RU218964U1 - Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к добыче нефти, в частности к гидравлическим машинам объёмного вытеснения, а именно к насосам или насосным установкам, специально предназначенным для подъёма жидкостей с больших глубин, например из скважин, с приводным устройством, расположенным на поверхности земли, и с подвесным устройством для канатов подвески сальниковых штоков при спускоподъёмных операциях, и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации и мониторинге балансировочных систем станка-качалки. Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей устройства, заключающихся в эффективной реализации повышения его конструктивной надёжности, долговечности или срока службы и безопасности эксплуатации по вариации формообразования и/или геометрических параметров основных элементов устройства, с одновременной его технологичностью в изготовлении, выраженной в оптимизации трудоёмкости процесса его производства без значительного повышения материалоёмкости или металлоёмкости при его реализации или осуществлении. Указанный технический результат достигается за счёт того, что устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки содержит неподвижный металлический цилиндр, приваренный одной внутренней своей торцевой стороной к плоской стороне опорной листовой дугообразной поверхности канатной подвески верхней части головки балансира равноудалённо по центру между двух листовых щёк упомянутой головки балансира, причём к другой внешней торцевой стороне упомянутого неподвижного металлического цилиндра приварена плоской своей стороной торцевая металлическая пластина, площадь которой больше площади упомянутой внешней торцевой стороны неподвижного металлического цилиндра с образованием по её периметру выступа для удержания петли каната упомянутой канатной подвески на упомянутом цилиндре, а нижняя часть по плоской стороне упомянутой торцевой металлической пластины выполнена с загибом, линии сгибов которого перпендикулярны, как к оси упомянутого неподвижного металлического цилиндра, так и к оси, расположенной равноудалённо по центру между упомянутыми двумя листовыми щёками упомянутой головки балансира, от внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра.

Description

Полезная модель относится к добыче нефти, в частности к гидравлическим машинам объёмного вытеснения, а именно к насосам или насосным установкам, специально предназначенным для подъёма жидкостей с больших глубин, например из скважин, с приводным устройством, расположенным на поверхности земли, и с подвесным устройством для канатов подвески сальниковых штоков при спускоподъёмных операциях, и может быть использована в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации и мониторинге балансировочных систем станка-качалки.

Из существующего уровня техники известно устройство для крепления канатной подвески (Заявка RU2017147161 A, 01.07.2019, F04B47/02, E21B19/02), состоящее из разборного шкива, установленного на верхней части головки балансира, позволяющего регулировать расстояние между тросами канатной подвески, снизить трение между канатами в вертикальной и горизонтальной плоскостях лицевой части (желобной части) головки балансира.

Из уровня техники также известно устройство для предотвращения падения канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса (Патент RU2786972 C1, 26.12.2022, E21B19/02, F04B47/02), содержащее корпус, состоящий из верхней с отверстиями под вал и болт и нижней с двумя резьбовыми отверстиями частей, снабженных ушками и соединенных между собой при помощи пружинного регулировочного механизма, состоящего из направляющего вала с резьбой на концах, закрепленного в отверстии с резьбой в нижней части корпуса, пружины растяжения, надетой на направляющий вал и закрепленной к нижней и верхней частям корпуса при помощи ушек, а также из муфты с внутренней резьбой, навернутой на верхний конец направляющего вала, также в резьбовое отверстие нижней части корпуса установлен вал с резьбой на одном конце и отверстием под шплинт на другом конце с установленной на нем пружиной сжатия, при этом на нижнюю часть корпуса и свободный конец вала установлена ограничительная пластина с отверстиями под вал и нижнюю часть корпуса, закрепленная для ограничения ее выхода с нижней части корпуса при помощи крышки и двух болтов и с вала при помощи шплинта, установленного в отверстие вала.

Наиболее близким техническим решением является станок-качалка модернизированный (Патент RU2747068 C1, 23.04.2021, F04B47/02), включающий раму, шарнирно связанную с ней стойку, балансир, имеющий тело и головку через траверсу и кривошипно-шатунный механизм, связанный с редуктором, электродвигатель, ограждение, причём стойка имеет переднюю и заднюю опоры, связанные шарнирно, головка балансира выполнена с возможностью поворота, под телом балансира установлены верхние рабочие площадки, над редуктором установлена рабочая площадка, электродвигатель установлен на подвижной плите, закреплённой на жёсткой конструкции, причём, ограждение выполнено с тремя калитками, головка балансира выполнена монолитной с возможностью поворота на угол до 90°, соединена с телом балансира пальцем и пружинным фиксатором, а торцевое ограждение рабочей площадки, установленной над редуктором, выполнено с возможностью обеспечения функционирования как лестница для подъёма на верхние рабочие площадки. Из фиг. 2 упомянутого устройства следует, что в верхней части упомянутой головки балансира приварен неподвижный цилиндр, с торцевой внешней стороны которого приварена пластина круглой формы с диаметром большим диаметра упомянутого цилиндра, для крепления канатной подвески сальникового штока.

