Траверса подвески устьевого штока

Устьевой сальниковый шток.

Для предохранения устьевого сальника от быстрого износа верхняя штанга должна иметь чистую гладкую поверхность. Поэтому вместо верхней штанги применяют сальниковые штоки, изготавливаемые из круглой холоднотянутой калиброванной углеродистой стали марки сталь 40. Чистота поверхности сальниковых штоках обеспечивается заводом поставщиком калиброванного проката. Сальниковые штоки не проходят дополнительную термическую обработку, так как материал поставляется в соответствии с состоянием нормализации. Сальниковые штоки выпускаются трёх типоразмеров.

Шток соединяется с насосными штангами при помощи штанговых муфт.

Техническая характеристика сальниковых штоков.

Показатели ШСУ-31-2600 ШСУ-31-4600 ШСУ-36-5600
Наибольшая нагрузка на шток, кН
Присоединительная резьба насос- ных штанг по ГОСТ13877-80Е, мм ШН22 ШН22 ШН25
Диаметр, мм
Длина, мм
Масса, кг

Подвеска устьевого штока

Подвеска устьевого штока предназначена для соединения сальникового штока с головкой балансира станка-качалки. Состоит из нижней траверсы, в которую вварены две втулки, клиновидных планок для крепления концов канала, подъёмных винтов с конусной заточкой в верхней части верхней траверсы, клиновидных плашек для зажима сальникового штока, зажимной гайки

Подвеска устьевого штока ПСШ:

1нижняя траверса; 2—плашка каната; 3— пружина плашек: 4 — винт опорный; 5—верхняя траверса; 6 — плашка штока: 7—пружина плашек штока; 8 — сальниковый шток; 9 — канат

Сальниковый шток подвешивается в клиновом захвате верхней траверсы, а концы стального каната, перекинутого через ролик на головке балансира станка-качалки, закреплены в зажимах нижней траверсы. Нагрузка, создаваемая штангами и столбом жидкости над плунжером насоса и воспринимаемая верхней траверсой, передаётся на нижнюю траверсу через опорные втулки. Винты служат для увеличения зазора между траверсами, когда необходимо установить специальный прибор-динамограф, чтобы изменить нагрузки, возникающие в колонне штанг при работе насоса.

При заделке каната в подвеску его концы сначала вводят в отверстия верхней траверсы. После этого вокруг каната равномерно укладывают плашки, стянутые кольцевой пружиной, и вместе с ними канат втягивают обратно во втулку таким образом, чтобы его концы немного выступали наружу. Закрепляется канат нажимной гайкой, которая расклинивает плашки между канатом и стенками втулки. Верхнюю часть канатной подвески надевают на ролик балансира станка-качалки, а траверсу соединяют с сальниковым штоком путём захвата его плашками.

Канатная подвеска выпускается под шифром ПСШ

Основные размеры (мм) подвески устьевого штока.

Станок-качалка Подвеска устьевого штока d d1 A L B H
СК3-1,2-630 ПСШ-3
СК5-3-2500 СК6-2,1-5600 ПСШ-6 22,5
СК8-3,5-4000 СК12-2,5-4000 СК8-3,5-5600 СК10-3-5600 ПСШ-15 25,5

Техническая характеристика подвески устьевого штока.

Источник

Конструкция, принцип действия и назначение станка-качалки


Нефтяная качалка — один из распространенных типов оборудования для нефтяных месторождений. Данная техника используется для добычи ценного ресурса с разной глубины методом вращательно-поступательного движения рабочих органов. Производительность, глубина проникновения, долговечность работы качалки зависит от качества и технических характеристик установленного на нее редуктора.

Последний применяется для снижения вращательной скорости подвижных элементов техники при одновременном наращивании мощности, которая передается от электрического мотора станковым кривошипам. В соответствии с назначением, механизм получил название редуктора нефтяной качалки. Выполняется он на зубчатой передаче.

Сфера применения редуктора станка-качалки

Редуктор станка-качалки (еще одно название) устанавливают на металлическую раму в привод скважинных установок штангового типа. Подключение к балансировке осуществляется посредством кривошипно-шатунного механизма. Его плюсы:

  • простая конструкция (зубчатая передача);
  • надежность зацепления, которая обеспечивает высокую производительность и удобство поднятия нефти на поверхность.

Наиболее распространенный класс редукторов станка-качалки нефти — цилиндрические 2-ступенчатые механизмы с зацеплением по принципу Новикова. Такие конструкции используют в работе 2 типа шеврона:

  • раздвоенный (быстроходная ступень);
  • с канавкой (тихоходный).

Редуктор нефтяной качалки данной серии выдает оптимальную вращательную скорость элементов, обеспечивая мягкую быструю работу приводного механизма.

