FR2639080A1 - Organe d'entrainement a longue course pour une installation de pompage a tiges pour puits, notamment de petrole - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits. Selon l'invention, il comporte une tour porteuse 20 à laquelle est fixé un moteur 14, deux tambours cylindriques principaux 8 et 9 mécaniquement liés au moteur 14 et deux bandes 10 et 11 en un matériau élastique et dont une extrémité est liée au tambour cylindrique principal correspondant 8, 9; un ensemble de fixation 24, 43 est lié à une autre extrémité de chaque bande 10, 11; les ensembles de fixation 24, 43 sont liés à une traverse 27 et à un contrepoids 38 respectivement; la largeur de chaque bande 10, 11 correspond à la longueur du tambour 8, 9 qui lui est relié. L'invention s'applique en particulier à l'extraction du liquide des puits du pétrole.

Description

La présente invention concerne la technique de l'extraction du pétrole et a notamment pour objet des organes d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits.

La présente invention peut très avantageusement être utilisée pour l'extraction de liquides de puits de pétrole et d'autres puits.

On connaît un organe d'entraînement à longue course d'une installation de pompage à tiges pour puits (US, A, 3695117) comportant une tour porteuse à laquelle est fixé un moteur, deux tambours principaux dont chacun a un secteur cylindrique et qui sont mécaniquement liés à un arbre du moteur, un contrepoids, mécaniquement lié à la tour porteuse, avec possibilité de se déplacer, des éléments flexibles dont chacun est lié mécaniquement par une extrémité au tabour principal correspondant, des ensembles de fixation conformément au nombre d'éléments flexibles, dont chacun est mécaniquement lié à l'autre extrémité de l'élément flexible et dont un certain nombre est articulé avec le contrepoids et une traverse articulée avec le restant des éléments de fixation et mécaniquement liée aux tiges de l'installation de pompage.

Dans cet organe d'entraînement, le nombre de paires d'éléments flexibles est égal au nombre de tambours et chaque élément flexible a la forme d'un câble, chacun des tambours possédant des secteurs, dont le rayon diminue progressivement, situés des deux côtés du secteur cylindrique.

Cependant, la réalisation des éléments flexibles dans cet organe d'entraînement sous la forme de câbles (par exemple des câbles d'acier) nécessite de déterminer le rayon du secteur cylindrique du tambour par la somme de son rayon minimal, qui assure la durée de vie requise du câble,et de la différence des bras des charges résultant des câbles, suffisant pour assurer l'inversion de l'organe d'entraînement, ce qui conduit à la nécessité de faire appel à des tambours de grand diamètre et d'une for me complexe compliquant, par suite, la conception de l'organe d'entraînement.

En outre, dans cet organe d'entraînement, le nombre de câbles et la nécessité d'un mode compliqué de leur fixation aux tambours aboutit à une réduction de la fiabilité.

On s'est donc proposé de mettre au point un organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits où les éléments flexibles et les tambours seraient réalisés de façon à permettre la simplification de la conception de l'organe d'entraînement et l'augmentation de sa fiabilité.

Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits, comportant une tour porteuse à laquelle est fixé un moteur, deux tambours principaux dont chacun a un secteur cylindrique et qui sont mécaniquement liés à un arbre du moteur, un contrepoids mécaniquement lié, avec possibilité de se déplacer, à la tour porteuse, des éléments flexibles et dont chacun est mécaniquement lié, par une extrémité, au tambour principal correspondant, des ensembles de fixation dont le nombre est conforme au nombre d'éléments flexibles, dont chacun est lié mécaniquement à l'autre extrémité de l'élément flexible et dont une partie est articulée avec le contrepoids, et une traverse liée par une articulation à l'autre partie des ensembles de fixation et mécaniquement liée aux tiges de l'ins- tallation de pompage, caractérisé en ce que le nombre d'éléments flexibles est égal au nombre de tambours principaux, en ce que chacun desdits éléments a la forme d'une bande fabriquée en un matériau élastique, en ce que les deux tambours principaux sont cylindriques suivant toute leur longueur et en ce que la longueur de chacun desdits tambours correspond à la largeur de la bande qui lui est mécaniquement reliée.

I1 est avantageux que l'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits comporte, de plus, un réducteur, dont l'arbre menant serait mécaniquement lié au moteur et qui posséderait deux arbres menés disposés parallèlement l'un à l'autre, à chacun desquels serait mécaniquement lié un tambour cylindrique correspondant principal.

