkou spolupracující s reverzním rozdělovačem. Součástí pohonu je také přepouštěcí ventil, zpětné ventily, nastavitelné škrticí klapky, nádrž, proudové relé a vypouštěcí ventil. Dutina tyče prvního válce je spojena rozvodným zařízením se vstřikovacím a odtokovým potrubím. Hřídele hydromotoru, zdroje energie a elektromotoru jsou navzájem pevně spojeny. Napájecí zdroj je připojen sacím vedením k nádrži.
– přítomnost hydraulických hadic pracujících pod tlakem, což vede ke snížení úrovně bezpečnosti;
Během posledních deseti let se intenzivně pracovalo na vytvoření zásadně nového pohonu SRP, který se vyznačuje mobilitou, spolehlivostí, nízkou cenou a snadnou údržbou. V tomto ohledu se jeví jako možné rozlišit dvě ideologie založené na využití rozdílných principů mechanické transformace otáčivého pohybu motoru na vratný pohyb pracovního prvku, který je chápán jako leštěná tyč pohonu SRP. Běžně lze tyto principy definovat jako šroub a hřeben a pastorek, tzn. spočívající v použití šroubových, respektive hřebenových mechanismů, které spolu s motorem a převodovkami tvoří tzv. lineární pohony sacích tyčových čerpadel.
Je znám lineární pohon SRP, obsahující podpěru, na které je namontován převodový motor s maticí pevně upevněnou na spodním konci jeho hnaného hřídele a vodicím šroubem pevně spojeným s tyčí. Na vodícím šroubu jsou dvojice opačně orientovaných řezů pásky a v každém páru jsou horní výstupy řezů pásky i spodní výstupy provedeny s plynulým přechodem do sebe a tvoří tak nekonečnou pásku. V matici proti každému závitu vodícího šroubu je průchozí vodorovný otvor, do kterého je vložena souose umístěná válcová klec s drážkou na ní vytvořenou ve tvaru vodorovného obdélníku na straně vodícího šroubu s možností otáčení . V drážce válcové klece je umístěn vodorovně uložený váleček s možností rotace na ose s částí vyčnívající mimo drážku, která je vložena do závitu nekonečné pásky tvořené výše uvedenými závity. Hnaný hřídel převodového motoru je vyroben ve formě trubky a vodicí šroub je instalován koaxiálně v hnaném hřídeli a délka hnaného hřídele je větší než délka dopředného nebo zpětného zdvihu vodícího šroubu. . Hnaný hřídel je uložen v držáku na ložiskách [RU 2482332].
Díky konstrukci vodícího šroubu s dvojicemi opačně orientovaných páskových závitů, tvořících nekonečnou pásku, není potřeba měnit směr otáčení elektromotoru. Navržené provedení vodícího šroubu se však jeví technologicky obtížně realizovatelné a v podmínkách dlouhodobého, téměř nepřetržitého provozu je nespolehlivé. Opotřebení válečku a řezů pásky může výrazně ovlivnit výkon jednotky.
Nadějněji vypadá použití hřebenového mechanismu u pohonu SRP ve srovnání se šroubovým pohonem, zejména z hlediska implementace výše uvedených požadavků na pohony SRP.
Známý je lineární pohon SRP, který obsahuje vertikální pouzdro pevně namontované na ústí vrtu a pevně spojené s ústím vrtu pomocí přírubového spoje, vně kterého je namontován pohonný mechanismus včetně ozubeného hřebene a pastorku tvořeného interagující hřeben a ozubené kolo, z nichž první je připojen k lesklé tyči čerpadla a druhý prostřednictvím převodovky je kinematicky připojen k reverzibilnímu motoru [US 8555984].
Navzdory zřejmým výhodám popsaného pohonu má tento pohon nevýhodu, která souvisí s konstrukcí samotného ozubeného hřebenu a pastorku a je vyjádřena zaprvé v technologické složitosti výroby ozubeného hřebene s modulem významné velikosti a zadruhé, v povaze interakce zubů ozubené tyče a ozubeného kola na základě kluzného tření, a proto podléhající značnému opotřebení, s přihlédnutím ke stávajícímu zatížení pohonu SRP, což snižuje spolehlivost pohonu jako celku; za třetí , nízká opravitelnost, vyjádřená nutností výměny celého hřebene, pokud je zničen alespoň jeden zub nebo nepřijatelné opotřebení.
Cílem užitného vzoru je tedy zjednodušení technologie výroby hřebenového převodu, zvýšení spolehlivosti jeho provozu a zlepšení podmínek pro provádění oprav.
