DE912527C

DE912527C - Crank for pump drive with sliding counterweights

Info

Publication number: DE912527C
Application number: DES26659A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alois Czarnecki
Original assignee: Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen AG
Priority date: 1952-01-01
Filing date: 1952-01-01
Publication date: 1954-05-31

Description

Kurbel für Tiefpumpenantrieb mit verschiebbaren Gegengewichten In Tiefpumpenan.trieben auf Erdölsonden werden unter anderem Gewichte zum Ausgleich beweglicher Massen auf den Kurbeln der Antriebswelle angebracht. Infolge der dauernd wechselnden Verhältnisse bedürfen die Ausgleichsmome te der Regulierung, die bekannterweise entweder durch Auswechseln von Gewichtsplatten oder durch Verschieben der Gewichte erzielt wird. Dabei sind mit Rücksicht sowohl auf den. Förderbetrieb als auch auf die wirtschaftliche Fertigung dieser Maschinenteile mehrere Bedingungen zu erfüllen. Bei den bekannten Ausführungsformen erreicht man diesen Zweck immer nur teilweise, so da.ß entweder bei der Förderung oder bei der den Kaufpreis bestimmenden Fertigung Nachteile auftreten.. Die vorliegende Erfindung beseitigt diesen Mangel durch eine ausgewogene Bauform.Crank for deep pump drive with sliding counterweights In Deep pump drives on oil wells are used, among other things, to compensate for weights movable masses attached to the cranks of the drive shaft. As a result of the permanent changing conditions require the compensation moments of regulation, which is known either by changing weight plates or by moving the weights is achieved. With regard to both the. Conveyor operation as well the economical production of these machine parts to meet several conditions. In the known embodiments, this purpose is only partially achieved, so that either in the promotion or in the manufacturing which determines the purchase price Disadvantages occur. The present invention overcomes this deficiency by a balanced design.

Bei den bisherigen Ausführungsformen hat man z. B. gerade Bahnen symmetrisch zur Mittellinie des Kurbelarmes (Nachteile: schwerer Kurbelarm mit großem Schwerpunktradius, der die an sich starke Verstellwirkung der Gewichte zum Teil aufhebt; teure Herstellung) oder Bewegung der Gewichte auf einer Kreisbahn, deren Mittelpunkt in Kurbelwellenmitte liegt (Nachteile: schwerer Kurbelarm, der trotz kleinem Schwerpunktradius wegen seiner großen Masse dieGeWichtsregulierung benachteiligt, und sehr kleine Wirkungsunterschiede bei Verschiebung der Gewichte), oder Halterung der Gewichte auf halbkreisförmigen Bahnen, deren Miitten etwa in Mitte das Kurbelarmes liegen (Nachteile: wie bei dem vorbaschriebenen Beispiel und dazu schwierige und teure Herstellung).In the previous embodiments you have z. B. symmetrical straight tracks to the center line of the crank arm (Disadvantages: heavy crank arm with a large center of gravity, which partially cancels the strong adjustment effect of the weights; expensive manufacture) or movement of the weights on a circular path, the center of which is in the center of the crankshaft (Disadvantages: heavy crank arm, which despite the small center of gravity radius its large mass puts weight regulation at a disadvantage, and very small differences in effect when shifting the weights), or holding the weights on semicircular Tracks whose centers are roughly in the middle of the crank arm (disadvantages: as with the prescribed example and difficult and expensive production).

