RU2449171C2 - Pumping unit - Google Patents
Pumping unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449171C2 RU2449171C2 RU2010123145/06A RU2010123145A RU2449171C2 RU 2449171 C2 RU2449171 C2 RU 2449171C2 RU 2010123145/06 A RU2010123145/06 A RU 2010123145/06A RU 2010123145 A RU2010123145 A RU 2010123145A RU 2449171 C2 RU2449171 C2 RU 2449171C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drive
- balancer
- housing
- screw
- rocking machine
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к наземным устройствам привода глубинных насосов и может быть использовано для привода штанговых насосов нефтяных скважин.The invention relates to surface devices for driving deep pumps and can be used to drive sucker rod pumps in oil wells.
Известен устанавливаемый на устье скважины станок-качалка, содержащий нижнюю и верхнюю балки. Между балками установлены по меньшей мере два шарико-винтовых привода, гайки которых соединены траверсой. На траверсе фиксируется полированный шток. Винт одного из приводов соединен с реверсивным двигателем и посредством цепной передачи - с другим винтом. Реверсирование направления вращения электродвигателя обеспечивает возвратно-поступательное движение траверсы [патент США №5404767].Known installed at the wellhead rocking machine containing lower and upper beams. At least two ball-screw drives are installed between the beams, the nuts of which are connected by a traverse. A polished rod is fixed on the traverse. The screw of one of the drives is connected to the reversing motor and, through a chain transmission, to another screw. Reversing the direction of rotation of the motor provides reciprocating movement of the traverse [US patent No. 5404767].
Станок-качалка имеет следующие недостатки:The rocking machine has the following disadvantages:
- привод во вращение от двигателя осуществляется на один из винтов, а на другие вращение передается при помощи цепной передачи, поэтому пары винт-гайка находятся в неравных условиях вследствие значительных люфтов цепной передачи, что может привести к перекосу траверсы;- the drive in rotation from the engine is carried out on one of the screws, and on the other the rotation is transmitted using a chain drive, therefore, screw-nut pairs are in unequal conditions due to significant backlash of the chain drive, which can lead to distortion of the crosshead;
- не уравновешен вес колонны штанг, что приводит к увеличению мощности электродвигателя и перерасходу электроэнергии.- the weight of the rod string is not balanced, which leads to an increase in electric motor power and excessive consumption of electricity.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является станок-качалка, содержащий установленный на стойке балансир с противовесом и головкой с подвеской для крепления полированного штока. Возвратно-поступательное движение балансира осуществляется посредством гидропривода типа поршень-цилиндр, установленного рядом с противовесом. Шток поршня и корпус цилиндра гидропривода шарнирно соединены с балансиром и рамой станка-качалки, соответственно. Гидропривод станка-качалки осуществляется при помощи подачи давления от гидронасоса с приводом от электродвигателя [патент Великобритании №1222422].The closest technical solution (prototype) is a rocking machine containing a balancer mounted on a rack with a counterweight and a head with suspension for attaching a polished rod. The reciprocating movement of the balancer is carried out by means of a hydraulic piston-cylinder type mounted next to the counterweight. The piston rod and the cylinder body of the hydraulic actuator are pivotally connected to the balancer and the frame of the rocking machine, respectively. The hydraulic drive of the pumping unit is carried out by applying pressure from a hydraulic pump driven by an electric motor [UK patent No. 1222422].
Недостатком станка-качалки является значительная сложность гидропривода, что приводит к снижению надежности работы станка-качалки. Кроме того, вязкость жидкости гидропривода при низких температурах значительно увеличивается. Это приводит к увеличению гидравлического сопротивления, расхода электроэнергии и возможности выхода из строя электродвигателя.The disadvantage of the rocking machine is the significant complexity of the hydraulic drive, which leads to a decrease in the reliability of the rocking machine. In addition, the viscosity of the hydraulic fluid at low temperatures increases significantly. This leads to an increase in hydraulic resistance, power consumption and the possibility of failure of the motor.
Задачей изобретения является увеличение надежности работы станка-качалки с возможностью работы при низких температурах.The objective of the invention is to increase the reliability of the rocking machine with the ability to work at low temperatures.
