RU185510U1

RU185510U1 - ROCKING BALANCE HEAD

Info

Publication number: RU185510U1
Application number: RU2018124042U
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Швецов; Александр Николаевич Меньшаев; Юрий Геннадьевич Илларионов; Ленар Индусович Минхаеров; Любовь Борисовна Иманаева
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2018-12-07

Abstract

Полезная модель относится к головкам балансира станка-качалки для эксплуатации скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосами (ШСН), и может быть использована в области нефтяного машиностроения, и в частности, в нефтедобывающем оборудовании. Технической задачей полезной модели является разработка конструкции головки балансира станка-качалки, сварку которой можно осуществить при существенном сокращении сварочной оснастки и обеспечения максимального прижима нижней части выступов опорной поверхности канатной подвески к нижним стенкам дугообразных отверстий щеки. Головка балансира станка-качалки состоит из двух щек из сплошных листов, соединенных между собой опорной поверхностью канатной подвески, выполненной в виде листа, развальцованного по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания головки балансира, металлоконструкции и опор оси поворота головки. Опорная поверхность канатной подвески выполнена с равномерно расположенными по ее боковым сторонам выступами, а по периферии щек выполняют дугообразные отверстия, в которых размещают боковые выступы и соединяют со щеками сварочным швом. Сварку опорной поверхности 3 со щекой 1 производят от центрального выступа. Отверстия в щеках имеют большую на 20% длину по сравнению с выступами на опорной поверхности канатной подвески, а опорная поверхность канатной подвески вальцуется радиусом, меньшим на 2-4% наименьшего радиуса дугообразных отверстий щеки. 5 ил.The utility model relates to the heads of the rocker of a rocking machine for operating wells equipped with borehole sucker rod pumps (SHS), and can be used in the field of petroleum engineering, and in particular, in oil production equipment. The technical task of the utility model is to develop the design of the head of the balancer of the rocking machine, welding of which can be carried out with a significant reduction in welding equipment and ensuring maximum clamping of the lower part of the protrusions of the support surface of the cable suspension to the lower walls of the arcuate openings of the cheek. The head of the balancer of the rocking machine consists of two cheeks made of solid sheets, interconnected by the support surface of the cable suspension made in the form of a sheet flared along an arc of a circle, the center of which coincides with the center of swing of the head of the balancer, metal structure and bearings of the axis of rotation of the head. The supporting surface of the cable suspension is made with protrusions evenly spaced along its sides, and arcuate holes are made along the periphery of the cheeks in which the side protrusions are placed and connected to the cheeks with a weld seam. The welding of the supporting surface 3 with the cheek 1 is produced from the Central protrusion. The holes in the cheeks are 20% longer than the protrusions on the supporting surface of the cable suspension, and the supporting surface of the cable suspension is rolled with a radius smaller by 2-4% of the smallest radius of the arcuate openings of the cheek. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к головкам балансира станка-качалки для эксплуатации скважин, оборудованных скважинными штанговыми насосами (ШСН), и может быть использована в области нефтяного машиностроения, и в частности, в нефтедобывающем оборудовании.The utility model relates to the heads of the rocker of a rocking machine for operating wells equipped with borehole sucker rod pumps (SHS), and can be used in the field of petroleum engineering, and in particular, in oil production equipment.

Известна головка балансира станка-качалки, состоящая из двух щек, выполненных из сплошных листов, опорной поверхности в виде полосы, развальцованной по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания балансира, металлоконструкции и опоры оси поворота головки.A known head of the balancer of the rocking machine, consisting of two cheeks made of solid sheets, a supporting surface in the form of a strip, flared along an arc of a circle, the center of which coincides with the center of swing of the balancer, metal construction and support axis of rotation of the head.

Опорная поверхность канатной подвески соединена со щеками сваркой внахлестку (каталог продукции фирмы LAFKIN, США).The supporting surface of the cable suspension is connected to the cheeks by lap welding (product catalog of LAFKIN, USA).

Недостатком указанной конструкции головки балансира является необходимость использования специальной сложной крупногабаритной оснастки для сборки свариваемых деталей под сварку.The disadvantage of this design of the head of the balancer is the need to use special complex large equipment for the assembly of welded parts for welding.