Реферат: Штанговые насосные установки

Прекращение или отсутствие фонтанирования обусловило использование других способов подъема нефти на поверхность, например, посредством штанговых скважинных насосов. Этими насосами в настоящее время оборудовано большинство скважин. Дебит скважин — от десятков килограмм в сутки до нескольких тонн. Насосы опускают на глубину от нескольких десятков метров до 3000 м иногда до 3200 — 3400 м.

а) наземное оборудование — станок-качалка (СК), оборудование устья, блок управления;

б) подземное оборудование — насосно-компрессорные трубы (НКТ), штанги насосные (ШН), штанговый скважинный насос (ШСН) и различные защитные устройства, улучшающие работу установки в осложненных условиях.

Рис. 1. Схема штанговой насосной установки

Штанговая глубинная насосная установка (рисунок 1) состоит из скважинного насоса 2

вставного или невставного типов, насосных штанг
4
, насосно-компрессорных труб
3
, подвешенных на планшайбе или в трубной подвеске
8
устьевой арматуры, сальникового уплотнения
6
, сальникового штока
7
, станка качалки
9
, фундамента
10
и тройника
5
. На приеме скважинного насоса устанавливается защитное приспособление в виде газового или песочного фильтра
1
.

Станок-качалка (рисунок 2), является индивидуальным приводом скважинного насоса.

Рисунок 2 — Станок-качалка типа СКД

Основные узлы станка-качалки — рама, стойка в виде усеченной четырехгранной пирамиды, балансир с поворотной головкой, траверса с шатунами, шарнирно-подвешенная к балансиру, редуктор с кривошипами и противовесами. СК комплектуется набором сменных шкивов для изменения числа качаний, т. е. регулирование дискретное. Для быстрой смены и натяжения ремней электродвигатель устанавливается на поворотной салазке.

Монтируется станок-качалка на раме, устанавливаемой на железобетонное основание (фундамент). Фиксация балансира в необходимом (крайнем верхнем) положении головки осуществляется с помощью тормозного барабана (шкива). Головка балансира откидная или поворотная для беспрепятственного прохода спускоподъемного и глубинного оборудования при подземном ремонте скважины. Поскольку головка балансира совершает движение по дуге, то для сочленения ее с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска 17

(рисунок 13). Она позволяет регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра, а также устанавливать динамограф для исследования работы оборудования.

Амплитуду движения головки балансира (длина хода устьевого штока — 7

на рисунке 12) регулируют путем изменения места сочленения кривошипа шатуном относительно оси вращения (перестановка пальца кривошипа в другое отверстие). За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.

Блок управления обеспечивает управление электродвигателем СК в аварийных ситуациях (обрыв штанг, поломки редуктора, насоса, порыв трубопровода и т. д.), а также самозапуск СК после перерыва в подаче электроэнергии.

Долгое время нашей промышленностью выпускались станки-качалки типоразмеров СК. В настоящее время по ОСТ 26-16-08-87 выпускаются шесть типоразмеров станков-качалок типа СКД, основные характеристики приведены в таблице 1.

Станок‑качалка Число ходов балансира, мин. Масса, кг Редуктор
СКД3 — 1.5-710 5 ¸ 15 3270 Ц2НШ — 315
СКД4 — 21-1400 5 ¸ 15 6230 Ц2НШ — 355
СКД6 — 25-2800 5 ¸ 14 7620 Ц2НШ — 450
СКД8 — 3.0-4000 5 ¸ 14 11600 НШ —700Б
СКД10 — 3.5-5600 5 ¸ 12 12170 Ц2НШ — 560
СКД12 —3.0-5600 5 ¸ 12 12065 Ц2НШ — 560

В шифре, например, СКД8 — 3.0-4000, указано Д — дезаксиальный; 8 — наибольшая допускаемая нагрузка на головку балансира в точке подвеса штанг, умноженная на 10 кН; 3.0 — наибольшая длина хода устьевого штока, м; 4000 — наибольший допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора, умноженный на 10-2 кН*м.

АО «Мотовилихинские заводы» выпускает привод штангового насоса гидрофицированный ЛП — 114.00.000, разработанный совместно со специалистами ПО «Сургутнефтегаз».

Моноблочная конструкция небольшой массы делает возможным его быструю доставку (даже вертолетом) и установку без фундамента (непосредственно на верхнем фланце трубной головки) в самых труднодоступных регионах, позволяет осуществить быстрый демонтаж и проведение ремонта скважинного оборудования.

Фактически бесступенчатое регулирование длины хода и числа двойных ходов в широком интервале позволяет выбрать наиболее удобный режим работы и существенно увеличивает срок службы подземного оборудования.

Техническая характеристика
Нагрузка на шток, кН (тс) 60 (6)
Длина хода, м 1.2 ¸2.5
Число двойных ходов в минуту 1 ¸7
Мощность, кВт 18.5
Масса привода, кг 1800

Станки-качалки для временной добычи могут быть передвижными на пневматическом (или гусеничном) ходу. Пример — передвижной станок-качалка «РОУДРАНЕР» .

