Механизм привода станка-качалки

(51) 16 21/04 (2010.01) 16 21/14 (2010.01) 16 21/18 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к нефтегазовому машиностроению а именно к нефтепромысловым машинам и оборудованию, и может быть использовано в наземном механическом приводе штанговых скважинных насосных установок(ШСНУ) для добычи нефти. Технический результат-уменьшение металлоемкости и габаритов механизма привода станка-качалки содержащий кривошимо - шатунную пару, стойку, опору балансира, двуплечий балансир с передним плечом и задним плечом балансир шарнирно соединен к кривошипно-шатунной паре и к проушине двуплечатого шатуна, который на переднем плече посредством дополнительного коромысла связано со стойкой.(72) Джолдасбеков Скандарбек Умирбекович Байгунчеков Жумадил Жанабаевич Ибраев Саят Мурат-Улы Журсенбаев Балахазы Ибрайович Заурбеков Багдат Нургалиевич Ременцов Андрей Николаевич(73) Джолдасбеков Скандарбек Умирбекович Журсенбаев Балахазы Ибрайович Ибраев Саят Мурат-улы(56) Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. -М. Недра,1984, с. 136-138 Изобретение относится к нефтегазовому машиностроению а именно к нефтепромысловым машинам и оборудованию, и может быть использовано в наземном механическом приводе штанговых скважинных насосных установок(ШСНУ) для добычи нефти. Известен четырехзвенный механизм второго класса привода станка-качалки (СК), содержащий кривошипно-шатунную пару и шарнирно соединенное с ней двуплечее коромысло-балансир,имеющее на переднем плече головку, снабженную гибким промежуточным элементом, соединяющим балансир с точкой подвеса колонны штанг ШСНУ(Молчанов Г.В., Молчанов А.Г Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М. Недра,1984, с. 136-138),Данный механизм применяется в наземном приводе СК для преобразования вращательного движения выходного звена трансмиссии в возвратно-поступательное движение точки подвеса колонны штанг. Одновременно им обеспечивается кинематическая связь уравновешивающего устройства с точкой подвеса штанг. Уравновешивающее устройство, в зависимости от способа уравновешивания в данном механизме,выполняется в виде грузов- противовесов,размещаемых на балансире, на кривошипе, на балансире с кривошипом, на шатуне и на специальных приспособлениях типа ложной качалки, представляющей собой двухповодковую группу, присоединенную шарнирно к балансиру,или зубчатой пары, вращающейся с частотой вдвое большей, чем частота вращения кривошипа. К недостаткам механизма относятся большая металлоемкость, большие габариты и, как следствие- большая масса что усугубляется применением тяжелых грузов-противовесов и массивного фундамента. Более того главным недостатком рассматриваемого механизма привода СК является невозможность реализации в нем требуемого закона движения точки подвеса колонны штанг и обеспечение благоприятных углов давления т.н. размерные соотношения звеньев механизма ограничены и не дают возможности произвести их необходимый подбор, а также при увеличении хода подвеса штанг увеличиваются габариты. Задачей изобретения является создание механизма привода СК, который обеспечивал бы реализацию любого требуемого закона движения точки подвеса колонны штанг и эффективное уравновешивание нагрузки на привод. Технический результат снижение металлоемкости и уменьшение габарита привода СК. Это достигается тем, что в механизме привода с станка - качалки, содержащем кривошипношатунную пару стойку опору балансира балансир,со средним шарниром, передним плечом и задним плечом,играющим роль противовеса и выполненным с возможностью изменения длины,определяемой расстоянием от стойки балансира до точки соединения ею с шатуном, в течении цикла 2 работы механизма добавлен двуплечий шатун с проушиной в средней части, который шарнирносоединен с задним плечом двуплечего балансира и шатуном, а передним плечом двуплечий шатун соединен с точкой подвеса колонный штанг, а задним плечом шарнирно соединен посредством дополнительного коромысла с рамой, причем противовес закреплен на переднем плече двуплечего коромысла. Сущность изобретения поясняется кинематической схемой привода СК,представленной на фиг. 1 . Механизм привода СК содержит кривошип 1,шатун 2 шарнирно-соединенный с одной стороны к кривошипу 1, а другой стороны к проушине 3 двуплечего шатуна 4, а также к заднему плечу 5,двуплечего балансира 6.Балансир 6 средним шарниром 7 соединен к опоре 8 а на переднем плече 9, балансира закреплен противовес 10.На переднем плече 11 шатуна 4 шарнирно закреплена головка 12,а заднее плечо 13 шарнирно соединено к коромыслу 14, причем коромысло 14 и кривошип - шарнирно соединены со стойкой 15. Соотношения длин звеньев механизма подобраны так, что в течение одного цикла работы механизма привода СК длина заднего плеча балансира, зависящая от взаиморасположения звеньев.5, 2, меняется обеспечивая тем самым длину плеча, прямопроцианальную нагрузке на привод, и строго вертикальное перемещения головки 12. Механизм привода СК работает следующим образом. Крутящий момент передается от редуктора (на схеме не показано) к оси кривошипа 1. Вращение кривошипа 1 посредством шатуна 2 передается на проушине 3 двуплечевого шатуна 4, а также к заднему плечу 5 двуплечевого балансира 6,при этом заднее плечо 13 двуплечего шатуна 4 воздействует на коромысло дополнительное 14, что заставляет совершать заднее 5 и переднее плечо двуплечего балансира 6, дополнительное коромысла 14 возвратно-качательное движение по дугам а головка 12 за которую крепятся, крепятся колонна штанг, находящаяся на переднем плече 11 двуплечего шатуна 4 совершает прямолинейное возврастно-поступательное движение. Таким образом, предложенное изобретение значительно снижает металлоемкость механизма привода СК за счет уменьшения габаритов в два раза как по высоте так и по длине сохраняя длину хода головки, что делает его компактным и позволяет реализовать требуемый вид закона прямолинейного движения головки подвеса колонны штанг самим механизмом, т.е. Без использования специальных направляющих устройств на головке балансира. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Механизм привода станка качалки, содержащий кривошипно-шатунную пару,стойку,опору балансира, двуплечий балансир с передним плечом и задним плечом, отличающийся тем, что добавлен двуплечий шатун с проушиной в средней части,которая шарнирно-соединена с задним плечом двуплечего балансира и шатуном, а передним плечом двуплечий балансир с точкой подвеса колонный штанг, а задним плечом шарнирно соединен посредством дополнительного коромысла со стойкой, причем противовес закреплен на переднем плече двуплечего коромысла.