I1 est également avantageux que l'organe d'entrainement selon l'invention comporte, de plus, deux accouplements, dont chacun serait mécaniquement lié à l'un des arbres menés du réducteur et à l'arbre du tambour cylindrique principal lui correspondant.

I1 est souhaitable que,dansl'organe d'entraînement selon l'invention, les tambours cylindriques principaux soient disposés à l'intérieur de la tour porteuse et que l'organe d'entraînement comporte deux tambours cylindriques complémentaires, montés de manière à pouvoir tourner dans la direction du déplacement d'une bande située sur la base supérieure de la tour et correspondant à chacun des tambours et sur chacun desquels cette bande correspondante est posée.

Il est également souhaitable que, dans l'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits, la tour porteuse soit constituée de deux sections articulées l'une à l'autre, que les tambours cylindriques principaux soient disposés sur la section inférieure et que l'organe d'entraînement soit muni d'une paire vis-écrou, dont la vis et l'écrou seraient liés aux sections correspondantes de la tour porteuse.

I1 est raisonnable que, dans l'organe d'entraine- ment à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits selon l'invention, chacun des ensembles de fixation comporte un tambour cylindrique.

I1 est également raisonnable que, dans l'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits, chacun des ensembles de fixation comporte de plus un fixateur de rotation, mécaniquement lié au tambour cylindrique.

En outre, il est avantageux que, dans l'organe d'entraînement selon l'invention, un mécanisme d'encliquetage à ressort soit utilisé en tant que fixateur de rotation de l'ensemble de fixation, que sa roue à rochet soit montée coaxialement au tambour cylindrique, que le cliquet à ressort d'un ensemble de fixation soit articulé à la traverse et que le cliquet à ressort de l'autre ensemble de fixation soit articulé avec le contrepoids.

Il est avantageux que l'organe d'entraînement à longue course pour une installation à tiges pour puits comporte de plus un dispositif de freinage, mécaniquement lié au tambour cylindrique et au contrepoids et, au moment de la rupture d'une bande correspondante, à la tour porteuse.

I1 est parfois avantageux, du point de vue technologique, que le dispositif de freinage de l'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits comporte un levier, actionné par un ressort, mécaniquement lié au tambour cylindrique, un butoir principal à friction, mécaniquement lié au levier à ressort et un butoir complémentaire à friction, monté sur le contrepoids et mécaniquement lié, au moment de la rupture d'une bande correspondante, conjointement avec le butoir principal v friction, à la tour porteuse.

La présente invention permet d'utiliser un matériau ayant une moindre résistance et un plus petit module d'élasticité pour la fabrication des éléments flexibles, ce qui simplifie la conception de l'organe d'entraînement.

En outre, la présente invention permet de réduire le nombre d'éléments flexibles, ce qui augmente la fiabilité de l'organe d'entraînement.

La présente invention permet également d'amortir la charge sur les éléments de l'organe d'entraînement, ce qui augmente la fiabilité de ce dernier.

De plus, la présente invention assure, simultanément avec l'amortissement de la charge sur les éléments de l'organe d'entraînement, l'amortissement de la charge dans les tiges de l'installation de pompage à tiges pour puits, ce qui se traduit par l'augmentation de la fiabilité de tout l'ensemble de l'installation.

La présente invention assure de plus une régulation plus progressive de la charge sur le moteur de l'organe d'entraînement, ce qui contribue à la réduction de la consommation d'énergie et à l'augmentation simultanée de la fiabilité de l'organe d'entraînement.

La présente invention permet encore de libérer l'espace au-dessus d'un puits sans déplacer l'organe d'entraînement dans son ensemble.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description explicative qui a suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une vue d'ensemble d'un organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits, selon l'invention
- la figure 2 est une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1 (à échelle agrandie), selon l'invention
- la figure 3 est une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1
- la figure 4 est une vue en coupe faite suivant la ligne IS de la figure 1 (à échelle agrandie)
- la figure 5 est une vue d'ensemble de l'organe d'entraînement muni d'un réducteur selon l'invention
- la figure 6 est une vue faite suivant la flèche
A de la figure 5 ;;
- la figure 7 est une vue faite suivant la flèche
B de la figure 5
- la figure 8 représente une vue d'ensemble d'un organe d'entraînement qui comporte une tour ayant deux sec tions selon l'invention
- la figure 9 est une vue faite suivant la flèche
C, sur les articulations situées entre les sections de la tour porteuse de la figure B ( à échelle agrandie)
- la figure 10 est une vue faite suivant la flèche
D de la figure 8
- la figure 11 est une vue faite suivant la flèche
E sur les tambours cylindriques complémentaires de la figure 8
- la figure 12 est une vue faite suivant la flèche F sur l'ensemble de fixation avec le dispositif de freinage de la figure 8 (à échelle agrandie) ; et
- la figure 13 est une vue en coupe faite suivant la ligne XIII-XIII de la figure 8.

