WO2012092914A2 - Dual rotational and axial load pick-up element - Google Patents

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WO2012092914A2
WO2012092914A2 PCT/DE2011/002036 DE2011002036W WO2012092914A2 WO 2012092914 A2 WO2012092914 A2 WO 2012092914A2 DE 2011002036 W DE2011002036 W DE 2011002036W WO 2012092914 A2 WO2012092914 A2 WO 2012092914A2
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hollow shaft
screw
polishing rod
clamping screw
clamping
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Jochen Dittrich
Alexander Zuber
Angelo Cemin
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Netzsch Oilfield Products Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F04B53/144—Adaptation of piston-rods
    • F04B53/146—Piston-rod guiding arrangements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/12—Rope clamps ; Rod, casings or tube clamps not secured to elevators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121—Lifting well fluids
    • E21B43/126—Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level

Definitions

  • the present invention relates to a device with which axial loads and torques of well pumps can be transferred or received.
  • US Patent US 5,327,961 discloses a drive unit for a downhole pump.
  • the polishing bar is held by a polishing bar clamp.
  • the clamp essentially consists of three wedge-shaped elements, each of which encloses 120 ° of the polishing rod.
  • the wedge-shaped elements are connected via terminal points with the housing and fixed.
  • the polishing rod guide is provided with a shoulder on which the wedge-shaped elements rest.
  • the wedge-shaped elements are provided in the lower area with axial grooves.
  • US Pat. No. 6,843,313 describes a drive for pumps in a borehole.
  • the main object of the invention is to provide a device for protecting against rotary and vertical movements of the polishing rod, which may occur when replacing the gland to seal against the wellbore.
  • a holding clamp is attached to the polishing rod above the borehole, which fixes the polishing rod during assembly.
  • the invention has for its object to provide a simplified device with which the torques and the axial loads of a drive shaft for well pumps are economical, reliable and uncomplicated recordable.
  • Another object of the invention relates to a method with which torques and axial loads of a drive shaft for downhole pumps can be economically, reliably and easily recorded.
  • the transmission of the torque and / or the absorption of the axial load is ensured by a dual-acting, one-piece device.
  • the device is preferably used in borehole pumps in oil production. It is clear to the person skilled in the art that other fluids from wells can be conveyed with these pumps, in which the device according to the invention is used.
  • the torque can be transmitted through a hollow shaft receptacle with at least one linear surface.
  • the torque is transmitted through the corresponding linear surfaces of the device and the hollow shaft.
  • at least one securing screw is provided for fastening the hollow shaft.
  • the device is a clamp, which is provided at one end with a groove.
  • the width of the joint can be changed by at least two terminal screws. By tightening the terminal screws, the distance between the first part and the second part of the device is reduced. By this reduction in distance, an operative relationship between the device and the polishing rod is produced.
  • a screw head of at least one first clamping screw is arranged on a first part of the device.
  • a nut of at least one further clamping screw is also arranged on the first part of the device.
  • the screw head of at least one second clamping screw is arranged on a second part of the device.
  • the nut of at least one further clamping screw is also arranged on the second part of the device.
  • the first part and the second part of the device are each provided with at least one recess for receiving the screw head of a clamping screw.
  • the recess is designed such that it receives the screw head of the clamping screw on at least two sides form-fitting manner.
  • a method for absorbing axial loads of a polishing rod and / or for transmitting torques of a polishing rod and / or a hollow shaft in well pumps is disclosed.
  • the polishing rod is held in a clamping region of the device according to the invention such that the axial loads of the polishing rod are absorbed.
  • the torques of the polishing rod and / or the hollow shaft are transmitted via a hollow shaft receiver.
  • the hollow shaft is secured with at least one locking screw in the hollow shaft mount.
  • the device has a groove, which is reduced by tightening at least one clamping screw. By this reduction, the device is brought with the polishing rod in a positive and positive operative relationship. To tighten a nut of the terminal screw, only one tool is needed. This is the case because the screw head of the terminal screws is always inserted into a recess which is only minimally larger than the screw head of the respective terminal screw. Thus, a rotation of the respective terminal screw is impossible.
  • the device is closed with at least two terminal screws.
  • the at least two terminal screws are introduced into the device such that the screw head of a first clamping screw is located on a first part and the screw head of a second clamping screw is on a second part of the device.
  • Fig. 1 shows a device according to the invention, which is mounted on a drive unit.
  • Fig. 2 shows the device according to the invention in a three-dimensional view.
  • Fig. 3 shows the device according to the invention in section of a frontal view.