Основным недостатком вышеописанных технических решений является либо конструктивная сложность реализации или эксплуатации креплений канатной подвески наземного привода штангового глубинного насоса, следствием чего является их низкая надёжность и повышенная металлоёмкость, либо - низкая долговечность или срок службы, вследствие преждевременного перетирания каната упомянутой подвески о края внешней торцевой пластины оси её крепления.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей устройства, заключающихся в эффективной реализации повышения его конструктивной надёжности, долговечности или срока службы и безопасности эксплуатации по вариации формообразования и/или геометрических параметров основных элементов устройства, с одновременной его технологичностью в изготовлении, выраженной в оптимизации трудоёмкости процесса его производства без значительного повышения материалоёмкости или металлоёмкости при его реализации или осуществлении.

Указанный технический результат достигается за счёт того, что устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки содержит неподвижный металлический цилиндр, приваренный одной внутренней своей торцевой стороной к плоской стороне опорной листовой дугообразной поверхности канатной подвески верхней части головки балансира равноудалённо по центру между двух листовых щёк упомянутой головки балансира.

Причём к другой внешней торцевой стороне упомянутого неподвижного металлического цилиндра приварена плоской своей стороной торцевая металлическая пластина, площадь которой больше площади упомянутой внешней торцевой стороны неподвижного металлического цилиндра с образованием по её периметру выступа для удержания петли каната упомянутой канатной подвески на упомянутом цилиндре, а нижняя часть по плоской стороне упомянутой торцевой металлической пластины выполнена с загибом, линии сгибов которого перпендикулярны, как к оси упомянутого неподвижного металлического цилиндра, так и к оси, расположенной равноудалённо по центру между упомянутыми двумя листовыми щёками упомянутой головки балансира, от внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра.

В частности, плоская часть упомянутой торцевой металлической пластины может быть выполнена в форме прямоугольника, или эллипса, или круга, а упомянутый загиб с боковой реберной части упомянутой пластины может быть выполнен в форме углового сгиба, или в форме криволинейного дугообразного или спирального сгиба.

При этом высота упомянутого металлического цилиндра может быть равна 3/2 от значения диаметра каната упомянутой канатной подвески.

Кроме этого, упомянутая торцевая металлическая пластина может быть приварена центром симметрии упомянутых форм к центру симметрии окружности внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра, а нижняя часть упомянутой торцевой металлической пластины первой линией сгиба загиба со стороны упомянутого цилиндра - по касательной к окружности упомянутой внешней его стороне.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых представлен частный случай исполнения заявляемого устройства для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки:

на фиг. 1 представлен схематичный общий вид устройства для крепления канатной подвески на верхней части головки балансира с торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме прямоугольника, а загиб - с одним угловым сгибом;

на фиг. 2 - фотореалистичный общий вид устройства для крепления канатной подвески на верхней части головки балансира с торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме прямоугольника, а загиб - с одним угловым сгибом;

на фиг. 3 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме прямоугольника, а загиб - с одним угловым сгибом;

на фиг. 4 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме прямоугольника, а загиб - с криволинейным дугообразным или спиральным сгибом;

на фиг. 5 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме эллипса, а загиб - с одним угловым сгибом;

на фиг.6 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме эллипса, а загиб - с криволинейным дугообразным или спиральным сгибом;

на фиг. 7 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме круга, а загиб - с одним угловым сгибом;

на фиг. 8 - аксонометрическая проекция схематичного общего вида с внутренней части устройства неподвижного металлического цилиндра с приваренной к нему торцевой металлической пластиной, плоская часть которой выполнена в форме круга, а загиб - с криволинейным дугообразным или спиральным сгибом,

где 1 - неподвижный металлический цилиндр;

2 - внутренняя торцевая сторона упомянутого неподвижного металлического цилиндра;

3 - плоская сторона опорной листовой дугообразной поверхности канатной подвески;

4 - канатная подвеска;

5 - головка балансира;

6 - листовые щёки упомянутой головки балансира;

7 - внешняя торцевая сторона упомянутого неподвижного металлического цилиндра;

8 - торцевая металлическая пластина;

9 - выступ торцевой металлической пластины для удержания каната упомянутой канатной подвески на упомянутом цилиндре;

10 - канат упомянутой канатной подвески;

11 - загиб торцевой металлической пластины;

12 - линии сгибов упомянутого загиба.

Частный случай реализации заявляемого устройства для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки может быть выполнен следующим образом: устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки содержит неподвижный металлический цилиндр 1, приваренный одной внутренней своей торцевой стороной 2 к плоской стороне опорной листовой дугообразной поверхности 3 канатной подвески 4 верхней части головки балансира 5 равноудалёно по центру между двух листовых щёк 6 упомянутой головки балансира 5.

Причём, к другой внешней торцевой стороне 7 упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1 приварена плоской своей стороной торцевая металлическая пластина 8, площадь которой больше площади упомянутой внешней торцевой стороны 7 неподвижного металлического цилиндра 1, с образованием по её периметру выступа 9 для удержания петли каната 10 упомянутой канатной подвески 4 на упомянутом цилиндре 1, а нижняя часть по плоской стороне упомянутой торцевой металлической пластины выполнена с загибом 11, линии сгибов 12 которого перпендикулярны, как к оси упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1, так и к оси, расположенной равноудалёно по центру между упомянутыми двумя листовыми щёками 6 упомянутой головки балансира 5, от внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1.