L'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits comporte une tour porteuse 1, montrée à la figure 1, dont une base inférieure 2 est montée sur une fondation 3. Des paliers 5 et6, dans lesquels est monté un arbre avec la possibilité d'y tourner, sont disposés sur la base supérieure 4 de la tour. Deux tambours cylindriques principaux 8 et 9 sont disposés en succession sur un arbre 7 entre les.paliers 5 et 6. Des éléments flexibles, ayant la forme de bandes 10 et 1L respec tivement, (figures 1 et 2) sont fabriqués en un matériau élastique (par exemple,du caoutchouc armé) et sont enroulés l'un par rapport à l'autre dans des directions opposées.

La largeur de chaque bande 10 et 11 correspond à la longueur du tambour 8 ou 9 sur lequel elle est enroulée.

L'organe d'entraînement comprend une transmission par courroie trapézoidale ayant des poulies 15 et 16, qui sont reliées par une courroie 17 et qui sont mécaniquement reliées à un arbre 13 du moteur 14 et à l'arbre 7 respectivement. Le moteur 14 est monté sur une plate-forme 18 qui est fixée aux pieds 19 et 20 de la tour 1 comme on peut le voir à la figure 3. Un capteur 21 de l'angle de rotation de l'arbre est fixé au palier 5. L'extrémité libre de la bande 10 est disposée entre la barre 22 et la plaque 23 d'un ensemble de fixation 24. Les axes 25 et 26 de l'ensemble 24 sont disposés coaxialement, reliés à une traverse 27 en U et fixés aux extrémités de la barre 22. Une tige 28 d'un train de tiges (non représenté sur le dessin), mise dans un puits 29, est fixée à la traverse 27.Des galets 30 ef 31 sont fixés aux axes 25 et 26 de l'ensemble 24 avec la possibilité de tourner et ils coopèrent avec des guidages 32 et 33 fixés, par l'intermédiaire de supports 34,aux traverses horizontales correspondantes 35 de la tour. Des guidages 36 et 37 avec lesquels coopère un contrepoids 38, présentant des trous 39 et 40, sont fixés aux traverses horizontales 35 à l'intérieur de la tour 1. Les axes 41 et 42 d'un ensemble de fixation 43 qui, par sa conception, est analogue à l'ensemble 24, sont engagés dans les trous 39 et 40, respectivement,de façon à pouvoir tourner. l'extrémité libre de la bande 11 est engagée à travers une fente 46, pratiquée dans la base 4 de la tour 1 et placée entre une barre 44 et une plaque 45 (figure 4) de la l'ensemble de fixation 43.

Les pieds 19 et 20 ainsi que les pieds 47 et 48 de la tour 1 sont accouplés les uns aux autres par un groupe de traverses horizontales 50 et 49,conjointement avec les traverses horizontales 35. Le capteur 21 est électriquement lié à une station de commande (non représentée) pour assurer l'enclenchement automatique du moteur 14 en conformité avec n'importe quelle direction de rotation de l'arbre 13 en fonction des valeurs imposées du signal d'enclenchement et pour assurer le déclenchement automatique du moteur 14 en fonction des valeurs imposées du signal de déclenchement.

Selon une autre variante de réalisation, l'organe d'entraînement à longue course pour une installatiom de pompage à tiges pour puits comporte un réducteur 51, montré aux figures 5 et 6, dont un arbre menant 52 est relié à l'arbre 13 du moteur 14 d'une manière analogue au cas décrit, par une transmission 12 par courroie. Le réducteur 51 possède deux arbres menés 53 et 54, disposés parallèlement l'un à l'autre et à chacun desquels sont reliés, par l'intermédiaire d'accouplements 55 et 56 (figure 7) des arbres correspondants 57 et 58 sur lesquels sont montés les tambours 8 et 9 respectivement. Les arbres 57 et 58 sont montés dans des paires de paliers 59, 60 et 61, 62 respectivement. Le capteur 21 d'angle de rotation est fixé au palier 59.Les guidages 36 et 37 sont fixés aux traverses horizontales 50 de la tour 1, de l'extérieur,et le contrepoids 38 est disposé en dehors de la tour 1. Pour le reste, la conception de l'organe d'entraînement est analogue à la variante cidessus décrite.