  • FIG. 1 shows a device 10 according to the invention, which is mounted on a drive unit 8. Via the drive pulley 12, the forces necessary for driving the borehole pump are transmitted to the hollow shaft 42.
  • the hollow shaft 42 opens into the hollow shaft receptacle 24 of the device 10 and is connected by at least one locking screw 40 releasably connected to the device 10.
  • the polishing rod 20 is held by the device 10 non-positively and positively.
  • the operative connection between the polishing rod 20 and the device 10 is achieved in that the device 10 is releasably clamped by tightening the terminal screws 34 with the polishing rod 20.
  • the forces which the hollow shaft 42 transmits to the device 10 via the hollow shaft receptacle 24 are transmitted to the polishing rod 20 via the clamping region 22 of the device 10.
  • the polishing rod 20 the arranged in the bore drive rod (not shown), and the rotor of the oil feed pump (not shown) is driven.
  • the forces transmitted to the hollow shaft 42 with the device 10 relate to the torque and the axial loads.
  • the torque is transmitted from the drive unit 8 to the hollow shaft 42 and from there to the hollow shaft receptacle 24 of the device 10.
  • the axial loads arise in the main by the weight of the attached to the polishing rod 20 drive linkage for the Rotor of Bohrfochpumpe.
  • a weight component which is formed from the material column, which rests on the rotor of the borehole pump. Above all, the delivery height plays a role here. The higher the column of material in the borehole above the rotor, the greater is the weight force acting on the rotor and thus on the drive linkage to the device 10.
  • Fig. 2 shows the device 10 according to the invention in a three-dimensional view.
  • the device 10 consists essentially of two subregions. On the one hand from the clamping region 22 for the polishing rod (not shown) and on the other from the area for the hollow shaft receiving 24.
  • the polishing rod is brought by clamping with the device 10 in operative connection.
  • the terminal screws 34 When bracing the first part 44 and the second part 46 are clamped with the terminal screws 34 such that the joint 32, at the end face 30 of the device 10, significantly reduced.
  • at least two terminal screws 34 are introduced into the device 10.
  • the screw heads 36 are seated in recesses 48 which are only slightly larger than the smallest diameter of the screw heads 36. Thus, the clamp screws 34 are secured against rotation.
  • Another advantage of the arrangement of the terminal screws 34 in the recesses 48 is that for tightening only a tool is needed, with which the nut 38 of the respective terminal screw 26, is tightened. Due to the dual function of the device 10, it is possible to transmit the required torques to the well pump and to record the axial loads occurring in the drive system.
  • a hollow shaft (not shown) is used.
  • This hollow shaft is introduced into the hollow shaft receptacle 24 of the device 0.
  • at least one linear surface 26 is provided, which forms an effective pairing with at least one linear surface of the hollow shaft. So that the hollow shaft remains connected to the hollow shaft receptacle 24, the hollow shaft is releasably fixed with at least one locking screw 40 in the device 0.
  • Fig. 3 shows the device 10 according to the invention in section of a frontal view.
  • the device 10 has a first part 44 and a second part 46. Between the parts 44 and 46 is a gap 32 at the end face 30 of the device 10 can be seen.
  • a polishing rod (not shown) is positively and positively fixed.
  • a hollow shaft (not shown) is introduced into the hollow shaft receptacle 24 and releasably fixed with the locking screws 40.

Abstract

The invention relates to a device for transmitting torques to a polished rod and for accommodating axial loads of a polished rod and/or a hollow shaft for a borehole pump. The transmission of the torque and/or the accommodation of the axial load is ensured by a dual-action integral device.

Description

DUALES DREH- UND AXIALLASTAUF NAH ME ELEMENT  DUAL TURNING AND AXIALLASTAUF CLOSE ME ELEMENT
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit welcher Axiallasten und Drehmomente von Bohrlochpumpen übertragen bzw. aufgenommen werden können.The present invention relates to a device with which axial loads and torques of well pumps can be transferred or received.
Das amerikanische Patent US 5,327,961 offenbart eine Antriebseinheit für eine Bohrlochpumpe. Bei dieser Antriebseinheit wird die Polierstange von einer Polierstangenklemme gehalten. Die Klemme besteht im Wesentlichen aus drei keilförmigen Elementen, welche jeweils 120° der Polierstange umschließen. Die keilförmigen Elemente werden über Klemmstellen mit dem Gehäuse verbunden und fixiert. Hierzu ist die Polierstangenführung mit einem Ansatz versehen, auf dem die keilförmigen Elemente aufliegen. Um die Polierstange sicher zu halten sind die keilförmigen Elemente im unteren Bereich mit axialen Rillen versehen. US Patent US 5,327,961 discloses a drive unit for a downhole pump. In this drive unit, the polishing bar is held by a polishing bar clamp. The clamp essentially consists of three wedge-shaped elements, each of which encloses 120 ° of the polishing rod. The wedge-shaped elements are connected via terminal points with the housing and fixed. For this purpose, the polishing rod guide is provided with a shoulder on which the wedge-shaped elements rest. In order to keep the polishing rod safe, the wedge-shaped elements are provided in the lower area with axial grooves.