Устьевое оборудование предназначено для герметизации затрубного пространства, внутренней полости НКТ, отвода продукции скважины, подвешивания колонны НКТ, а также для проведения технологических операций, ремонтных и исследовательских работ в скважинах.

В оборудовании устья колонна насосно-компрессорных труб в зависимости от ее конструкции подвешивается в патрубке планшайбы или на корпусной трубной подвеске.

Для уплотнения устьевого штока применяется устьевой сальник типа СУС1 или СУС2 (рисунок 3.).

Рисунок 3 — Устьевой сальник типа СУС1

Арматура устьевая типа АУШ-65/50х14 состоит из устьевого патрубка с отборником проб, угловых вентилей, клапана перепускного, устьевого сальника и трубной подвески (рисунок 15).

Устройство редуктора нефтяной качалки

Устройство редуктора нефтяной качалки включает серию из 2 пар зубчатых цилиндрических передач, сцепленных по оригинальной системе Новикова. Линейка типоразмеров включает 8 типов конструкций. Класс, к которому отнесен цилиндрический механизм, — Ц2НШ. Особенности конструкции:

  • ведущий вал монтирован в роликовом подшипнике с короткими роликами цилиндрической формы;
  • ведомый вал — в 2-рядных подшипниках сферической формы (с двух концов «закрыт» кривошипом);
  • промежуточный вал — вместе с основным;
  • шкивы тормоза и клиновидной ременной передачи — на ведущем валу зубчатой колесной передачи.
Читайте также:  Передняя подвеска додж караван схем

Смазка цилиндрического редуктора нефтяной качалки осуществляется комбинированным способом. Зубчатые колеса смазываются из емкости корпуса (картерная смазка). Валовые подшипники — в режиме принудительной картерной смазки. Узлы станка-качалки обрабатываются пластичной смазкой.

Особенности работы редуктора станка-качалки нефти

Ось цилиндрического редуктора станка-качалки укомплектована 2-мя якорями. Шатуны с одного конца закреплены к кривошипу (валу), с другого — соединяются с балансиром при помощи шарнирного крепления. К головке балансира прикреплены штанги с плунжером нефтяного насоса. Принцип работы редуктора нефтяной качалки сводится к следующему:

  • При вращении приводного вала запускается движение кривошипа, соединенного с ним зубчатыми колесами.
  • Кривошипный вал двигает шатуны, а те — запускают балансировку.
  • Раскачиваясь, балансирная головка качает и штанги, и насосный плунжер.
  • Раскачиваясь, плунжер глубинного насоса перемещается вверх-вниз в темпе, заданном балансиром.

Отметка крайних положений штока выполняется через линию связи. Последняя получает импульс напряжения при замыкании цепочки датчика положений. Другое название последнего — трансформатор. Он работает от 2-х якорей, закрепленных на оси редуктора станка-качалки. Каждые ее пол-оборота один из якорей замыкает цепочку трансформатора. Система настроена так, чтобы момент фиксации (замыкания) приходился строго на верхнее крайнее и нижнее крайнее положение штока.

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.

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

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 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 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 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 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.

Редуктор двухступенчатый с шевронными зубчатыми колёсами с цилиндрической передачей Новикова. Быстроходная ступень — раздвоенный шеврон, тихоходная ступень- шеврон с канавкой рис. 1.6. Ведущий и промежуточные валы установлены в роликоподшипниках с короткими цилиндрическими роликами, ведомый вал — в двухрядных сферических роликоподшипниках.

На концах ведущего вала насажены шкивы клиноременной передачи и шкив тормоза. На оба конца ведомого вала насажены кривошипы. Смазка зубчатых колёс и подшипников вала осуществляется из ванны редуктора. Наличие масла в редукторе контролируется через специальные отверстия. Уровень масла не должен превышать верхней контрольной отметки.

Клиноременная передача состоит из клиновидных ремней, шкива редуктора и набора быстросменных шкивов. Для станков- качалок каждого типа применяются клиновидные ремни определенного типа и размера. При помощи сменных шкивов осуществляется ступенчатое регулирование числа двойных ходов головки балансира. Конструкция быстросменных шкивов и поворотных салазок электродвигателей, позволяет быстро регулировать изменения числа качаний балансира.

Натяжение ремней осуществляется при помощи поворотных салазок рис. 1.8, состоящий из рамы 2. которая шарнирно крепится в трёх точках к задней части рамы станка-качалки. На раме при помощи 4 установлена пара коротких салазок 3, на которых крепится электродвигатель. Передней опорой служит ходовой винт 5 со специальной гайкой 6, соединенной с рамой при помощи шарнира 8 и стопорной гайки 7.

Поворот рамы 2 по вертикали вокруг горизонтальных осей задних шарнирных опор 1 достигается вращением винта. При этом изменяется расстояние между осями ведущего и ведомого шкивов, благодаря чему регулируется натяжение ремней.