Плоская часть упомянутой торцевой металлической пластины 8 может быть выполнена в форме прямоугольника, или эллипса, или круга, а упомянутый загиб 11 с боковой реберной части упомянутой пластины может быть выполнен в форме углового сгиба, или в форме криволинейного дугообразного или спирального сгиба.

При этом высота упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1 может быть равна 3/2 от значения диаметра каната 10 упомянутой канатной подвески 4.

Кроме этого, упомянутая торцевая металлическая пластина 8 может быть приварена центром симметрии упомянутых форм к центру симметрии окружности внешней торцевой стороны 7 упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1, а нижняя часть упомянутой торцевой металлической пластины 8 первой линией сгиба загиба 11 со стороны упомянутого цилиндра 1 - по касательной к окружности упомянутой внешней 7 его стороне.

Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки работает следующим образом.

При движении головки балансира 5 вниз канат 10 канатной подвески 4 натягивается с боковым усилием на выступ 9 торцевой металлической пластины 8, которая приварена на внешней торцевой стороне 7 неподвижного металлического цилиндра 1 и удерживает петлю упомянутого каната 10 канатной подвески 4 на неподвижном металлическом цилиндре 1, приваренном внутренней своей торцевой стороной 2 к плоской стороне опорной листовой дугообразной поверхности 3 канатной подвески 4 верхней части головки балансира 5 равноудалённо по центру между двух листовых щёк 6 упомянутой головки балансира 5. Когда головка балансира 5 движется вверх, канат 10 канатной подвески 4 натягивается с боковым усилием на плоскую сторону 3 опорной листовой дугообразной поверхности канатной подвески. При этом за счёт вариации формообразования и/или геометрических параметров торцевой металлической пластины 8, выполненной с загибом 11, линии сгибов 12 которого перпендикулярны, как к оси упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1, так и к оси, расположенной равноудалённо по центру между упомянутыми двумя листовыми щёками 6 упомянутой головки балансира 5, от внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1, а также за счёт выполнения высоты упомянутого неподвижного металлического цилиндра 1, равной 3/2 от значения диаметра каната 10 упомянутой канатной подвески 4, снижается перетирание каната 10 канатной подвески 4, как на самом упомянутом неподвижном металлическом цилиндре 1, так и в нижней точке его контакта с нижней частью торцевой металлической пластины 8.

Указанный технический результат достигается за счёт того, что конструктивное выполнение основных исполнительных элементов устройства с вариацией формообразования и/или геометрических параметров в полной мере обеспечивает реализацию возможности снижения износа канатной подвески, за счёт чего, эффективно реализуется возможность повышения конструктивной надёжности устройства, его долговечности или срока службы и безопасности его эксплуатации, благодаря чему, снижаются потери нефти при её добыче и увеличивается межремонтный период. При этом конструктивная минимизация количества деталей в сборке устройства в полной мере обеспечивает технологичность в его изготовлении, выраженной в оптимизации трудоёмкости процесса его производства без значительного повышения материалоёмкости или металлоёмкости при его осуществлении или модернизации существующих аналогов.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели такому условию патентоспособности как «новизна».

Claims (4)

1. Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки, содержащее неподвижный металлический цилиндр, приваренный одной внутренней своей торцевой стороной к плоской стороне опорной листовой дугообразной поверхности канатной подвески верхней части головки балансира равноудалённой по центру между двух листовых щёк упомянутой головки балансира, отличающееся тем, что к другой внешней торцевой стороне упомянутого неподвижного металлического цилиндра приварена плоской своей стороной торцевая металлическая пластина, площадь которой больше площади упомянутой внешней торцевой стороны неподвижного металлического цилиндра с образованием по её периметру выступа для удержания петли каната упомянутой канатной подвески на упомянутом цилиндре, а нижняя часть по плоской стороне упомянутой торцевой металлической пластины выполнена с загибом, линии сгибов которого перпендикулярны, как к оси упомянутого неподвижного металлического цилиндра, так и к оси, расположенной равноудалённо по центру между упомянутыми двумя листовыми щёками упомянутой головки балансира, от внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра.

2. Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки по п.1, отличающееся тем, что плоская часть упомянутой торцевой металлической пластины выполнена в форме прямоугольника, или эллипса, или круга, а упомянутый загиб с боковой реберной части упомянутой пластины выполнен в форме углового сгиба, или в форме криволинейного дугообразного или спирального сгиба.

3. Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки по п.1, отличающееся тем, что высота упомянутого металлического цилиндра равна 3/2 от значения диаметра каната упомянутой канатной подвески.

4. Устройство для крепления канатной подвески сальникового штока станка-качалки по п.1, отличающееся тем, что упомянутая торцевая металлическая пластина приварена центром симметрии упомянутых форм к центру симметрии окружности внешней торцевой стороны упомянутого неподвижного металлического цилиндра, а нижняя часть упомянутой торцевой металлической пластины первой линией сгиба загиба со стороны упомянутого цилиндра – по касательной к окружности упомянутой внешней его стороне.

Images