Die amerikanische Patentschrift US 6,843,313 beschreibt einen Antrieb für Pumpen in einem Bohrloch. In der Hauptsache wird eine Vorrichtung zum Schutz vor rotatorischen und vertikalen Bewegungen der Polierstange offenbart, welche beim Austausch der Stopfbuchse zur Abdichtung gegen das Bohrloch auftreten können. Hierzu wird oberhalb des Bohrloches eine Halteklemme an der Polierstange befestigt, welche die Polierstange während der Montage fixiert.  US Pat. No. 6,843,313 describes a drive for pumps in a borehole. The main object of the invention is to provide a device for protecting against rotary and vertical movements of the polishing rod, which may occur when replacing the gland to seal against the wellbore. For this purpose, a holding clamp is attached to the polishing rod above the borehole, which fixes the polishing rod during assembly.
Aus dem Stand der Technik sind viele Vorrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen Erdölförderpumpen angetrieben und/oder fixiert werden können. Vor allem die Aufnahme von Drehmomenten und Axiallasten bereitet Probleme. Aufgrund dieser umfangreichen Aufgaben sind hochkomplexe Vorrichtungen auf dem Markt. Many devices and methods are known from the prior art, with which Erdölförderpumpen can be driven and / or fixed. Especially the absorption of torques and axial loads causes problems. Because of these extensive tasks, highly complex devices are on the market.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vereinfachte Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die Drehmomente und die Axiallasten einer Antriebswelle für Bohrlochpumpen ökonomisch, betriebssicher und unkompliziert aufnehmbar sind. Thus, the invention has for its object to provide a simplified device with which the torques and the axial loads of a drive shaft for well pumps are economical, reliable and uncomplicated recordable.
Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Aufnahme der Drehmomente und Axiallasten gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Merkmalen der Unteransprüche zu entnehmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft ein Verfahren, mit welchem Drehmomente und Axiallasten einer Antriebswelle für Bohrlochpumpen ökonomisch, betriebssicher und unkompliziert aufgenommen werden können. The above object is achieved by a device for receiving the torques and axial loads, comprising the features of claim 1. Further advantageous embodiments can be found in the features of the subclaims. Another object of the invention relates to a method with which torques and axial loads of a drive shaft for downhole pumps can be economically, reliably and easily recorded.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 12 umfasst.  This object is achieved by a method comprising the features of claim 12.
Es ist eine Vorrichtung zur Übertragung von Drehmomenten auf eine Polierstange und zur Aufnahme von Axiallasten einer Polierstange und/oder eine Hohlwelle für eine Bohrlochpumpe offenbart. Die Übertragung des Drehmomentes und/oder die Aufnahme der Axiallast ist durch eine dual wirkende, einstückige Vorrichtung sichergestellt. Die Vorrichtung ist vorzugsweise bei Bohrlochpumpen in der Erdölgewinnung einsetzbar. Für den Fachmann ist klar, dass auch andere Fluide aus Bohrlöchern mit diesen Pumpen förderbar sind, bei welchen die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt wird. It is a device for transmitting torque to a polishing rod and for receiving axial loads a polishing rod and / or a hollow shaft for a well pump disclosed. The transmission of the torque and / or the absorption of the axial load is ensured by a dual-acting, one-piece device. The device is preferably used in borehole pumps in oil production. It is clear to the person skilled in the art that other fluids from wells can be conveyed with these pumps, in which the device according to the invention is used.
Durch eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Polierstange ist die Aufnahme beziehungsweise die Übertragung der Axiallast der Polierstange sichergestellt. Das Drehmoment ist durch eine Hohlwellenaufnahme mit mindestens einer linearen Fläche übertragbar. Hierbei erfolgt die Drehmomentübertragung durch die korrespondierenden linearen Flächen der Vorrichtung und der Hohlwelle. In der Hohlwellenaufnahme der Vorrichtung ist mindestens eine Sicherungsschraube zum Befestigen der Hohlwelle vorgesehen. By a frictional connection between the device and the polishing rod recording or the transmission of the axial load of the polishing rod is ensured. The torque can be transmitted through a hollow shaft receptacle with at least one linear surface. Here, the torque is transmitted through the corresponding linear surfaces of the device and the hollow shaft. In the hollow shaft receptacle of the device, at least one securing screw is provided for fastening the hollow shaft.