Tohoto úkolu je dosaženo díky tomu, že u lineárního pohonu SRP, který obsahuje vertikální pouzdro s přírubou pro komunikaci s ústím vrtu, mimo něj je namontován pohonný mechanismus včetně ozubeného převodu tvořeného interagujícím ozubeným hřebenem a ozubené kolo, z nichž první je spojeno s leštěným tyčovým čerpadlem a druhé přes převodovku je kinematicky spojeno s reverzním motorem, ozubená tyč s pastorkem obsahuje hřeben vybavený lucernami, které spolupracují se zuby ozubeného kola s profilem vyrobeným ve ekvidistantních vzdálenostech k hypocykloidě. V tomto případě je každá lucerna instalována do stojanu s možností otáčení kolem své osy.
Technickým výsledkem užitného vzoru je zjednodušení konstrukce převodu hřebenem a pastorkem zhotovením hřebenu s čepy, který je technologicky vyspělejší ve výrobě a zajišťuje, že samotná konstrukce čepů výrazně snižuje třecí síly spolupůsobících prvků. vytvořeného převodového mechanismu. Obecně vede navrhované zlepšení ke zvýšení spolehlivosti lineárního pohonu sacího tyčového čerpadla.
Na Obr. Obrázek 2 ukazuje příčný řez podél nosného konce svítilny, umístěné v jehlovém ložisku instalovaném v nosníku.
Lineární pohon sacího tyčového čerpadla obsahuje nosné těleso 1, vytvořené ve formě duté válcové trubky, které je opatřeno přírubou 2, spojenou pomocí šroubového spojení 3 s ústím vrtu, představovaným trubkou 4. Vně nosné těleso 1, ve své střední části je uloženo pohonné ústrojí sacího čerpadla, jehož součástí je ozubený převod s pastorkem, který převádí rotační pohyb elektromotoru na vratný pohyb hřebene. Hřebenový převod je tvořen ozubeným kolem 5 a ozubeným hřebenem 6, které spolu vzájemně působí. V tomto případě je ozubená tyč 6 vybavena svítilnami 7, které jsou namontovány mezi dvojicí rovnoběžných nosníků 8. V tomto ohledu bude ozubnice dále označována jako svítilna a ozubená tyč s pastorkem jako lucerna. Ozubené kolo. Každá lucerna 7 je instalována s možností otáčení vzhledem k tomu, že její koncové části 9 jsou instalovány v jehlových ložiscích 10, jejichž pouzdra 11 jsou umístěna v odpovídajících otvorech nosníků 8. Vzhledem k tomu, že hřeben je vyrobeno z lucerny, pracovní profil zubů ozubeného kola je vyroben ve stejné vzdálenosti od hypocykloidy [Guiding technical materials. Držte zařízení. RTM 31 4005-76. Ústřední úřad vědeckých a technických informací Ministerstva námořní flotily SSSR, Moskva, 1977, str. 81]. V nosném tělese 1 je pevný vozík 12 vybavený čtyřmi kladkami 13, které spočívají na nosnících 8, přičemž každá kladka 13 má na obou stranách příruby. Ozubené kolo 5 je kinematicky spojeno s elektromotorem 14 přes převod uzavřený ve skříni 15. Hřeben 6 je připojen přes tyč 16 k leštěné tyči (není znázorněna) čerpadla pomocí spojky 17.
Činnost lineárního pohonu čerpadla sacích tyčí spočívá v udělování vratného pohybu tyči 6 lucerny, a tedy s ní spojené lesklé tyči čerpadla, v důsledku zpětného otáčení elektromotoru 15 s frekvencí nastavenou lineárním pohonem. řídicí systém, který je také zodpovědný za délku zdvihu.
za prvé v konstrukční a technologické jednoduchosti svítilny, jejíž výroba nevyžaduje použití speciálního zařízení jako například při výrobě evolventního ozubení;
za druhé, použití pastorku umožňuje získat hřeben s nižší hmotností v důsledku absence radiální síly ohýbající hřeben během interakce mezi ozubeným kolem a hřebenem;
zatřetí, svítilny otáčející se vzhledem k jejich osám snižují ztráty třením a snižují opotřebení povrchů zubů ozubených kol.
Uvedené výhody umožňují zvýšit spolehlivost a životnost lineárního pohonu jako celku.
Nároky (2)
1. Lineární pohon čerpadla s hlubokými tyčemi, včetně svislé skříně s přírubou pro komunikaci s ústím vrtu, vně kterého je namontován pohonný mechanismus, včetně ozubeného převodu tvořeného spolupůsobícím ozubeným hřebenem a ozubeným kolem, první z která je spojena s leštěnou tyčí čerpadla, a druhá průchodka Převodovka je kinematicky spojena s reverzním motorem, vyznačující se tím, že ozubená převodovka obsahuje hřeben vybavený čepy, které spolupůsobí se zuby ozubeného kola s profilem vyrobeným ve stejné vzdálenosti od hypocykloidní.
2. Lineární pohon podle nároku 1, vyznačující se tím, že každá lucerna je instalována ve stojanu se schopností otáčení kolem své osy.
![Obrázek 00000001]()
RU2016126910/06U 2016-07-04 2016-07-04 Lineární pohon hlubinného sacího tyčového čerpadla RU167305U1 (ru)