При недостаточном натяжении снижается работоспособность ремней, а при повышенном натяжении снижается срок службы, увеличивается давление на валы и подшипники редуктора, что сокращает срок их службы. Для нормальной работы передачи оптимальное натяжение вызывает возникновение в ремнях напряжения порядка 12 МПа. При напряжении 15 МПа срок службы ремня уменьшается в 3 раза.

Недостаточное число ремней вызывает увеличение нагрузок на ремень и увеличение скорости изнашивание их. При замене вышедшего из строя ремня необходимо менять весь комплект ремней.

Натяжение ремней проверяют наблюдением и замером за прогибом их при подвешивании контрольного груза к средней части каждой ветви.

Узел быстросменного шкива состоит из шкива 1 рис. 1.9 конусной втулки 2, постоянно насаженной на валу электродвигателя при помощи шпонки 3. Сменный шкив 1 надевается на втулку и затягивается круглой гайкой 4.

Тормоз – двухколодочный. Колодки тормоза прикреплены к редуктору. На внутренней поверхности колодок имеются ленты «Феррадо». С помощью стяжного устройства колодки зажимают тормозной шкив, насаженный на ведущий вал редуктора. Стяжное устройство состоит из ходового винта с правой и левой резьбой и двух гаек закрепленных на подвижных концах колодок (рис.1.10).

Рукоятка тормоза, насаженная на стяжной винт, вынесена в конец рамы, за электродвигатель.

Электродвигатель – трёхфазный, короткозамкнутый асинхронный с повышенным пусковым моментом во влагоморозостойком исполнении, типа АОП 2-41-4У2 или АОП 2-42-6У2. На валу электродвигателя установлена конусная втулка, на которую насажен ведущий шкив клиноременной передачи.

Подвеска устьевого штока.

Подвеска устьевого штока предназначена для соединения сальникового штока с головкой балансира станка-качалки. Состоит из нижней траверсы, в которую вварены две втулки, клиновидных планок для крепления концов каната, подъёмных винтов с конусной заточкой в верхней части траверсы, клиновидных плашек для зажима сальникового штока, зажимной гайки (рис. 1.11).

Сальниковый шток подвешивается в клиновом захвате верхней траверсы, а концы стального каната, перекинутого через ролик на головке балансира станка-качалки, закреплены в зажимах нижней траверсы. Нагрузка со стороны скважины воспринимается верхней траверсой, передаётся на нижнюю траверсу через опорные втулки.

Винты служат для увеличения зазора между траверсами, когда необходимо установить специальный прибор-динамограф, чтобы измерить нагрузки, возникающие в колонне штанг при работе скважинного насоса.

2. Монтаж станка-качалки.

Монтаж станка-качалки начинается с подготовки планировки площадки и рытья котлована под фундаментом. Фундамент под станок-качалку состоит из двух частей: подземной и наземной. Фундаменты могут быть монолитными (бутобетонными или железобетонными), сборными железобетонными металлическими. Их размеры, конструкция и способ строительства требованиям ГОСТ 5866-76.

Читайте также:  Ssangyong rexton ремонт подвески

Монтаж станка-качалки производится следующим образом:

1. На фундамент устанавливают раму в соборе с редуктором, кривошипами и электродвигателем, а для СКЗ-1,2-630 станину в сборе с редуктором, электродвигателем и кривошипами с противовесами.

Раму перемещают на фундаменте до совмещения её продольной оси с продольной осью фундамента и располагают от центра скважины на расстоянии указанном на рис. 1.12. При этом плоскость симметрии рамы должна проходить через центр скважины. Отклонение (в точке А) не более 10мм. Плоскость рамы должна быть горизонтальной. Допускаемое отклонение от горизонтальности:

-в поперечном направлении-2мм/м;

Проверка горизонтальности производится с помощью брустверного уровня в двух взаимно-перпендикулярных направлениях в начале и конце рамы. Для выравнивания рамы используются стальные клинья, подкладываемые под раму с последующей ликвидацией зазора между фундаментом и рамой.

2. Прикрепляют раму к фундаменту болтами, которые должны быть пропущены через обе полки продольных балок рамы.

3. Устанавливают на раму стойку и закрепляют её болтами.

4. Проводят на подставке сборку балансира со следующими узлами: траверсой с опорами и шатунами; головкой балансира (с установкой упорного подшипника головки); подвеской устьевого штока. В подвеске устьевого штока канат должен выходить на нижнюю траверсу не более 30мм. Концы его должны быть обрублены и заделаны.

5. Поднимают и закрепляют балансир в сборке к верхней плите стойки (закрепляют корпус подшипника опоры балансира).

6. Закрепляют шатуны к корпусу подшипника пальца кривошипа.

7. Проверяют совпадение плоскостей торцев ведущего и ведомого шкивов, клиноременной передачи и крепление электродвигателя натягивают клиновые ремни.

8. Собирают и устанавливают на уровне нижней плоскости рамы площадку для обслуживания трансмиссии, тормоза и пусковой аппаратуры.