Die Vorrichtung ist eine Klemme, welche an einer Stirnseite mit einer Fuge versehen ist. Die Breite der Fuge ist durch mindestens zwei Klemmenschrauben veränderbar. Durch das Anziehen der Klemmenschrauben wird der Abstand zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil der Vorrichtung verringert. Durch diese Abstandsverringerung wird ein Wirkzusammenhang zwischen der Vorrichtung und der Polierstange hergestellt. The device is a clamp, which is provided at one end with a groove. The width of the joint can be changed by at least two terminal screws. By tightening the terminal screws, the distance between the first part and the second part of the device is reduced. By this reduction in distance, an operative relationship between the device and the polishing rod is produced.
Ein Schraubenkopf mindestens einer ersten Klemmenschraube ist an einem ersten Teil der Vorrichtung angeordnet. Eine Mutter mindestens einer weiteren Klemmenschraube ist ebenfalls an dem ersten Teil der Vorrichtung angeordnet. Der Schraubenkopf mindestens einer zweiten Klemmenschraube ist an einem zweiten Teil der Vorrichtung angeordnet. Die Mutter mindestens einer weiteren Klemmenschraube ist ebenfalls an dem zweiten Teil der Vorrichtung angeordnet. Durch diese versetzte Anordnung der Klemmenschrauben und der zugehörigen Muttern an der Vorrichtung ist es möglich den Schwerpunkt der Vorrichtung zu variieren und an die Erfordernisse des Antriebskopfes anzupassen. A screw head of at least one first clamping screw is arranged on a first part of the device. A nut of at least one further clamping screw is also arranged on the first part of the device. The screw head of at least one second clamping screw is arranged on a second part of the device. The nut of at least one further clamping screw is also arranged on the second part of the device. Through this staggered arrangement of the terminal screws and the associated Nuts on the device, it is possible to vary the center of gravity of the device and adapt to the requirements of the drive head.
Der erste Teil und der zweite Teil der Vorrichtung sind jeweils mit mindestens einer Aussparung zur Aufnahme des Schraubenkopfes einer Klemmenschraube versehen. Die Aussparung ist derart ausgestaltet, dass sie den Schraubenkopf der Klemmenschraube an mindestens zwei Seiten formschlüssig aufnimmt. The first part and the second part of the device are each provided with at least one recess for receiving the screw head of a clamping screw. The recess is designed such that it receives the screw head of the clamping screw on at least two sides form-fitting manner.
Weiterhin ist ein Verfahren zur Aufnahme von Axiallasten einer Polierstange und/oder zur Übertragung von Drehmomenten einer Polierstange und/oder einer Hohlwelle bei Bohrlochpumpen offenbart. Die Polierstange wird in einem Klemmbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart gehalten, dass die Axiallasten der Polierstange aufgenommen werden. Die Drehmomente der Polierstange und/oder der Hohlwelle werden über eine Hohlwellenaufnahme übertragen. Die Hohlwelle wird mit mindestens einer Sicherungsschraube in der Hohlwellenaufnahme gesichert. Die Vorrichtung weist eine Fuge auf, die durch das Festziehen mindestens einer Klemmenschraube verkleinert wird. Durch diese Verkleinerung wird die Vorrichtung mit der Polierstange in einen kraft- und formschlüssigen Wirkzusammenhang gebracht. Zum Festziehen einer Mutter der Klemmenschraube wird nur ein Werkzeug benötigt. Dies ist der Fall, weil der Schraubenkopf der Klemmenschrauben immer in eine Aussparung eingebracht wird, die nur minimal größer ist als der Schraubenkopf der jeweiligen Klemmenschraube. Somit ist ein Drehen der jeweiligen Klemmenschraube unmöglich. Furthermore, a method for absorbing axial loads of a polishing rod and / or for transmitting torques of a polishing rod and / or a hollow shaft in well pumps is disclosed. The polishing rod is held in a clamping region of the device according to the invention such that the axial loads of the polishing rod are absorbed. The torques of the polishing rod and / or the hollow shaft are transmitted via a hollow shaft receiver. The hollow shaft is secured with at least one locking screw in the hollow shaft mount. The device has a groove, which is reduced by tightening at least one clamping screw. By this reduction, the device is brought with the polishing rod in a positive and positive operative relationship. To tighten a nut of the terminal screw, only one tool is needed. This is the case because the screw head of the terminal screws is always inserted into a recess which is only minimally larger than the screw head of the respective terminal screw. Thus, a rotation of the respective terminal screw is impossible.