Selon une autre variante de réalisation de l'organe d'entraînement selon l'invention, la tour porteuse 1 comporte deux sections 63 et 64 (voir figure 8) qui sont reliées au moyen d'articulations 65 et 66 montrées à la figure 9 et qui sont disposées d'une manière inclinées par rapport à l'axe du puits 29. Chacune des articulations 65 et 66 possède une fourche 67 fixée à la section 64 et un trou 68, fixé à la section 63, qui sont couplés par un axe 69. Le réducteur 51 est disposé conjointement avec les tambours 8 et 9, la transmission 12 et le moteur 14, sur la base 2 de la tour 1, faisant office de base 2 de la section 64. I1 convient de noter que le réducteur 51 montré à la figure 10, la transmission 12 et le moteur 14 sont disposés en dehors tandis que les tambours 8 et 9 sont logés à l'intérieur de la section 64. La liaison mutuelle du réducteur 51 et de la transmission 12, du moteur 14 et des tambours 8 et 9 est réalisée d'une manière analogue aux figures 5, 6 et 7. L'organe d'entraînement est muni d'une paire vis-écrou 70 (figures 8 et 10) dont l'écrou 71 est fixé à la section 64 et la vis 72 coopère avec un butoir 73, qui est fixé à la section 63. Des paliers 74, 75, 76 et 77 sont montés sur la base 4 de la tour 1, faisant fonction de base 4 de la section 63. Dans les paliers 74 et 76 et dans les paliers 75 et 77 (figure 11) sont montés des axes 78 et 79,respectivement, de façon qu'ils puissent tourner dans le sens du déplacement d'une bande 10 ou 11 correspondant à ces axes.

Des tambours cylindriques complémentaires 80 et 81, que l'on peut voir aux figures 8, 10 et 11, sont montés sur les axes 78 et 79,respectivement. Les ensembles de fixation 24 et 43 sont identiques et comportent des tambours 82 et 83, mon- trés aux figures 8, 10 et 12, respectivement, qui sont montés sur des arbres 84 et 85 respectivement et auxquels sont fixées les extrémités libres de bandes 10 et 11 respectivement, qui sont ensuite enroulées. Les arbres 84 et 85 sont engagés dans les trous 9 et 40,montrés à la figure 12, du contrepoids 38 de façon à pouvoir tourner. Des roues à rochet 86 et 87 de mécanismes d'encliquetage 88 et 89, faisant fonction de fixateurs de rotation, sont montées sur les arbres 84 et 85 respectivement, coaxialement aux tambours 82 et 83.Les cliquets 90 et 91 des mécanismes d'encliquetage 88 et 89, actionnés par un ressort et ayant des poignées correspondantes 92 et 93,sont articulés au moyen d'axes 94 et 95 respectivement à la traverse 27 et à un levier 96, actionné par un ressort, d'un dispositif de freinage 97, comme on peut le voir aux figures 8, 12 et 15.

Le levier 96 est monté avec la possibilité de tourner sur l'arbre 85 entre le tambour 83 et la roue à rochet 87 du mécanisme 89. Les ressorts 98 et 99 des cliquets 90 et 91, respectivement, sont fixés à l'aide de butoirs correspondants 100 et 101 à la traverse 27 et au levier 96 du dispositif 97 respectivement. Un ressort 102 du levier 96 est fixé au contrepoids 38 à l'aide d'un butoir 103. Un butoir principal de friction 104 est fixé au levier 96. Le contrepoids 38 est fixé à la base 105, ayant deux bossages 106 et 107 entre lesquels les guidages coopèrent avec la base 105.

Une fente 108 est pratiquée au voisingage du bossage 106 dans la base 105 pour le logement du butoir 104. Un butoir complémentaire de friction 109 pour le dispositif 97 est fixé au bossage 106 de la base 105 de façon à entourer le bossage 110, prévu sur le guidage 36 et placé entre les butoirs 104 et 109. Au moment de la rupture de la bande 11, les butoirs 104 et 109 coopèrent avec le bossage 110 du guidage 36.

L'organe d'entraînement selon l'invention, représenté sur les figures 1, 2, 3 et 4 fonctionne de la manière suivante.