Для решения указанной задачи в известном станке-качалке, содержащем раму, стойку, балансир с противовесом и головкой, а также привод для преобразования вращения двигателя в возвратно-поступательное движение, установленный в корпусе и шарнирно-сочлененный с балансиром, привод выполнен в виде пары винт-гайка качения и соединен с реверсивным электродвигателем, шарнирно-сочлененным с рамой, причем элемент привода, шарнирно-сочлененный с балансиром, находится в подвижном соединении с корпусом и его ход ограничен по меньшей мере одним датчиком перемещения и демпферами, а вращающийся элемент соединен с валом электродвигателя; гайка привода, находящаяся в подвижном соединении с корпусом, перемещает балансир посредством полого штока, охватывающего винт, причем верхний конец винта установлен в подшипнике, соединенном с корпусом при помощи кронштейнов, проходящих через прорези в полом штоке, а винт привода соединен с валом реверсивного электродвигателя; полый шток находится в гофрированном рукаве и шарнирно сочленен с балансиром, а корпус содержит эластичную оболочку, наружная поверхность которой сообщается с атмосферой; полый шток соединен с уплотненным кожухом, шарнирно-сочлененным с балансиром и входящим в подвижное соединение с корпусом; винт привода, находящийся в подвижном соединении с корпусом, перемещает балансир посредством уплотненной штанги, находящейся в гофрированном рукаве, а гайка привода соединена с валом реверсивного электродвигателя посредством патрубка, охватывающего винт, и установлена в подшипнике, соединенном с корпусом.To solve this problem in a known rocking machine containing a frame, a rack, a balancer with a counterweight and a head, as well as a drive for converting the rotation of the engine into reciprocating motion installed in the housing and articulated with the balancer, the drive is made in the form of a pair of screws is a rolling nut and is connected to a reversible electric motor articulated with a frame, the drive element articulated with a balancer being in movable connection with the housing and its stroke limited by at least one sensor m displacement and dampers, and the rotating element is connected to the motor shaft; the drive nut, which is in a movable connection with the housing, moves the balancer by means of a hollow rod enclosing the screw, the upper end of the screw being installed in the bearing connected to the housing by means of brackets passing through the slots in the hollow rod, and the drive screw is connected to the shaft of the reversible electric motor; the hollow stem is in the corrugated sleeve and articulated with the balancer, and the body contains an elastic shell, the outer surface of which communicates with the atmosphere; the hollow rod is connected to a sealed casing, articulated with a balancer and included in a movable connection with the housing; the drive screw, which is in a movable connection with the housing, moves the balancer by means of a sealed rod located in the corrugated sleeve, and the drive nut is connected to the shaft of the reversible electric motor by means of a pipe enclosing the screw and is mounted in a bearing connected to the housing.
Указанные признаки позволяют устранить недостатки, присущие прототипу, за счет использования привода типа винт-гайка качения, обеспечивающего прямое преобразование вращения в возвратно-поступательное движение без использования промежуточного масляного насоса высокого давления и гидравлической системы.These signs can eliminate the disadvantages inherent in the prototype, through the use of a screw-nut rolling drive type, which provides direct conversion of rotation into reciprocating motion without the use of an intermediate high-pressure oil pump and hydraulic system.
На фиг.1 схематично изображена конструкция станка-качалки. На фиг.2 и 3 схематично приведены различные конструкции одного варианта осуществления привода, на фиг.4 - узел крепления верхнего подшипника винта, а на фиг.5 - другой вариант осуществления привода.Figure 1 schematically shows the design of the rocking machine. Figure 2 and 3 schematically shows the various designs of one embodiment of the drive, figure 4 - the mounting unit of the upper bearing of the screw, and figure 5 is another embodiment of the drive.