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung mit mindestens zwei Klemmenschrauben verschlossen. Hierbei werden die mindestens zwei Klemmenschrauben derart in die Vorrichtung eingebracht, dass sich der Schraubenkopf einer ersten Klemmenschraube auf einem ersten Teil und der Schraubenkopf einer zweiten Klemmenschraube auf einem zweiten Teil der Vorrichtung befindet. Bei der Verwendung von mehr als zwei Klemmenschrauben muss beim Einsetzen der Klemmenschrauben darauf geachtet werden, dass der Schwerpunkt der Vorrichtung richtig liegt. Dies wird dadurch realisiert, dass die Aussparungen in die Vorrichtung so eingefräst werden, dass die Klemmenschrauben immer richtig in die Vorrichtung eingebracht werden müssen. Es ist weiterhin möglich, die Aussparungen bei gegossenen Vorrichtungen direkt beim Gießen mit einzubringen. Die Lage der Aussparungen wird bereits bei der Konstruktion der Vorrichtung berechnet. Für den Fachmann ist klar, dass die Positionen von Schrauben und Muttern auch vertauscht werden können. In diesem Fall wäre die Muttern in die Aussparungen einzusetzen und die Schrauben mit dem einen Werkzeug in die Muttern einzudrehen.In a preferred embodiment, the device is closed with at least two terminal screws. In this case, the at least two terminal screws are introduced into the device such that the screw head of a first clamping screw is located on a first part and the screw head of a second clamping screw is on a second part of the device. When using more than two terminal screws, make sure the center of gravity of the device is correct when inserting the terminal screws. This is realized by milling the recesses into the device so that the terminal screws always have to be properly inserted into the device. It is also possible to incorporate the recesses in molded devices directly during casting. The position of the recesses is already calculated in the construction of the device. It will be clear to those skilled in the art that the positions of bolts and nuts can also be reversed. In this case, the nuts should be inserted into the recesses and the screws screwed with the one tool in the nuts.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. In the following, embodiments of the invention and their advantages with reference to the accompanying figures will be explained in more detail. The proportions of the individual elements to one another in the figures do not always correspond to the actual size ratios, since some shapes are simplified and other shapes are shown enlarged in relation to other elements for better illustration.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche an einer Antriebseinheit montiert ist.  Fig. 1 shows a device according to the invention, which is mounted on a drive unit.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer dreidimensionalen Ansicht. Fig. 2 shows the device according to the invention in a three-dimensional view.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im Schnitt einer Frontalansicht. Fig. 3 shows the device according to the invention in section of a frontal view.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10, welche an einer Antriebseinheit 8 montiert ist. Über die Antriebsscheibe 12 werden die, für den Antrieb der Bohrlochpumpe, notwendigen Kräfte auf die Hohlwelle 42 übertragen. Die Hohlwelle 42 mündet in die Hohlwellenaufnahme 24 der Vorrichtung 10 und wird, durch mindestens eine Sicherungsschraube 40 lösbar mit der Vorrichtung 10 verbunden. Im Klemmbereich 22 wird die Polierstange 20 von der Vorrichtung 10 kraft- und formschlüssig gehalten. Die Wirkverbindung zwischen Polierstange 20 und der Vorrichtung 10 wird dadurch erreicht, dass die Vorrichtung 10 durch Festziehen der Klemmenschrauben 34 lösbar mit der Polierstange 20 verspannt wird. Die Kräfte, die die Hohlwelle 42 auf die Vorrichtung 10 über die Hohlwellenaufnahme 24 überträgt, werden über den Klemmbereich 22 der Vorrichtung 10 an die Polierstange 20 weitergeleitet. Über die Polierstange 20, wird das im Bohrloch angeordnete Antriebsgestänge (nicht dargestellt), sowie der Rotor der Erdölförderpumpe (nicht dargestellt) angetrieben.  1 shows a device 10 according to the invention, which is mounted on a drive unit 8. Via the drive pulley 12, the forces necessary for driving the borehole pump are transmitted to the hollow shaft 42. The hollow shaft 42 opens into the hollow shaft receptacle 24 of the device 10 and is connected by at least one locking screw 40 releasably connected to the device 10. In the clamping region 22, the polishing rod 20 is held by the device 10 non-positively and positively. The operative connection between the polishing rod 20 and the device 10 is achieved in that the device 10 is releasably clamped by tightening the terminal screws 34 with the polishing rod 20. The forces which the hollow shaft 42 transmits to the device 10 via the hollow shaft receptacle 24 are transmitted to the polishing rod 20 via the clamping region 22 of the device 10. About the polishing rod 20, the arranged in the bore drive rod (not shown), and the rotor of the oil feed pump (not shown) is driven.