Demgegenüber beinhaltet die vorliegende Erfindung Kreisbogen als Haltebahnen der Gewichte, deren Sehnen mit-der Kurbelmittellinie zusammenfallen, wobei diese Sehnen stets kleiner sind als zwei mal Radius und die Kreisbogen niemals die Form einer geraden Linie annehmen. Damit werden alle obigen Nachteile. behoben. Die erfindungsgemäße Kurbel mit beispielsweise 1/s Kreisbogen als Haltebahn ist am leichtesten. und hat nahezu den kleinsten Sch.worpunktradius. Deswegen. kann, eine größere Menge an Ausgleichsmasse als bisher in die verschiebbaren Gewichte gelegt werden, und dementsprechend ist schon. der Unterschied im Ausgleichseffekt bei Verstellung größer. Da die Schwerpunktbahnen aber weniger gekrümmt sind als bei den anderen gekrümmten Ausführungsformen und mit einer gewissen Annäherung eine, Parallelität mit der Kurbelmittellinie aufweisen, sind die Momentunterschiede bei Verstellung der Gewichte praktisch proportional der Größe der Verschiebung. Das ist eine Erleichterung für den Ölfeldbetrieb, denn mit diesem Vorteil steigt die Treffsicherheit hei der Einstellung des Ausgleichseffektes, wodurch die größtmögliche Schonung des teuren Pumpgestängema.teria:ls gewährleistet wird.In contrast, the present invention includes arcs as holding tracks of the weights, the tendons of which coincide with the crank center line, whereby this Chords are always smaller than two times the radius and the arcs are never the shape assume a straight line. This eliminates all of the above disadvantages. Fixed. The inventive Crank with, for example, a 1 / s arc as a stop is the easiest. and has almost the smallest convergence point radius. Because of this. can use a larger amount of leveling compound than previously placed in the sliding weights, and is accordingly beautiful. the difference in the compensatory effect when adjusting is greater. Since the main courses but are less curved than in the other curved embodiments and with a certain approximation have a parallelism with the crank center line, the moment differences when adjusting the weights are practically proportional the size of the shift. This is a relief for oilfield operations because with this advantage, the accuracy increases when the compensation effect is set, which ensures the greatest possible protection of the expensive sucker rod material will.

Die neue Bahnenform erlaubt aber nicht nur dlie v orbeschriebene günstige Verschiebung, sondern gestattet als äußerste, Ausgangsstellung der Wichte auch Schwerpunktendlagen, welche, von den. anderen Ausfüh.rungsförmen nicht überboten. werden. Zu dem Zweck wurde eine charakteristische Form entwickelt, wobei die Begrenzungslinien der Gewichte aus je zwei Kreisbogen und zwei Geraden bestehen und ein einbeschriebener Kreis aale vier Seiten berührt. Der eine Kreisbogen entspricht der `'erschiebebahn auf dem Kurbelarm. Beide Kreisbogen haben verschiedene Mittelpunkte, und zwar der eine: in der Achse: der Kurbelwelle, wenn das Gewicht am äußersten Ende steht, und der andere seitlich der Mittellinie der Kurbel, und zwar in dem Mittelpunkt der jeweils zugehörigen.Verschiebungsbahn.However, the new shape of the track does not only allow the favorable ones described above Shift, but also allows the end positions of the center of gravity as the outermost, starting position of the weights, which, of the. not surpassed other designs. will. For the purpose a characteristic shape was developed, with the boundary lines of the weights consist of two arcs and two straight lines and an inscribed circle eels touched four sides. One of the circular arcs corresponds to the '' sliding track on the crank arm. Both arcs have different centers, namely one: in the axis: the crankshaft, when the weight is at the extreme end, and the others to the side of the center line of the crank, in the center of each associated displacement path.

Bei den bisher bekannten Ausführungsformen fallen die Mittelpunkte der begrenzenden Kreisbogen zusammen, sofern zwei Kreisbogen als Begrenzungslinien Verwendung finden, und liegen entweder beide in Wellenmitte oder auß,erhall), derselben. Aber nur mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird die günstigste Massenverteilung mit kleinstem Gewicht, größte Ausgleichsmoment und bei Verstellung der größte Verstelleffekt bei gleichmäßiger, der Verstellung proportionaler Änderung des Ausgleichsmomentes erzielt.In the previously known embodiments, the center points fall the delimiting circular arcs together, provided that two circular arcs are used as boundary lines Are used, and are either both in the center of the shaft or on the outside, received), the same. But the most favorable mass distribution is only achieved with the arrangement according to the invention with the lowest weight, the greatest compensation torque and, when adjusted, the greatest adjustment effect with a uniform change in the compensation torque proportional to the adjustment achieved.