Станок-качалка содержит раму 1, установленную на ней стойку 2 с балансиром 3 и противовесом 4. Головка 5 балансира 3 соединена тросами с подвеской 6 для крепления полированного штока. Привод 7 типа винт-гайка качения служит для преобразования вращения реверсивного электродвигателя 8 в возвратно-поступательное движение балансира 3. Привод 7 и реверсивный электродвигатель 8 соединены с балансиром 3 и рамой 1 при помощи шарниров 9 и 10, соответственно.The rocking machine contains a frame 1, a
Гайка 11 (фиг.2) находится в подвижном соединении с корпусом 12 привода 7 посредством шпоночного соединения 13 и соединена с полым штоком 14, охватывающим винт 15, соединенный с валом 16 реверсивного электродвигателя 8. Концы винта 15 установлены в подшипниках 17 и 18. Верхний подшипник 18 соединен с корпусом 12 при помощи кронштейнов 19, проходящих через прорези 20 в полом штоке 14 (фиг.4), обеспечивая фиксированно-фиксированный способ крепления привода. Внутренняя полость корпуса 12 герметизирована снизу кольцевым уплотнением 21.The nut 11 (figure 2) is in a movable connection with the
Для обеспечения реверса электродвигателя 8 в верхней и нижней части корпуса 12 установлены датчики 22 и 23 перемещения, соединенные со станцией управления двигателем (не показана). Расстояние между датчиками 22, 23 соответствует длине хода станка-качалки. Плавность остановки в верхней и нижних точках перемещения станка-качалки обеспечивается станцией управления заданным режимом вращения электродвигателя 8, а также демпферами 24 и 25. Может быть также установлен только один датчик перемещения 21 или 22, а длина хода может отсчитываться по числу оборотов реверсивного электродвигателя 8.To ensure reverse motor 8 in the upper and lower parts of the
Длина хода станка-качалки постоянна, а производительность станка-качалки при данном диаметре насоса плавно регулируется числом оборотов электродвигателя 8 и соответствующим им числом качаний. При необходимости может также регулироваться длина хода отсчетом числа оборотов двигателя 8 относительно одного из датчиков 21 или 22.The stroke length of the rocking machine is constant, and the performance of the rocking machine with a given diameter of the pump is smoothly controlled by the number of revolutions of the electric motor 8 and the corresponding number of swings. If necessary, the stroke length can also be adjusted by counting the speed of the engine 8 relative to one of the
Полый шток 14 защищен гофрированным рукавом 26, а корпус 12 содержит эластичную оболочку 27, наружная поверхность которой сообщается с атмосферой. Полый шток 14 может быть охвачен цилиндрическим кожухом 28 (фиг.3), герметизированным кольцевым уплотнением 29. Кожух 28 находится в подвижном соединении с корпусом 12 привода 7 посредством шпоночного соединения 30. Для предотвращения попадания пыли в полость кожуха 27 установлен фильтр 31.The
В другом варианте осуществления привода (фиг.5) винт 15 находится в подвижном шпоночном соединении 32 с корпусом 12 и перемещает балансир 3 посредством штанги 33, защищенной гофрированным рукавом 34 и снабженной уплотнением 35. Гайка 11 привода соединена с валом 16 реверсивного электродвигателя 8 посредством патрубка 36, охватывающего винт 15, и установлена в подшипнике 37, соединенном с корпусом 12. Винт 15 содержит подшипники 38, соприкасающиеся с патрубком 36.In another embodiment of the actuator (Fig. 5), the
Станок-качалка работает следующим образом.Rocking machine works as follows.
При вращении вала 16 реверсивного электродвигателя 8 винт 15 привода 7, вращаясь в подшипниках 17 и 18, передает момент вращения на гайку 11. Гайка 11, находящаяся в подвижном шпоночном соединении 13 с корпусом 12, вместе с полым штоком 14 совершает возвратно-поступательное движение, причем шток 14 перемещается относительно кронштейнов 19, проходящих через прорези 20. Полый шток 14 посредством шарнира 9 передает возвратно-поступательное движение установленному на стойке 2 балансиру 3 с противовесом 4, а также головке 5 и подвеске 6 полированного штока привода штангового насоса. При этом реверсивный двигатель 8 качается в шарнире 10 относительно рамы 1, а привод 7 перемещается вместе с балансиром 3 при помощи шарнира 9. При приближении гайки 11 к верхней или нижней точкам датчиком перемещения 22 или 23 выдается сигнал на реверсивный электродвигатель 8, который плавно замедляет вращение при взаимодействии с демпфером 24 или 25 до полной остановки и последующего реверса.When the
При перемещении полого штока 14, изолированного гофрированным рукавом 26, происходит изменение объема корпуса 12, изолированного снизу уплотнением 21, которое компенсируется эластичной оболочкой 27.When moving the
При перемещении полого штока 14 и соединенного с ним цилиндрического кожуха 28 (фиг.3), герметизированного кольцевым уплотнением 29, находящегося в подвижном соединении с корпусом 12 посредством шпоночного соединения 30, изменение объема привода 7 значительно, и воздух проходит в образующиеся полости через фильтр 31, предотвращая попадание пыли в полость корпуса 12.When moving the