Die mit der Vorrichtung 10 auf die Hohlwelle 42 übertragenen Kräfte beziehen sich auf das Drehmoment und die Axiallasten. Das Drehmoment wird von der Antriebseinheit 8 auf die Hohlwelle 42 und von dort auf die Hohlwellenaufnahme 24 der Vorrichtung 10 übertragen. Die Axiallasten entstehen in der Hauptsache durch das Gewicht, des an der Polierstange 20 befestigten Antriebsgestänges für den Rotor der Bohrfochpumpe. Weiterhin kommt noch eine Gewichtskomponente hinzu, die aus der Materialsäule gebildet wird, welche auf dem Rotor der Bohrlochpumpe ruht. Hierbei spielt vor allem die Förderhöhe eine Rolle. Je höher die Materialsäule in dem Bohrloch über dem Rotor steht umso größer ist auch die Gewichtskraft die auf den Rotor und somit über das Antriebsgestänge auf die Vorrichtung 10 wirkt. The forces transmitted to the hollow shaft 42 with the device 10 relate to the torque and the axial loads. The torque is transmitted from the drive unit 8 to the hollow shaft 42 and from there to the hollow shaft receptacle 24 of the device 10. The axial loads arise in the main by the weight of the attached to the polishing rod 20 drive linkage for the Rotor of Bohrfochpumpe. Furthermore, there is added a weight component, which is formed from the material column, which rests on the rotor of the borehole pump. Above all, the delivery height plays a role here. The higher the column of material in the borehole above the rotor, the greater is the weight force acting on the rotor and thus on the drive linkage to the device 10.
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 in einer dreidimensionalen Ansicht. Die Vorrichtung 10 besteht im Wesentlichen aus zwei Teilbereichen. Zum einen aus dem Klemmbereich 22 für die Polierstange (nicht dargestellt) und zum anderen aus dem Bereich für die Hohlwellenaufnahme 24. Die Polierstange wird durch Verspannen mit der Vorrichtung 10 in Wirkzusammenhang gebracht. Beim Verspannen werden der erste Teil 44 und der zweite Teil 46 derart mit den Klemmenschrauben 34 verspannt, dass sich die Fuge 32, an der Stirnseite 30 der Vorrichtung 10, deutlich verringert. Hierzu werden mindestens zwei Klemmenschrauben 34 in die Vorrichtung 10 eingebracht. Die Schraubenköpfe 36 sitzen in Aussparungen 48, die nur geringfügig größer sind als der kleinste Durchmesser der Schraubenköpfe 36. Somit werden die Klemmen schrauben 34 gegen Verdrehen gesichert. Ein weiterer Vorteil der Anordnung der Klemmenschrauben 34 in den Aussparungen 48 besteht darin, dass zum Festziehen nur ein Werkzeug benötigt wird, mit welchem die Mutter 38 der jeweiligen Klemmenschraube 26, angezogen wird. Durch die Doppelfunktion der Vorrichtung 10 ist es möglich die benötigten Drehmomente an die Bohrlochpumpe zu übertragen und die im Antriebssystem auftretenden Axiallasten aufzunehmen.  Fig. 2 shows the device 10 according to the invention in a three-dimensional view. The device 10 consists essentially of two subregions. On the one hand from the clamping region 22 for the polishing rod (not shown) and on the other from the area for the hollow shaft receiving 24. The polishing rod is brought by clamping with the device 10 in operative connection. When bracing the first part 44 and the second part 46 are clamped with the terminal screws 34 such that the joint 32, at the end face 30 of the device 10, significantly reduced. For this purpose, at least two terminal screws 34 are introduced into the device 10. The screw heads 36 are seated in recesses 48 which are only slightly larger than the smallest diameter of the screw heads 36. Thus, the clamp screws 34 are secured against rotation. Another advantage of the arrangement of the terminal screws 34 in the recesses 48 is that for tightening only a tool is needed, with which the nut 38 of the respective terminal screw 26, is tightened. Due to the dual function of the device 10, it is possible to transmit the required torques to the well pump and to record the axial loads occurring in the drive system.