Weitere Kennzeichen sind: keine unnötigen Materialanhäufungen im Kurbelarm und einfache Möglichkeit der Herstellung der Haltebahnen.Further characteristics are: no unnecessary accumulations of material in the crank arm and easy way of producing the holding tracks.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand dargestellt. a ist eine auf der Kurbelwelle b des Tiefpumpengetriebes sitzende Kurbeil. c sind Öffnungen zum Einstecken deis Kurbelzapfens. Der Kurbelarm a ist nach beiden Seiten verbreitert und hat zwei Bahnen d und e aus Kreisbogensegmenten. Die Mittellinie des Kubelarmes fällt mit den Sehnen der Kreisbogen zusammen.The subject of the invention is shown in the drawing. a is a crank part seated on the crankshaft b of the deep pump transmission. c are openings for inserting the crank pin. The crank arm a is widened on both sides and has two tracks d and e made of circular arc segments. The center line of the cube arm coincides with the tendons of the circular arcs.

Auf den. Bahnen d und e sind verstellbar die Gewichte- -i und h befestigt, welche sich beliebig verschieben lassen, so daß deren Schwerpunkte S jede Lage auf den Linien S-S' einnehmen können.On the. Tracks d and e are adjustable, the weights -i and h attached, which can be moved as desired, so that their centers of gravity S can take any position on the lines SS '.

Die Befestigung der Gewichte erfolgt durch Klemmstücke, Schrauben. oder andere an. sich: bekannte Mittel. Sollen die Schwerpunktlagen verändert werden, so lockert man die Halteelemente und schiebt mit einfachen Werkzeugen das Gewicht in die gewünschte Lage. Zum Ansetzen des Werkzeuges sind auf den Bahnen. d und c Rasten L vorgesehen.The weights are attached using clamps and screws. or others. itself: known means. If the center of gravity is to be changed, so you loosen the retaining elements and push the weight with simple tools in the desired location. To apply the tool are on the tracks. d and c Latches provided.

Die, Formen der Gewichte i und h werden durch zwei Geraden in und iz sowie! durch die Kreisbogen o und p begrenzt. Die Bogen o haben ihren gemeinsamenMittelpunkt in. der Wellenmitte von, b, wenn die Gewichte sich in der gezeichneten Endstellung befinden. Dagegen fallen die Mittelpunkte der Bogen p mit denen der Haltebahnen d und c zusammen. Die vier Begrenzungslinien jedes der beiden Gewichte berühren die einbeschriebenen. Kreise mit den Radien r. Die Mittelpunkte dieser einbeschriebenen Kreise liegen in der Nähe der Gewichtsschwerpunkte, brauchen aber ailcht unmittelbar damit zusammenzufallen:.The shapes of the weights i and h are represented by two straight lines in and iz as well as! bounded by the arcs o and p. The arcs o have their common center point in the shaft center of, b, when the weights are in the end position shown. In contrast, the centers of the arches p coincide with those of the holding tracks d and c. The four boundary lines of each of the two weights touch the inscribed. Circles with radii r. The centers of these inscribed circles are close to the centers of gravity, but need not necessarily coincide with them:

Die in. der Zeichnung dargestellte Gewichtsform und Haltebahnkrümmung bedingen den, nur wenig gekrümmten Weg S-S' der Schwerpunkte und dazu die weit herausgezogene Lage des Schwerpunktes S in der Endstellung.The weight shape and holding track curvature shown in the drawing cause the only slightly curved path S-S 'of the focal points and the far drawn out Position of the center of gravity S in the end position.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Crank for deep pump: nantrieh with displaceable counterweights, characterized in that the holding tracks (d, e) for the counterweights (i, k) run in the sense of circular arcs. Chords coincide with the crank center line (la) and which are smaller than the diameter of the circular arc and which, furthermore, never assume the shape of a straight line. a. Crank according to claim. i, characterized in that the boundary lines of the counterweights (i, 1z) from. two straight lines (m, n) and two circular arcs (p, o), of those, the one circular arc (o) has its center in the crankshaft center (b), when the weight is at its greatest distance from this, and of those the other arc. (p) has its center point in the center of curvature of the holding track (d, e), and that all four boundary lines (m, ii, o, p) also touch an inscribed circle (with radius r).