9. Заземляют станок-качалку, устанавливают пусковую аппаратуру вблизи тормоза и подключают её к сети электроснабжения и электродвигателю. При этом кривошип должен вращаться по часовой стрелке, когда скважина находится слева от наблюдения.

10. Проводят с помощью электродвигателя кривошипы в горизонтальное положение, закрепляют тормоз и устанавливают на кривошипы противовесы.

11. Проводят окончательную центровку балансира станка-качалки относительно центра скважины. Правильность положения балансира определяют при помощи отвеса, прикрепленного к центру траверсы подвески. Если отвес не совпадает с центром скважины, то следует перемещать балансир на стойке при помощи установочных болтов до занятия им необходимого положения. После этого затягивают крепёжные болты корпуса подшипников опоры балансира и закрепляют установочные болты.

12. Собирают и устанавливают ограждения кривошипно-шатунного механизма клиновых ремней.

Примечание: При крайнем нижнем положении головки балансира расстояние между нижней траверсой подвески устьевого штока и устьевым сальником должно быть не менее 200 мм.

Уровень шума работающего станка-качалки не должен превышать 90 дБ.

Гайка пальца кривошипа должна быть затянута до отказа усилием:

— для СКЗ – одного рабочего при длине рукоятки – 1м;

— для СЗ5 и СК6 – одного рабочего при длине рукоятки – 2м;

— для остальных станков-качалок – двух рабочих при длине рукоятки – 2м.

Уровень масла в корпусе редуктора должна быть до верхней контрольной пробки. В редукторах станков-качалок летом рекомендуется использовать масла: И-30Л – для холодных районов; И-40А – для умерено холодных районов и умерено тёплых; И-50 – для жарких районов. Соответственно зимой: Осевое С; Осевое З; И-20А; И-30А.

Монтаж подвески устьевого штока.

Подвеска устьевого штока является гибким звеном, соединяющим головку балансира станка-качалки с устьевым штоком.

Конструкция подвески рассчитана на установку в ней динамографа типа ГДМ для динамометрирования штанговой насосной установки.

Подвеска (рис. 1.11) состоит из следующих основных деталей: стального каната 9, верхней траверсы 5, нижней траверсы 1,двух съёмных домкратов 4, зажима штока и двух зажимов каната. Зажим штока содержит втулку 6, три плашки 6, пружину 7 и гайку 8. Зажим каната состоит из втулки, четырёх плашек 2, пружин 3.

В подвеске могут закрепляться устьевые штоки различных диаметров. Для этого к подвеске придаются комплекты плашек с размерами, соответствующими диаметрам штока. С подвеской поставляются социальный двухсторонний ключ для гаек и две справки.

Установка подвески на станке-качалке, соединение с устьевым штоком.

Подвеска входит в комплект станка-качалки, и поставляются в разобранном виде. Сборку необходимо производить в следующем порядке: разобрать зажим каната; завести канат во втулку; надеть плашки на канат так, чтобы конец каната выступал на 40-45 мм.

Плашки закрепить пружиной: надеть втулку на плашку; ударами загнать плашку во втулку, обеспечив врезание плашек в канат; навернуть во втулку гайку и затянуть ключом. Также собрать зажим на втором конце каната. Разборка зажима каната разрешается только в случае замены каната: на устьевой шток надеть нижнюю и верхнюю траверсы; разобрать зажим штока; собрать зажим в нужном месте штока способом аналогичным сборке зажима каната; надеть канат на ролик головки балансира находящейся в нижнем положении; концы каната с зажимами завести в прорези траверс так, чтобы верхняя траверса села на торцы, а нижняя траверса на бурты втулок зажимов каната; плавным ходом головки балансира станка-качалки произвести натяжку каната и посадку втулки зажима штока на верхнюю траверсу.

При крайнем нижнем положении головки балансира расстояние между основанием нижней траверсы и устьевым сальником должно быть не менее 200 мм.

Отсоединение станка-качалки от подвески, разъединение устьевого штока с подвеской, изменение положения плунжера в скважном насосе.

Для отсоединения станка-качалки от подвески устьевой шток захватить обычно применяемым зажимом, устанавливаемым на устьевой сальник и ходом головки балансира вниз ослабить канат. Через прорези в траверсах подвески вывести зажимы вместе с канатом. Для освобождения штока вывинтить гайку зажима штока, лёгким ударом по верхнему торцу втулки расклинить зажим и снять плашки.

Грубую регулировку положения плунжера в скважинном насосе производить с помощью коротких штанг-футовок. Точную регулировку положения плунжера производить перемещением зажима подвески по устьевому штоку.

Установка и снятие динамографа.

Для установки динамографа вставить домкраты и вращением последних поднять под нагрузкой верхнюю траверсу на 10-12 мм. Динамограф установить таким образом, чтобы опорные призмы нижнего рычага упёрлись в выступ нижней траверсы. Опустить домкратами верхнюю траверсу, передав всю нагрузку на динамограф. Домкраты снять.