Au moment initial, avant la mise en marche de l'organe d'entraînement, l'arbre 7 se trouve à une position dans laquelle est assuré l'équilibre sous l'action des efforts dans les bandes 10 et 11 (efforts résultant du poids du train de tiges dans le puits et efforts dus au poids du contrepoids 38). Après le premier enclenchement du moteur 14 par la station de commande, l'arbre 13 transmet la rotation par la transmission 12 par courroie trapézoldale,à l'arbre 7 puis, par celui-ci, aux tambours cylindriques principaux 9 et 8. A ce moment, la bande 11 se déroule du tambour 9 et la bande 10 s'enroule sur le tambour 8.A mesure que la bande 11 se déroule, l'ensemble de fixation 43 et par conséquent le contrepoids 38 se déplacent dans la direction de la base 2 de la tour porteuse 1 . A mesure que la bande 10 s'enroule sur le tambour 8, l'ensemble de fixations 24 et par conséquent la traverse 27 et la tige 28 se déplacent dans une direction correspondant au déplaceAent de la tige 28 dans le puits 29, vers le haut.

La composante perpendiculaire à la ligne de déplacement de la traverse 27, constituant les efforts dans la bande 10 résultant du poids du train de tiges et du liquide monté est transmise à la tour par l'intermédiaire des guidages 32 et 33 et des galets 30 et 31. Le changement de l'angle entre la tige 20 et la bande 10, ayant lieu lors de son déplacement, provoque la rotation de la barre 22 de l'ensemble de fixation 24 par rapport à la traverse. 27 à l'endroit de sa liaison avec les axes 25 et 26, ce qui prévient la contraction de la bande 10 dans l'élément de fixation 24. La composante horizontale de l'effort dans la bande 11 (composante perpendiculaire à la ligne du déplacement du contrepoids 38) est encaissée par la tour 1 à tra vers les guidages 36 et 37.Le changement de l'angle entre la direction du déplacement du contrepoids 38 et la bande 11, ayant lieu pendant son déplacement, conduit à la rotation de la barre 44 de l'ensemble de fixation 43 par rapport au contrepoids 38, d'une manière analogue au cas décrit pour l'ensemble de fixation 24.

Au fur et à mesure de l'enroulement de la bande 10 sur le tambour 8, le rayon courant de son enroulement croit. En même temps, au fur et à mesure du déroulement de la bande 11 du tambour 9, le rayon courant de son enroulement diminue, et en conséquence à mesure que la traverse 10 se rapproche du tambour 9 (que le contrepoids 38 se rapproche de la base 2),un coupe moteur apparaît sur l'arbre 7, qui agit dans une direction opposée au mouvement. La position angulaire de l'arbre 7 est mesurée par le capteur 21 de l'angle de rotation de l'arbre qui forme un signal d'arrêt du moteur à la fin de la course ascendante. Après l'arrêt du moteur 14, l'arbre 7 continue à tourner conjointement avec les tambours 9 et 8, par inertie.A ce moment, la bande 10 continue à s'enrouler, la bande 11 continue à se dérouler et la traverse 27 et le contrepoids 38 avec les ensembles de fixation 24 et 43,respectivement,continuent à réaliser le mouvement de translation. L'énergie cinématique de ce mouvement est absorbée par le couple moteur ci-dessus mentionné, sous l'action duquel les éléments en rotation et en déplacement de l'organe d'entraînement ralentissent leur mouvement et s'arrêtent totalement puis commencent à tourner d'eux-mêmes (se déplacer) dans une direction opposée correspondant à la course de la tige 28 dans le puits 29,vers le bas. Quand l'arbre 7 a atteint la position angulaire correspondant à ia valeur imposée de l'enclenchement du moteur 14 dans la direction correspondant au déplacement de la traverse 27, du tambour 8 vers le puits 29, le moteur 14 se met automatiquement en marche dans cette direction. Au cours du déplacement, la bande 10 se déroule du tambour 8 et la bande 11 s'enroule sur le tambour 9. Dans ce cas, les rayons courants de l'enroule ment des bandes 10 et 11 sur les tambours 8 et 9 s'égal sent tout d'abord puis le rayon courant de l'enroulement de la bande 11 sur le tambour 9 devint supérieur au rayon courant de l'enroulement de la bande 10 sur le tambour 8.En conséquence, par analogie avec le cas décrit ci-dessus, un couple moteur se forme et agit dans la direction opposée au déplacement et augmente au fur et à mesure que la traverse 27 se rapproche du puits 29. Sous l'action de ce couple moteur, l'arrêt du moteur 14, l'arrêt de la course de la traverse 27 vers le puits 29 et,respectivement,l'arrêt de la rotation ou du déplacement des autres éléments de l'organe d'entraînement s'effectuent d'une manière analogue au cas décrit ci-dessus pour la fin de la course de la traverse 27 vers le tambour Après cela, sous l'action du couple moteur ci-dessus mentionné, la traverse 27 commence à se déplacer du puits 29 vers le tambour 8 d'une manière analogue au début du déplacement de la traverse 27, du tambour 8 vers le puits 29.Quand l'arbre 7 a atteint la position angulaire qui correspond à la valeur imposée de la mise du moteur 14 dans la direction correspondant à ce déplacement, le moteur 14 se met automatiquement en marche dans la même direction. Pendant le fonctionnement de l'organe d'entraînement, le cycle décrit de travail se repète en continu , c'est-à-dire que le mouvement rectiligne alternatif de la tige 28 est assuré ainsi que, par conséquent, le mouvement de train de tiges qui est relié dans le puits 29. La charge imposée au moteur 14, due à l'effort dans la bande 10 pendant le cycle de travail, est compensée parallèlement dans la bande 11 et, par conséquent, par le poids du contrepoids 38 ce qui assure l'équilibrage de l'organe d' entraînement.