Zur Übertragung der Drehmomente vom Antriebsmotor (nicht dargestellt) auf die Vorrichtung 10 wird eine Hohlwelle (nicht dargestellt) verwendet. Diese Hohlwelle wird in die Hohlwellenaufnahme 24 der Vorrichtung 0 eingebracht. In der Hohlwellenaufnahme 24 ist mindestens eine lineare Fläche 26 vorgesehen, die mit mindestens einer linearen Fläche der Hohlwelle eine Wirkpaarung bildet. Damit die Hohlwelle mit der Hohlwellenaufnahme 24 verbunden bleibt, wird die Hohlwelle mit mindestens einer Sicherungsschraube 40 in der Vorrichtung 0 lösbar fixiert.  To transmit the torques from the drive motor (not shown) to the device 10, a hollow shaft (not shown) is used. This hollow shaft is introduced into the hollow shaft receptacle 24 of the device 0. In the hollow shaft receptacle 24 at least one linear surface 26 is provided, which forms an effective pairing with at least one linear surface of the hollow shaft. So that the hollow shaft remains connected to the hollow shaft receptacle 24, the hollow shaft is releasably fixed with at least one locking screw 40 in the device 0.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 im Schnitt einer Frontalansicht. In dieser Abbildung ist zu erkennen, dass die Vorrichtung 10 einen ersten Teil 44 und einen zweiten Teil 46 aufweist. Zwischen den Teilen 44 und 46 ist eine Fuge 32 an der Stirnseite 30 der Vorrichtung 10 zu erkennen. Durch das Anziehen der Klemmenschrauben 34 wird der Abstand A zwischen dem ersten Teil 44 und dem zweiten Teil 46 derart verringert, dass die Fuge 32 verkleinert und eine Polierstange (nicht dargestellt) kraft- und formschlüssig fixiert wird. Zur Aufnahme der Drehmomente des Antriebs wird eine Hohlwelle (nicht dargestellt) in die Hohlwellenaufnahme 24 eingebracht und mit den Sicherungsschrauben 40 lösbar fixiert. Fig. 3 shows the device 10 according to the invention in section of a frontal view. In this figure, it can be seen that the device 10 has a first part 44 and a second part 46. Between the parts 44 and 46 is a gap 32 at the end face 30 of the device 10 can be seen. By tightening the terminal screws 34, the distance A between the first part 44 and the second part 46 is reduced such that the gap 32 is reduced and a polishing rod (not shown) is positively and positively fixed. To accommodate the torques of the drive, a hollow shaft (not shown) is introduced into the hollow shaft receptacle 24 and releasably fixed with the locking screws 40.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. The invention has been described with reference to a preferred embodiment.
Bezugszeichen reference numeral
8 Antriebseinheit 8 drive unit
10 Vorrichtung  10 device
12 Antriebsscheibe  12 drive pulley
20 Polierstange  20 polish rod
22 Klemmbereich für Polierstange 22 Clamping area for polishing rod
24 Hohlwellenaufnahme 24 Hollow shaft holder
26 lineare Fläche  26 linear area
30 Stirnseite  30 front side
32 Fuge  32 fugue
34 Klemmenschraube  34 Terminal screw
36 Schraubenkopf  36 screw head
38 Mutter  38 mother
40 Sicherungsschraube  40 locking screw
42 Hohlwelle  42 hollow shaft
44 erster Teil  44 first part
46 zweiter Teil  46 second part
48 Aussparung für Klemmenschraube 48 recess for terminal screw
A Abstand A distance

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (10) zur Übertragung von Drehmomenten auf eine Polierstange (20) und zur Aufnahme der Axiallast einer Polierstange (20) und/oder einer Hohlwelle (42) bei einer Bohrlochpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung des Drehmomentes und/oder die Aufnahme der Axiallast durch eine dual wirkende, einstückige Vorrichtung (10) sichergestellt ist, wobei das Drehmoment durch eine Hohlwellenaufnahme (24) mit mindestens einer linearen Fläche (26) übertragbar ist. 1. Device (10) for transmitting torque to a polishing rod (20) and for receiving the axial load of a polishing rod (20) and / or a hollow shaft (42) in a borehole pump, characterized in that the transmission of the torque and / or the Receiving the axial load is ensured by a dual-acting, one-piece device (10), wherein the torque through a hollow shaft receptacle (24) with at least one linear surface (26) is transferable.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Hohlwellenaufnahme (24) der Vorrichtung (10) mindestens eine Sicherungsschraube (40) zum Befestigen einer Hohlwelle (42) vorgesehen ist. 2. Device (10) according to claim 1, characterized in that in the hollow shaft receptacle (24) of the device (10) at least one locking screw (40) for fixing a hollow shaft (42) is provided.
3. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Klemme ist und dass die Breite der Fuge (32) der Vornchtung (10) durch mindestens zwei Klemmenschrauben (34) veränderbar ist. 3. Device (10) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the device (10) is a clamp and that the width of the joint (32) of the Vornchtung (10) by at least two terminal screws (34) is variable.