Для снятия динамографа вставить домкраты и приподнять ими верхнюю траверсу. Снять динамограф, опустить на втулки зажимов канатов траверсу. Домкраты снять.

Все работы у подвески устьевого штока производить только при остановленной станке-качалке.

| следующая лекция ==>
Метод Эйлера решения линейных однородных систем | Климатические требования.

Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 4697; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

Ремонт редуктора нефтяной качалки

Как и любой сложный механизм, редуктор станка-качалки нефти требует регулярного технического обслуживания. Одним из пунктов программы такого обслуживания является плановый ремонт с заданной периодичностью (зависит от типа оборудования, интенсивности работы, возраста и т. д.). Система действий при плановом ремонте включает серию обязательных операций. Что сюда входит:

  • Частичная разборка приводного механизма нефтяной качалки с целью мониторинга износа деталей.
  • Проверка состояния: валов (ведущего/ведомого/промежуточного);
  • шкивов;
  • подшипников (+ их крышек).
  • Контроль и регулировка положения подшипников качения (проверка осевого зазора).
  • Замена деталей (при необходимости). Как правило, меняются «расходники» — манжеты, прокладки, уплотнители.
  • Корректировка шпоночных пазов.
  • Зачистка шестеренных зубьев.
  • Замена деталей стопора, крепежных систем, если требуется.
  • Сборка.
  • Смазка.
  • Финальная регулировка (проверка подвижных элементов).

    После остановки на ремонт и прежде чем запустить систему в работу, необходимо соблюсти базовые требования программы безопасности. То есть убедиться в том, что зона установки редуктора нефтяной качалки огорожена специальными конструкциями, поблизости нет людей, а сам он полностью отключен (перед разборкой) или не заторможен (перед запуском).

    Рисунки к патенту РФ 2532644

    Количество таких скважин, как показывают исследования [А. Молчанов. Станки-качалки, проблемы и перспективы совершенствования. Промышленные ведомости, 2013], не уменьшается в связи с постоянным истощением богатых месторождений.

    Для низкодебитных скважин основным типом добывающего оборудования являются станки-качалки.

    Изготовление и установка их на промыслах в РФ регламентируются ОСТ 26-06-08-87, ГОСТ 5688-78 и ГОСТ 5688-87. За рубежом для этого руководствуются, в основном, стандартами и спецификациями Американского нефтяного института (Техас).

    Станок-качалка, представляющий собой индивидуальный привод штангового насоса, основан на работе балансирного устройства [А. Молчанов, В. Чичеров. Нефтепромысловые машины, 2010].

    Главными изготовителями и установщиками станков-качалок в РФ являются: ЗАО «Нефтепром-Сервис», ОАО «Уралтрансмаш», ОАО «Ижнефтемаш» и некоторые другие.

    Используемые в РФ и за рубежом способы установки станков-качалок в главных операциях (подготовка или сборка фундамента, взаимная выверка оборудования, его закрепление на станине и т.д.) совпадают. К сожалению, все эти способы характеризуются относительно низкой эффективностью работы установленного оборудования, его большим суммарным весом — (15-20) т, малым межремонтным сроком и большими энергозатратами при добыче.

    Рассмотрим в качестве аналогов способы установки глубинных тросовых насосов-качалок (ГТНК) и приводов штанговых глубинных насосов (ПШГН) ЗАО «Нефтепром-Сервис».

    Здесь в начале готовится твердая площадка-фундамент (из бетона, бута, свай, блоков и т.п.). После этого на площадке размещается опорная рама станка-качалки, и начинаются операции по наиболее удобному ее расположению по отношению к устью добывающей скважины (к верхнему устьевому фланцу) и совмещение ее с плоскостью местного горизонта.

    Перед установкой стойки балансира выверяют горизонтальность основания стойки в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

    Количественные параметры установки определяются в упомянутых выше ОСТ и ГОСТ.

    Недостатками способов-аналогов являются большие силы трения в шарнирах, соединяющих фермы балансира с приводом и траверсой пирамиды, а также повышенные напряжения в силовых узлах станка качалки.

    В качестве прототипа рассмотрим способ установки станка-качалки СКБ-4. При этом способе после подготовки фундамента и расположения на нем опорной рамы станка-качалки выверяют правильность ее положения относительно устьевого фланца добывающей скважины. После этого обеспечивают горизонтальность в продольном и поперечном направлениях. При монтаже основных частей станка-качалки добиваются совпадения продольной оси балансира с продольной плоскостью симметрии станка-качалки и перпендикулярности плоскости качания балансира к поверхности опорной рамы. И, наконец, уточняют правильность расположения головки балансира относительно устья скважины с помощью подвеса.