Известна головка балансира станка-качалки, состоящая из двух щек из сплошного листа, опорной поверхности канатной подвески, выполненной из листа, развальцованного по дуге окружности, центр которой совпадает с центром качания головки балансира, металлоконструкции и опор оси поворота головки, при этом опорная поверхность канатной подвески выполнена с равномерно расположенными по ее боковым сторонам выступами, а по периферии щек выполнены дугообразные отверстия, в которых размещены выступы и соединены со щеками сварочным швом (пат. РФ на ПМ №93897, опубл. 10.05.2010 г., Бюл. №13).A known head of the balancer of the rocking machine, consisting of two cheeks from a continuous sheet, a support surface of the cable suspension made of a sheet flared along an arc of a circle, the center of which coincides with the center of swing of the head of the balancer, metal structure and bearings of the axis of rotation of the head, while the support surface of the cable the suspension is made with protrusions evenly spaced along its lateral sides, and arcuate holes are made along the periphery of the cheeks, in which the protrusions are placed and connected to the cheeks by a weld (US Pat. M №93897, publ. 10.05.2010, at Bull. №13).

Недостатком данной конструкции головки балансира станка-качалки является то, что не обеспечивается максимальный прижим нижней части выступов опорной поверхности к нижним стенкам дугообразных отверстий щеки для сварки.The disadvantage of this design of the head of the balancer of the rocking machine is that it does not provide maximum clamping of the lower part of the protrusions of the supporting surface to the lower walls of the arcuate holes of the cheek for welding.

Технической задачей ПМ является разработка конструкции головки балансира станка-качалки сварку, которой можно произвести при существенном сокращении сварочной оснастки и обеспечении максимального прижима нижней части выступов опорной поверхности к нижним стенкам дугообразных отверстий щеки для сварки.The technical task of the PM is to develop a design for the head of the rocker of the rocking machine welding, which can be done with a significant reduction in welding equipment and ensuring maximum pressure of the lower part of the protrusions of the supporting surface to the lower walls of the arcuate holes of the cheek for welding.

Сущность полезной модели поясняется чертежами: где на фиг. 1 изображена щека головки-балансира, на фиг. 2 дугообразное отверстие (паз) в щеке головки-балансира, на фиг. 3 опорная поверхность канатной подвески (дуга), на фиг. 4 фронтальная сторона опорной поверхности канатной подвески, на фиг. 5 головка балансира.The essence of the utility model is illustrated by drawings: where in FIG. 1 shows the cheek of the balancer head, in FIG. 2 an arcuate hole (groove) in the cheek of the balancer head, in FIG. 3 supporting surface of the cable suspension (arc), in FIG. 4 the front side of the support surface of the cable suspension, in FIG. 5 head balancer.

Головка балансира станка-качалки состоит из двух щек 1, выполненных из сплошных листов и имеющих по периферии листов дугообразные отверстия 2, в которых размещены выступы 4 опорной поверхности 3 канатной подвески. Ширина дугообразных отверстий 2 больше толщины выступов 4 опорной поверхности 3 на величину S технологического зазора, используемого в процессе сборки для обеспечения максимального прилегания выступов 4 опорной поверхности 3 к внутренней поверхности дугообразных отверстий 2 щек 1. Отверстия 2 в щеках 1 имеют длину L на 20% большую по сравнению с длиной выступов 4 опорной поверхности 3. Радиус вальцовки опорной поверхности (дуги) 3 выполнен радиусом меньшим на 2-4% радиуса дугообразных отверстий 2 щеки 1. Центр дуги опорной поверхности 3 канатной подвески (канатная подвеска не показана) совпадает с центром качания балансира, щеки 1 дополнительно соединены между собой распорками 5. В средней части головки расположена металлоконструкция 6, в которой размещены опоры 7 оси поворота головки (ось поворота головки не показана). Все элементы головки соединены между собой сваркой.The head of the balancer of the rocking machine consists of two cheeks 1 made of continuous sheets and having arcuate openings 2 on the periphery of the sheets, in which protrusions 4 of the supporting surface 3 of the cable suspension are placed. The width of the arcuate holes 2 is greater than the thickness of the protrusions 4 of the supporting surface 3 by the amount S of the technological gap used in the assembly process to ensure maximum fit of the protrusions 4 of the supporting surface 3 to the inner surface of the arcuate holes 2 of the cheeks 1. The holes 2 in the cheeks 1 have a length L of 20% large compared with the length of the protrusions 4 of the supporting surface 3. The rolling radius of the supporting surface (arc) 3 is made with a radius 2-4% smaller than the radius of the arcuate holes 2 of the cheek 1. The center of the arc of the supporting surface 3 of the cable under pendants (rope suspension is not shown) coincides with the center of swing of the balancer, the cheeks 1 are additionally interconnected by spacers 5. In the middle part of the head is a metal structure 6, in which the supports 7 of the axis of rotation of the head are located (the axis of rotation of the head is not shown). All elements of the head are interconnected by welding.