В другом варианте осуществления привода (фиг.5) электродвигатель 8 вращает патрубок 36, охватывающий винт 15, которые взаимодействуют посредством подшипника 38. Патрубок 36 передает момент вращения на гайку 11, вращающуюся в подшипнике 37. Винт 15, находящийся в шпоночном соединении 32 с корпусом 12, перемещает уплотненную 35 штангу 33, защищенную от окружающей среды гофрированным рукавом 34. При реверсировании направления вращения электродвигателя 8 винт 15 вместе со штангой 33 совершает возвратно-поступательное движение, передаваемое на балансир 3 посредством шарнира 9. В остальном, привод работает аналогично представленному на фиг.2 и 3.In another embodiment of the drive (FIG. 5), the motor 8 rotates a
В качестве привода винт-гайка качения может быть использован шарико- или ролико-винтовой привод.As a rolling screw-nut drive, a ball or roller screw drive can be used.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123145/06A RU2449171C2 (en) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Pumping unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010123145/06A RU2449171C2 (en) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Pumping unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010123145A RU2010123145A (en) | 2011-12-20 |
RU2449171C2 true RU2449171C2 (en) | 2012-04-27 |
Family
ID=45403689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010123145/06A RU2449171C2 (en) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Pumping unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449171C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534336C1 (en) * | 2013-12-03 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Beamless pumping unit |
RU2643881C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Piston pump |
RU2654560C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Plunger unit |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1222422A (en) * | 1968-02-19 | 1971-02-10 | Hawk Oil Field Equipment Corp | Well pumping apparatus |
SU1020636A1 (en) * | 1981-12-23 | 1983-05-30 | Radzhabov Nazim N | Drive of bore-hole sucker-rod pump |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
-
2010
- 2010-06-08 RU RU2010123145/06A patent/RU2449171C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1222422A (en) * | 1968-02-19 | 1971-02-10 | Hawk Oil Field Equipment Corp | Well pumping apparatus |
SU1020636A1 (en) * | 1981-12-23 | 1983-05-30 | Radzhabov Nazim N | Drive of bore-hole sucker-rod pump |
US5404767A (en) * | 1993-09-03 | 1995-04-11 | Sutherland; James M. | Oil well pump power unit |
RU2347947C1 (en) * | 2007-09-04 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") | Deep-well pump unit |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2534336C1 (en) * | 2013-12-03 | 2014-11-27 | Открытое акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (ОАО "ТатНИИнефтемаш") | Beamless pumping unit |
RU2643881C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-02-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Piston pump |
RU2654560C1 (en) * | 2017-05-02 | 2018-05-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) | Plunger unit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010123145A (en) | 2011-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2347947C1 (en) | Deep-well pump unit | |
CN201103384Y (en) | Plunger type oil pumping machine driven by oil-submersible motor | |
CN103277455B (en) | Trunnion shaft and there is the motor of this trunnion shaft | |
CN102319785B (en) | Single-action type variable length connecting rod and crank-connecting rod transmission mechanism | |
RU2449171C2 (en) | Pumping unit | |
US10280720B2 (en) | Submersible reciprocating oil well pump unit | |
CN103307246A (en) | Stroke-adjustable push rod mechanism | |
CN202732551U (en) | Electro-hydraulic stepping cylinder | |
CN102226466A (en) | Reciprocating screw transmission mechanism | |
CN103480558B (en) | Vibrator and vibratory sieve | |
CN102678089A (en) | Mobile counterweight type pumping unit | |
CN108500408B (en) | A kind of Electrolyzed Processing straight-line oscillation device | |
CN207880016U (en) | A kind of durable type electrohydraulic circulator with heat sinking function | |
RU2641762C1 (en) | Submersible oil extraction unit with plunger pump | |
US2913910A (en) | Ball bearing, screw jack, pumping mechanism | |
RU2532641C1 (en) | Submersible pump set | |
CN208996883U (en) | A kind of Electromechanical Control change discharge capacity bilateral servo pump | |
CN109681415A (en) | A kind of beam pumping unit balancing device | |
CN111997573B (en) | Oil pumping unit | |
CN105179357A (en) | Hydraulic annular joint oil cylinder | |
RU2532469C1 (en) | Submersible pump set | |
RU151546U1 (en) | ADJUSTABLE PLUNGER PUMP | |
CN2583389Y (en) | Oppsited reciprocating motion device | |
CN202001571U (en) | Damping and energy saving mechanism for converting rotary movement to reciprocating movement | |
CN205779992U (en) | Novel swing servo hydraulic cylinder |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120609 |