S'il est nécessaire de réaliser une réparation courante ou une révision générale du puits 29, la traverse 27 est séparée de la tige 28 puis on écarte l'organe d'en entraînement du puits 29, suivant la fondation 3, en libérant ainsi l'espace nécessaire à la réalisation de la réparation du puits 29 au-dessus de celui-ci.

L'organe d'entraînement à longue course selon l'invention, montré aux figures 5, 6 et 7,fonctionne de la manière suivante.

Au début, avant la mise en marche de l'organe d'entraînement, les arbres menés 53 et 54 du réducteur 51 se trouvent en une position assurant l'équilibre des efforts dans les bandes 10 et 11. Après le premier enclenchement du moteur 14 par la station de commande, son arbre 13 transmet la rotation par l'intermédiaire de la transmission 12 par courroie trapézoidale à l'arbre menant 52 du réducteur 51, puis par le réducteur 51 aux arbres 53 et 54. Ces arbres transmettent la rotation, par des accouplements 55 et 56, aux arbres 57 et 58 respectivement et par conséquent aux tambours 8 et 9. Dans ce cas, la bande 11 se déroule du tambour 9 tandis que la bande 10 s'enroule sur le tambour 8 et la position angulaire de l'arbre 57 est transformé par le capteur 21 en signaux d'enclenchement et de déclenchement du moteur 14.Le cycle de travail de l'organe d'entraînement se déroule d'une manière analogue au cas décrit ci-dessus. En plus de l'équilibrage réalisé par la masse du contrepoids 38, l'organe d'entraînement offre encore la possibilité d'un réglage progressif (grâce à une perte de longueur de la course) qui est réalisé par l'enroulement préalable d'une partie de la bande 10 sur le tambour 8 (l'accouplement 56 étant mis au repos), ce qui conduit à l'application de l'effort dû au poids du contrepoids 38, effort appliqué à la bande 10, ce qui est identique à la diminution du poids ou de la masse du contrepoids 38. I1 est possible d'obtenir le même effet en ayant au préalable déroulé partiellement la bande 11 du tambour 9 l'accouplement 55 étant mis au repos.L'augmentation de l'effort résultant de la masse du contrepoids 38 dans la bande 11, appliqué à la bande 10, peut être réalisée d'une manière analogue en déroulant la bande 10 du tambour 8 ou en enroulant la bande 11 sur le tambour 9.

Pour libérer l'espace au-dessus de l'embouchure du puits 29, il faut opérer d'une manière analogue au cas décrit précedemment.

L'organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits représenté aux figures 8, 9, 10, 11, 12 et 13 fonctionne d'une manière analogue à celui décrit ci-dessus et représenté aux figures 5, 6 et 7. La particularité de son fonctionnement réside dans le fait que les bandes 10 et 11 qui transmettent le mouvement des tambours 8 et 9 à l'ensemble de fixation 24 ou la traverse 27et à l'ensemble de fixation 43 ou au contrepoids 38 respectivement, contournent les tambours 80 et 81 respectivement,qui tournent selon le sens des bandes correspondantes 10 et 11.Dans la variante de réalisation décrite de l'organe d'entraînement, une plus grande longueur des bandes 10 et 11, en comparaison avec celle des variantes précédentes, conditionne leur déformation plus importante lors de la variation des charges et par conséquent,cela assure un meilleur amortissement. L'autre particularité du fonctionnement de l'organe d'entraînement réside dans le fait que le couple moteur, créé sur le tambour 82 par l'effort dans la bande 10, est transmis à la traverse 27 par l'intermédiaire de la roue à rochet 86, du cliquet 90 et de l'axe 94 du mécanisme 88. Le couple moteur ci-dessus mentionné est équilibré par le moment de l'effort dans la tige 28 par rapport à l'arbre 84 qui est lui aussi appliqué à la traverse 27. Le cliquet 90 est appliqué à la roue à rochet 86 par le ressort 98.La fixation due à la rotation du tambour 83 est réalisée d'une façon analogue mais, dans ce cas, la différence réside dans le fait que le couple moteur est transmis au levier 96 et au ressort 102, transmettant l'effort à travers le butoir 103 au contrepoids 38.