    Читайте также:  Задняя подвеска хундай аванта

    Для рассмотренного способа-прототипа характерны следующие недостатки: быстрый износ полированной поверхности штока глубинного насоса и устьевого уплотнения, большая металлоемкость многих элементов конструкции (мощные «уголки» вертикальной фермы балансира и продольной фермы с массивной головкой, двутавровые балки станины и т.п.), а также повышенное энергопотребление в процессе добычи пластовой жидкости.

    Негативное воздействие на эффективность добычи всех отмеченных выше недостатков аналогов и прототипа можно снизить или даже ликвидировать, если уменьшить или устранить тормозящие силы и моменты в шарнирах станка-качалки и поперечные нагрузки, как наиболее критичные для его конструкции и силовых узлов.

    Вышесказанное является задачей, поставленной в настоящем изобретении.

    Эта задача достигается тем, что в способе установки балансирного станка-качалки для механического привода штангового скважинного насоса, включающем подготовку фундамента для закрепления на нем опорной рамы станка-качалки, выверку положения этой рамы над устьем добывающей скважины, обеспечение горизонтальности опорной рамы в продольном и поперечном направлениях, совмещение продольной оси балансира с продольной плоскостью симметрии опорной рамы, расположение плоскости качания балансира перпендикулярно плоскости основания опорной рамы, закрепление опорной рамы на фундаменте и монтаж на ней механизмов станка-качалки, для устранения напряжений в шарнирах и силовых узлах станка-качалки, возникающих вследствие суточного вращения Земли и уменьшения веса балансира во время подъема пластовой жидкости, опорную раму после выверки ее положения над устьем добывающей скважины поворачивают вокруг оси добывающей скважины до тех пор, пока продольная ферма балансира совпадет с направлением географической широты добывающей скважины, а переднее плечо фермы с головкой балансира будет при этом направлено на восток.

    Анализ движения наиболее массивных частей станка-качалки, таких, например, как тело балансира с головкой, показывает, что оно происходит по окружности, лежащей в вертикальной плоскости, т.е. складывается одновременно из вертикальной и горизонтальной составляющих, Рис.1. Так, например, для станка-качалки СКД Т3-11,5-710, выпускаемого в РФ, при длине продольной фермы балансира 6,1 м, углах качания ±45° по отношению к горизонту, величина горизонтального перемещения головки балансира составляет 0,89 м в верхней и нижней точках отклонения тела балансира горизонтальные перемещения достигают максимумов, меняют знак, но не прекращаются. Таким образом, горизонтальные перемещения массивных частей осуществляются в течение всего процесса добычи пластовой жидкости. А время этого процесса (включая технологические перерывы) может достигать (20-30) лет.

    Известно, что любые массы, движущиеся относительно поверхности Земли (поезда, реки, ветры), подвергаются воздействию инерционных сил, обусловленных суточным вращением Земли (ускорения Кориолиса, закон Бэра, эффект Этвеша и др. подтверждают это).

    Упомянутые силы приводят к реальным последствиям: ускоренное истирание только одного рельса на железных дорогах, проложенных вдоль меридианов, размывание правых берегов рек, текущих к полюсу или от него в Северном полушарии, и, соответственно, размывание левых берегов рек у аналогично текущих рек в Южном полушарии, уменьшение силы тяжести у предметов, перемещаемых на кораблях на восток и др.

    Перемещение массивных деталей станка-качалки не только вдоль поверхностей Земли, но одновременно и в вертикальном направлении не влияет принципиально на воздействие интересующих нас сил. В рассматриваемом случае вертикальные перемещения пренебрежимо малы по сравнению с радиусом Земли (64·105 м).

    Сказанное подтверждается такими проявлениями инерционных сил в природе, как пассаты, циклоны, гироскопические волны в океанах, при которых массы воды и воздушные потоки двигаются не только горизонтально, но и одновременно в вертикальном направлении.

    Очень важным является направление инерционных возмущений. Оно устанавливается или по «правилу Жуковского», или с помощью математического определения векторного произведения векторов угловой скорости Земли в ее суточном вращении и относительной линейной скорости перемещения исследуемой массы вдоль поверхности Земли. Наиболее опасным является действие инерционных сил (в частности, силы Кориолиса) в направлении, перпендикулярном плоскости качания.

    В течение одного периода качания Кориолисова сила, действующая на массивные элементы, не является постоянной величиной, а складывается из четырех примыкающих друг к другу силовых импульсов переменной величины. Из Рис.2 видно, что горизонтальная составляющая переносной скорости при пересечении балансиром плоскости горизонта изменяет свое направление на обратное, и, следовательно, обращается в ноль.

    Раньше отмечалось, что инерционные силы действуют на станок-качалку в течение всего процесса добычи. Это говорит о возможном действии на станок при частоте качаний 18 в мин (ОСТ 26-16-08-87) сотен миллионов силовых импульсов чередующихся знаков (4·18·60·24·365·30=1.136·10 6).

