Нефтепромысловые машины и механизмы
..pdfНаименьшее допустимое межосевое расстояние определяется по формуле
^min = 0 ,5 5 ( D Q Дм) Н~
а наибольшее межосевое расстояние по формуле
^тах = 2 (Дб Ч" -®м),
где Дб и Д м — диаметры большого и малого шкивов; h — высота сечения ремня.
Рекомендуемая скорость движения ремня с сечениями О, А, Б, В v ^ 25 м/сек, а ремней большого сечения v ^ 30 м/сек.
Мощность, передаваемая клиновидным ремнем, зависит от ско рости и сечения ремня, диаметра меньшего шкива и дается в соответ ствующих справочниках.
Зная общую мощность ременной передачи и мощность, передавае мую одним ремнем, легко определить количество ремней.
§ 105. Станки-качалки с увеличенной длиной хода
Для станков-качалок нормального ряда, как было указано в § 95, приняты следующие соотношения между кинематическими звеньями:
-у- = 0,231 -г0,284 и - у = 0 ,2 9 6 -г0,332.
В последнее время установлена возможность увеличения этих соотношений до
- ^ = 0,35-^0,40 и у - ~ 0 , 4 5 0 , 5 .
В связи с этим представляется возможным либо увеличить длину хода станков-качалок только за счет увеличения радиуса кривошипа без изменения других звеньев, либо уменьшить размеры станковкачалок при сохранении радиуса кривошипа.
Станок-качалка СКН2-615 спроектирован с учетом увеличенных
соотношений j и у , за счет чего существенно уменьшены его габариты
и вес. У остальных станков нормального ряда, поскольку они нахо дились в серийном производстве, увеличен радиус кривошипа, т. о. увеличена длина хода. Для этой цеДи с 1950 г. у станков-качалок, работающих на нефтепромыслах, производили замену кривошипов на удлиненные, а в последующем заводы-изготовители выпускают эти станки с удлиненными кривошнпами,-
В соответствии с этим длины хода станков-качалок СКНЗ-915, СКН5-1812 и СКН10-2115 увеличены соответственно до 1500, 3000 и 3300 мм и им присвоены новые шифры: СКНЗ-1515, СКН5-3015 и СКН10-3315.
Этот простой способ увеличения длины хода позволил повысить производительность насосной установки и расширить область при менения серийных станков-качалок.
У станков-качалок с увеличенной длиной хода сохранены все детали и узлы, за исключением кривошипов. Поэтому расчетная допускаемая нагрузка на головку балансира остается неизменной, если при этом передаваемый через редуктор крутящий момент не превосходит расчетный.
Поскольку увеличение длины хода связано с возрастанием пере даваемого через редуктор крутящего момента, то использование станков-качалок ограничивается в основном не грузоподъемностью, а необходимостью не превышать расчетный крутящий момент. Это несколько ограничивает наибольшие допустимые глубины спуска насосов различных диаметров. В то же время с применением увели ченной длины хода представляется возможным использовать при необходимости при всех размерах насосов либо расчетную нагрузку на головку балансира, либо расчетный крутящий момент редуктора. Это расширяет область применения станков-качалок с увеличенном длиной хода по сравнению с нормальными станками, у которых при малых и средних диаметрах насосов полностью может быть использована только максимальная допускаемая нагрузка на го
ловку балансира.
В результате проведенных работ по увеличению длины хода станков-качалок был пересмотрен ГОСТ 5866-51 на параметры стан ков-качалок нормального ряда и в 1956 г. утвержден новый ГОСТ
5866-56.
Основные технические данные но новому ГОСТ приведены и табл. 36.
§ 106. Безбалансирные станки-качалки
Станки-качалки могут быть не только балансирными, но и безбалансирными с механическим и гидравлическим приводом.
Безбалансирный станок-качалка с механическим ^ приводом (рис. 171) занимает меньшую площадь» чем балансирный. Опорная стрела 7, расположенная наклонно, прикреплена к раме 2. Н а верх нем конце стрелы на подшипниках качения & находится ось сдвоен ного цепного колеса 4. Подвеска 5, н которой закрепляют сальнико вый шток 7, подвешена на двух роликовых цепях 6, перекинутых через сдвоенное цепное колесо. КонД**1 цепей прикреплены к трапер се 8. К траверсе присоединены шатувЫ 12. Редуктор 70, приводимым от электродвигателя 13 при помощи клиновых ремней 77, имеет на ведомом валу диски 9. В них име!Отся отверстия 77 для пальцем нижних головок шатунов; эти отверстия расположены на разним удалении от оси вращения дисков для изменения длины хода. Для уравновешивания станка грузы 15 пеРеДвигают по окружности диска в нужное положение.
Для облегчения и ускорения операций по изменению числа кача ний применяют набор быстросменных шкивов различного диаметра для электродвигателя.
Рис. 174. Кривошип с ус тройством для плавного регулирования длины хода станков-качалок.