Dans ce cas, lorsque le contrepoids 38 est pendu à la bande 11 en s'appuyant sur les guidages 36 et 37 par l'intermédiaire de la base 105 (la bande 11 n'étant pas rompue) le ressort 102 se trouve serré et le butoir 104 écarté du guidage 36. En plus de la variation de la masse du contrepoids 38, l'équilibrage de l'organe d'entraînement peut être progressivement réglé d'une façon analogue au cas décrit par l'enroulement et le déroulement des bandes 10 et 11 respectivement sur les tambours 8 et 9 (les accouplements 55 et 56 étant mis au repos).

Ce réglage n'est pas lié ici à la perte de la longueur de la course du fait que la diminution de la longueur de la bande 10, lors de l'enroulement d'une partie de celleci sur le tambour 8, peut être compensée par le déroulement partiel de la bande du tambour 82 au moyen de la libération de la roue à rochet 86 qui est effectuée en appuyant sur la manette 92 du cliquet 90. Dans ce cas, le cliquet 90 tourne autour de l'axe 94 en libérant la roue à rochet 86.

Par analogie, il est possible de libérer la roue à rochet 87 du mécanisme 89 en appuyant sur la manette 93 du cliquet 91. Les valeurs exposées de réglage sont limitées car, à une charge totale de l'organe d'entraînement, le réglage nécessite une masse excédentaire (en comparaison avec la masse nécessaire sans réglage) du contrepoids 38. Cependant, la présence du préréglage de la masse du contrepoids 38 par des poids amovibles (non représentés sur le dessin), permet d'assurer un réglage progressif de l'équilibrage de l'organe d'entraînement dans toute la plage de son utilisation. Si la bande 11 se rompt au cours du fonctionnement de l'organe d'entraînement, le couple moteur sur le tambour 83, crée par cette bande, disparaît ; en conséquence, le levier 96 peut tourner autour de l'arbre 85 sous l'action du ressort 102. A ce moment, en coopérant avec le guidage 36, le butoir 104 écarte la base 105 avec le contrepoids 38, de ce guidage, jusqu'à ce que le butoir 39 vienne en coopération avec le bossage 110. A ce moment, le contrepoids 38, actionné par le ressort 102, se trouve en liaison par friction avec le guidage 36 par l'intermédiaire des trous 39, de l'arbre 35, du levier 96 et du butoir 104 ainsi que par l'intermédiaire de la base 105 et du butoir 109. En règle générale, le centre de la masse du contrepoids 38 auquel sont appliqués son poids et l'inertie, est décalé par rapport au guidage 36. C'est pourquoi le contrepoids 38 a tendance à tourner dans le plan passant par les guidages 36 et 37 autour du secteur du guidage 36 qui est entouré par les butoirs 104 et 109. Cette rotation ne peut s'effectuer car le bossage 107, s'appuyant contre le guidage 37, l'empêche de tourner.L'avarie éventuelle en cas de rupture de la bande 11 est ainsi supprimée. Une autre particularité de l'organe d'entraînement selon l'invention réside dans le fait que l'espace au-dessus du puits 29 est libéré après avoir séparé la traverse 27 de la tige 28 en faisant tourner, à cet effet, la vis 72 agissant sur le butoir 73. Dans ce cas, le butoir 73 se déplace dans la direction du déplacement de translation de la vis 72 et la section 63 de la tour 1 tourne dans les articulations 65 et 66. La base 4 se trouve alors éloignée du puits 29 et ensuite l'ensemble de fixation 24 avec la traverse 27, suspendus à la bande 10, se trouvent rapprochés de la tour 1. Pendant que la section 63 tourne, les extrémités libres de guidages 36 et 37 s'engagent à l'intérieur de la section 64.