    Инерционные силы в худшем случае (плоскость качания направлена по меридиану географического места скважины) перпендикулярны направлению основного движения деталей станка. А это, обычно, совпадает с направлением минимальной жесткости, например, для продольной фермы балансира, полированного штока погружного насоса и др. это обстоятельство исторически вело к усилению конструкции станков-качалок, что, как правило, выливалось в увеличение их массы, а следовательно, в увеличение инерционных сил, в соответствии с формулой

    — рассматриваемая инерционная сила,

    m — масса, двигающаяся вдоль поверхности Земли (например, ферма с головкой массы 2,5 т),

    — угловая скорость Земли в ее суточном вращении (7,,27·10 -5 1/с),

    — линейная скорость массы относительно поверхности Земли (1,2 м/с, Рис.1).

    Остальные конструктивные параметры могут приниматься стандартными: длина продольной фермы балансира — 6,1 м, частота качаний — 18 в минуту (ОСТ).

    Рассматриваемым инерционным возмущающим воздействиям подвергаются не только упомянутые выше продольная ферма или полированный шток, но также все соосные им и параллельно им перемещающиеся детали такие, как соединительные штанги и траверсы крепления, шатуны и кривошипы привода и механизма качания, а также некоторые другие.

    Поскольку постоянно меняющиеся импульсы являются по отношению к станку возмущающими, то при частоте этих импульсов 1,2 Гц (что согласуется с ОСТ 26-16-08-87) в некоторых деталях теоретически возможно возникновение резонансных явлений. К деталям с низкой частотой собственных колебаний могут быть отнесены тросы, клиноременные передачи, длинные стержни и др.

    Воздействие четырех упоминавшихся выше импульсов на процесс добычи неодинаково. Два первых (от верхней точки хода головки до горизонтальной плоскости и далее до нижней точки качания) энергетически менее затратны, чем третий (от нижней точки до горизонтальной плоскости) и четвертый (до верхней точки хода балансира). На двух последних отрезках приходится поднимать помимо балансира со штоком, еще и столб пластовой жидкости. Последнее обстоятельство может быть частично устранено использованием упомянутого выше эффекта Этвеша.

    Анализ всех упомянутых выше негативных факторов показывает, что все они могут быть существенно уменьшены, а некоторые и устранены без каких-либо переделок во всех 13 типоразмерах, выпускаемых в РФ станков-качалок, а также без переделок их фундаментов. Это может быть сделано (как вытекает из векторного уравнения (1)) за счет изменения положения станка-качалки относительно вектора суточного вращения Земли. Для этого необходимо изначально установить станок-качалку так, чтобы ферма балансира оказалась параллельной местной географической широте. Это, в соответствии с математическим определением векторного произведения, будет означать, что Кориолисова сила совпадает по направлению с местной вертикалью, т.е. направлением троса и штока насоса.

    Для реализации эффекта Этвеша необходимо, чтобы переднее плечо продольной формы балансира с закрепленной на ней головкой было направлено на восток. При этом вес балансира и головки, поднимаемой на участке 3 (Рис.2), будет несколько меньше обычного за счет того, что сама головка и балансир при этом будут двигаться на восток. Выигрыш в весе в нашем случае определяется по формуле

    g — ускорение силы тяжести,

    Vr — горизонтальная составляющая скорости движения части станка-качалки относительно поверхности Земли,

    — географическая широта добывающей скважины,

    A — азимут движения относительно поверхности Земли (в нашем случае азимут плоскости качания балансира) отсчитывается по часовой стрелке от направления на север.

    В числовых значениях формула (2) имеет вид

    где второе слагаемое — это относительное центростремительное ускорение.

    Если головка балансира направлена после установки предлагаемым способом на запад, то выигрыш в весе будет иметь место на четвертом участке работы станка-качалки (Рис.3). В том случае, когда головка при установке направлена на восток, уменьшение поднимаемого веса будет происходить на третьем участке каждого периода качания (Рис.4).

    Таким образом без изменения конструкции станка-качалки и его фундамента, на уже пробуренной скважине, подбирая начальное положение плоскости качания в географических координатах, можно улучшить экономику добычи пластовой жидкости.

    Купить редуктор нефтяной качалки

    Конкретные характеристики и область эксплуатации редуктора станка-качалки определяют условия добычи нефти. Здесь выбор устройства прямо зависит от глубины залегания «черного золота», площади месторождения, графика работ по извлечению ресурса.

    Если вы планируете купить редуктор нефтяной качалки, обращайтесь к профессионалам. ООО ПТЦ «Привод» занимается производством данной техники и ее доставкой в любой город России или страны СНГ.

    Мы предлагаем приводное оборудование для станков-качалок нефти по выгодным ценам с заводской гарантией качества. Осуществляем гарантийной и постгарантийное обслуживание своих приводных устройств, консультируем заказчика по любым вопросам, связанным с выбором и эксплуатацией изделий. Чтобы заказать редукторный механизм или получить консультацию, свяжитесь с нами удобным способом (все данные для связи вы найдете на сайте в блоке «Контакты»).

    Источник

  • Поделиться с друзьями