1— ходов ой винт; 2 |
п одш и п |
ник; 3 и 4 — уп оры ; |
5 — палец |
кривош ипа; 6 — к ривош ип .
Шкив (рис. 175, а) состоит из втулки 1 с наружной конусной по верхностью и приваренной к ней шайбы 2. Втулка постоянно закре плена на валу электродвигателя при помощи клиновой шпонки. Для указанной втулки имеется набор сменных ободов 4 с различны
ми |
наружными |
диаметрами |
|
||||
и одинаковой |
конусной рас |
|
|||||
точкой. |
Сменный |
обод |
наде |
|
|||
вается на втулку и укреп |
|
||||||
ляется |
болтами |
с |
шайбой. |
|
|||
Быстросменный |
шкив |
видо |
|
||||
измененной |
конструкции |
|
|||||
(рис. 175, б) имеет сменный |
|
||||||
обод 4, закрепляемый на |
|
||||||
втулке 1 при помощи гайки 3. |
|
||||||
|
При |
использовании |
опи |
|
|||
санных |
конструкций криво |
|
|||||
шипа и |
шкивов |
изменение |
|
||||
реяшма работы станка-качал |
Рис. 175. Быстросъемные шкивы для элек |
||||||
ки |
занимает |
10—15 |
мин. |
||||
Откидные головки |
баланси |
тродвигателя. |
|||||
|
|||||||
ров станков-качалок имеют недостаток, заключающийся в том, что, когда их откидывают для
проведения подземного ремонта, происходит сильный удар о балан сир. У станков (кроме станка СКН2-615) головки начали выполнять
поворотными. |
Защелка |
фиксирует головку |
в рабочем |
положении. |
|
Для поворота головки |
переднее плечо |
балансира устанавливают |
|||
в несколько |
приподнятом положении; |
клин |
защелки |
вытягивают |
|
из гнезда- и затем нажимом крюка или талевого блока головку поворачивают в' нужную сторону. Для автоматического возврата головки в рабочее положение под действием * собственного веса достаточно дать станку один-два хода.
Рис. 176. Поворотная рама-салазки для электродвигателя.
Для ускорения и упрощения смены и натяжения клиновид ных ремней передачи от электродвигателя на редуктор применяют поворотную раму-салазки под электродвигатель.
Рама-салазки (рис. 176) состоят из сваренных между собой поперечных 7 и продольных 8 балок. Салазки 6, на которые устана вливают электродвигатель, могут перемещаться по продольным балкам или нодсалазкам вдоль пазов последних.
Раму-салазки монтируют на раме станка-качалки. С поперечной балкой 5 рамы станка рама-салазки соединена шарнирами 4. С попе речной балкой 9 шарнирно соединена пята 1 винта 2, гайка 3 кото рого прикреплена к раме-салазкам. Вращением винта осуществляют поворот рамы-салазок вместе с электродвигателем, установленным на ней. В результате этого изменяется межцентровое расстояние между валами редуктора и электродвигателя, что позволяет легко менять ремни и регулировать их натяжение.
Несколько усовершенствованы редукторы. Дно корпуса начали выполнять наклонным с трехсторонним стоком, что обеспечивает экономию масла, а также быстрый и полный слив отработанного масла.
Например, в редуктор станка СКН5 требуется теперь заливать 85 л масла вместо 130 л. Для контроля уровня масла в редукторе имеются два шариковых клапана (одинаковые для всех редукторов). Унифицированы также отдушины с фильтровой сеткой.
Ведутся работы по применению железобетона для каркаса стан ков-качалок.
§ 108. Эксплуатация станков-качалок
Для эксплуатации каждой нефтяной скважины необходимо правильно подобрать элементы насосного оборудования: станоккачалку, глубинный насос, штанги, трубы.
Исходные данные для подбора оборудования — количество от качиваемой жидкости (дебит) и высота ее подъема (глубина спуска насоса). При этом важно учитывать режим откачки (длину хода и число ходов плунжера насоса).
При выборе насоса надо учитывать возможность откачки требуе мого количества жидкости при наиболее благоприятном режиме откачки. При выборе штанг необходимо стремиться к минимальному весу колонны при обеспечении требуемой прочности. Подбор станкакачалки связан с обеспечением требуемого режима откачки (длины хода и числа ходов), достаточной грузоподъемностью на головке балансира и допускаемым крутящим моментом на валу редуктора.
Правильный подбор насосного оборудования с учетом всех усло вий — задача довольно сложная.
Для облегчения этой задачи А. Н. Адониным составлена диаграм ма, при помощи которой можно достаточно точно и быстро выбрать оборудование по заданным значениям дебита и высоты подъема жидкости (рис. 177 а и 177 6).
В координатах Q (подача) и Н (глубина спуска) построены линии, ограничивающие области применения насосного оборудо вания. Диаграмма охватывает всю практически возможную область применения насосного оборудования. Ломаная линия нижней границы для каждого станка одновременно является верхней границей для следующего станка, меньшего по грузоподъемности.