Сборка и сварка производится следующим образом. После сборки и сварки опоры головки балансира к ней присоединяется сваркой одна из щек 1. Затем устанавливается опорная поверхность 3, при этом боковые выступы 4 опорной поверхности 3 размещаются в дугообразных отверстиях 2 щеки 1. Края щек 1 выступают над опорной поверхностью, образуя реборды, служащие направляющими при движении канатной подвески и позволяющие предотвратить сход канатной подвески с головки балансира. Радиус вальцовки опорной поверхности 3 выполнен радиусом меньшим на 2-4% радиуса дугообразных отверстий 2 щеки 1, что обеспечивает максимальный прижим нижней поверхности дуги к нижней части дугообразного отверстия щеки. Сварка опорной поверхности 3 со щекой 1 производится от центрального выступа к крайнему. Дугообразные отверстия в щеках имеют большую на 20% длину L по сравнению с выступами на дуге, что обеспечивает ход выступов дуги по пазам щеки и способствует «раскрытию» опорной поверхности (дуги). Технологический зазор S в щеках 1 используется для размещения инструмента, которым прижимают выступы опорной поверхности 3 к стенкам отверстий 2. Сборку и сварку второй щеки 1 производят аналогично. Дугообразные отверстия по периферии щек можно выполнить, например, с использованием установки плазменной резки «Synergotec» с высокой степенью точности.Assembly and welding is as follows. After assembly and welding of the balancer head support, one of the cheeks 1 is joined to it by welding. Then the supporting surface 3 is installed, while the lateral protrusions 4 of the supporting surface 3 are placed in the arcuate holes 2 of the cheek 1. The edges of the cheeks 1 protrude above the supporting surface, forming flanges serving guides during the movement of the cable suspension and to prevent the descent of the cable suspension from the head of the balancer. The rolling radius of the supporting surface 3 is made with a radius 2-4% smaller than the radius of the arcuate openings 2 of the cheek 1, which ensures maximum pressure of the lower surface of the arc to the lower part of the arcuate opening of the cheek. Welding of the supporting surface 3 with the cheek 1 is made from the central protrusion to the extreme. Arcuate openings in the cheeks have a length L greater by 20% compared with the protrusions on the arc, which ensures the protrusion of the protrusions of the arc along the grooves of the cheek and contributes to the "opening" of the supporting surface (arc). The technological gap S in the cheeks 1 is used to place the tool, which presses the protrusions of the supporting surface 3 to the walls of the holes 2. Assembling and welding of the second cheek 1 is carried out similarly. Arcuate openings around the periphery of the cheeks can be made, for example, using the Synergotec plasma cutting system with a high degree of accuracy.

Реализация предлагаемого технического решения обеспечивает экономический эффект, за счет вальцовки опорной поверхности по меньшему радиусу и увеличенным дугообразным отверстиям в щеках, обусловленный максимальным прижимом нижней поверхности дуги к нижней части дугообразного отверстия для сварки без использования сложной и дорогостоящей оснастки, что удешевляет и ускоряет процесс сборки. Ввиду плотного прилегания опорной поверхности канатной подвески к дугообразным отверстиям в щеках, и обеспечения их неразъемного соединения, достигается прочная фиксация опорной поверхности канатной подвески, исключающая поперечное перемещение опорной поверхности в пазе щеки, минимизируя нагрузку на сварные швы, и как следствие, упрочнение сварного шва.The implementation of the proposed technical solution provides an economic effect due to rolling of the supporting surface along a smaller radius and enlarged arcuate holes in the cheeks, due to the maximum pressing of the lower surface of the arc to the lower part of the arcuate hole for welding without the use of complex and expensive equipment, which reduces the cost and speeds up the assembly process. Due to the tight fit of the support surface of the cable suspension to the arcuate holes in the cheeks, and ensuring their permanent connection, a strong fixation of the support surface of the cable suspension is achieved, eliminating the lateral movement of the support surface in the groove of the cheek, minimizing the load on the welds, and as a result, hardening of the weld.

Claims

The head of the balancer of the rocking machine, consisting of two cheeks of solid sheets, interconnected by the supporting surface of the cable suspension made in the form of a sheet flared along an arc of a circle, the center of which coincides with the center of swing of the head of the balancer, metal structure and bearings of the axis of rotation of the head, supporting surface the cable suspension is made with protrusions evenly spaced along its sides, and arcuate holes are made along the periphery of the cheeks, in which the protrusions are placed and connected to the cheeks by a weld seam characterized in that the arcuate holes in the cheeks are longer in comparison with the protrusions on the supporting surface of the cable suspension, and the supporting surface of the cable suspension is rolled with a radius smaller by 2-4% of the smallest radius of the arcuate holes of the cheek.