4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schraubenkopf (36) mindestens einer Klemmenschraube (34) an einem ersten Teil (44) der Vorrichtung (10) angeordnet ist und dass eine Mutter (38) mindestens einer weiteren Klemmenschraube (36) ebenfalls an dem ersten Teil (44) der Vorrichtung (10) angeordnet ist. 4. Device (10) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a screw head (36) at least one clamping screw (34) on a first part (44) of the device (10) is arranged and that a nut (38) at least one further clamping screw (36) is likewise arranged on the first part (44) of the device (10).
5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (36) mindestens einer Klemmenschraube (34) an einem zweiten Teil (44) der Vorrichtung (10) angeordnet ist und dass die Mutter (38) mindestens einer weiteren Klemmenschraube (36) ebenfalls an dem zweiten Teil (44) der Vorrichtung (10) angeordnet ist. 5. Device (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the screw head (36) at least one clamping screw (34) on a second part (44) of the device (10) is arranged and that the nut (38) at least one further clamping screw (36) is likewise arranged on the second part (44) of the device (10).
6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teil (44) und der zweite Teil (46) der Vorrichtung (10) jeweils mit mindestens einer Aussparung (48) zur Aufnahme des Schraubenkopfes (36) einer Klemmenschraube (34) versehen ist. 6. Device (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first part (44) and the second part (46) of the device (10) each with at least one recess (48) for receiving the screw head (36 ) is provided a clamping screw (34).
7. Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparung (48) derart ausgestaltet ist, dass sie den Schraubenkopf (36) der Klemmenschraube (34) an mindestens zwei Seiten formschlüssig aufnimmt. 7. Device (10) according to claim 6, characterized in that the recess (48) is designed such that it receives the screw head (36) of the clamping screw (34) in a form-fitting manner on at least two sides.
8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) vorzugsweise bei Bohrlochpumpen in der Erdölgewinnung einsetzbar ist. 8. Device (10) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the device (10) is preferably used in borehole pumps in oil production.
9. Verfahren zur Aufnahme von Axiallasten einer Polierstange (20) und/oder zur Übertragung von Drehmomenten einer Polierstange (20) und/oder einer Hohlwelle (42) bei Bohrlochpumpen mit einer Vorrichtung (10), die die Merkmale der Ansprüche 1 bis 8 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: 9. A method for absorbing axial loads of a polishing rod (20) and / or for transmitting torques of a polishing rod (20) and / or a hollow shaft (42) in downhole pumps with a device (10) comprising the features of claims 1 to 8 , characterized in that:
- eine Polierstange (20) in einem Klemmbereich (22) die Vorrichtung (10) derart gehalten wird, dass die Axiallasten der Polierstange (20) aufgenommen werden;  - A polishing rod (20) in a clamping region (22), the device (10) is held such that the axial loads of the polishing rod (20) are received;
- die Drehmomente der Polierstange (20) und/oder der Hohlwelle (42) über eine Hohlwellenaufnahme (24) übertragen werden;  - The torques of the polishing rod (20) and / or the hollow shaft (42) via a hollow shaft receiving (24) are transmitted;
- die Hohlwelle (42) mit mindestens einer Sicherungsschraube (40) in der Hohlwellenaufnahme (24) gesichert wird;  - The hollow shaft (42) with at least one locking screw (40) in the hollow shaft receiving (24) is secured;
- die Vorrichtung (10) eine Fuge (32) aufweist, die durch das Festziehen mindestens einer Klemmenschraube (34) verkleinert wird und - The device (10) has a joint (32) which is reduced by tightening at least one clamping screw (34) and
- das zum Festziehen einer Mutter (38) der Klemmenschraube (34) nur ein Werkzeug benötigt wird. - That only one tool is needed to tighten a nut (38) of the clamping screw (34).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mit mindestens zwei Klemmenschrauben (34) verschlossen wird.  10. The method according to claim 9, characterized in that the device (10) with at least two terminal screws (34) is closed.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Klemmenschrauben (34) derart in die Vorrichtung (10) eingebracht werden, dass sich der Schraubenkopf (36) einer Klemmenschraube (34) auf einem ersten Teil (44) und der Schraubenkopf (36) einer zweiten Kiemmenschraube (34) auf einem zweiten Teil (46) der Vorrichtung (10) befindet. 11. The method according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the at least two terminal screws (34) are introduced into the device (10) such that the screw head (36) of a clamping screw (34) on a first part (44 ) and the screw head (36) of a second cam screw (34) is located on a second part (46) of the device (10).
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