La présente invention permet d'augmenter la durée de fonctionnement de l'organe d'entraînement et de l'installation de pompage à tiges pour tout l'ensemble du puits entre des réparations.

En outre, la présente invention assure la réduction de la consommation d'énergie.

Claims (10)

RE\:EkDICATI0S

1. Organe d'entraînement à longue course pour une installation de pompage à tiges pour puits, du type comportant. une tour porteuse à laquelle est fixé un moteur, deux tambours principaux, dont chacun possède un secteur cylindrique et qui sont liés mécaniquement à l'arbre du moteur1 un contrepoids mécaniquement lié, avec possibilité de se déplacer, à la tour porteuse, des éléments flexibles, dont chacun est lié mécaniquement au tambour principal correspondant, des ensembles de fixation dont le nombre est conforme au nombre des éléments flexibles et dont chacun est lié, mécaniquement, à l'autre extrémité de l'élément flexible et dont un partie est articulée avec le contrepoids,et une traverse liée par une articulation à l'autre partie des ensembles de fixation et mécaniquement liée aux tiges de l'installation de pompage, caractérisé en ce que le nombre des éléments flexibles est égal au nombre des tambours principaux (8, 9) et en ce que chacun desdits éléments a la forme d'une bande (10, 11) fabriquée en un matériau élastique, en ce que les deux tambours principaux (B, 9) sont cylindriques suivant toute leur longueur et en ce que la longueur de chacun desdits tambours correspond à la largeur de la bande (10, 11) qui lui est mécaniquement reliée.

2. Organe d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est muni , en supplément, d'un réducteur (51) ayant un arbre menant (52) qui est lié mécaniquement au moteur (14) et qui comporte deux arbres menés (53, 54) disposés parallèlement l'un au dessus de l'autre et dont chacun est mécaniquement lié au tambour cylindrique principal correspondant (8, 9).

3. Organe d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte, en supplément, deux accouplements (55, 56), dont chacun est mécaniquement lié à l'un des arbres menés (53, 54) du réducteur (51) et à un arbre (57, 58) d'un tambour cylindrique principal (8, 9) correspondant.

4. Organe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tambours cylindriques principaux (8, 9) y sont disposés à l'intérieur de la tour porteuse (1) et en ce que l'organe d'entraînement comporte deux tambours cylindriques complémentaires (80, 81) qui sont montés avec la possibilité de tourner dans la direction du déplacement d'une bande (10, 11) qui se trouve sur la base supérieure (4) de la-tour porteuse (1) et qui correspond à chacun d'entre eux, et sur chacun desquels est disposée une bande correspondante (10, 11).

5. Organe d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tour porteuse (1) a la forme de deux sections (63, 64) articulées r une à l'autre, les tam- bours (8, 9), étant montés sur la section inférieure et en ce que l'organe est pourvu en supplément d'une paire visécrou (70), dont la vis (72) et l'écrou (71) sont liés aux sections correspondantes (63 et 64) de la tour porteuse (1).

6. Organe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des ensembles de fixation (24, 45) comporte un tambour cylindrique (82, 83).

7. Organe d'entraînement selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque ensemble de fixation (24, 43) comporte en supplément un fixateur de rotation qui est mécaniquement lié à son tambour cylindrique (82, 83).

8. Organe d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on utilise, comme fixateur de rotation, un mécanisme d'encliquetage à ressort \88, 89) dont la roue à rochet (86, 87) est montée coaxialement au tambour cylindrique (82, 83) et en ce que le cliquet à ressort (90 ou 91) d'un ensemble de fixation (24) est articulé à la traverse 27) et l'autre cliquet à ressort de l'autre ensemble de fixation (43) est articulé au contrepoids (38).

9. Organe d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en supplément, un dispositif de freinage (97) qui est mécaniquement lié au tambour cylindrique (83) de l'ensemble-de fixation (43) et au contrepoids (38), et au moment de la rupture d'une bande correspondante (11), à la tour porteuse (1).

10. Organe d'entraînement selon la revendication 9, caractérisé en ce que dans cet organe,le dispositif de freinage (97) comporte un levier à ressort ( 96) qui est mécaniquement lié au tambour cylindrique (83), un butoir principal à friction (104) mécaniquement lié au levier à ressort (96) et un butoir complémentaire à friction (109) monté sur le contrepoids (38) est lié, au moment de la rupture d'une bande correspondante (11) conjointement avec le butoir principal (104), mécaniquement, à la tour porteuse (1).