Для уравновешивания работы станка качалки

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уравновешивание — станка-качалка

Осмотр станков-качалок проводится не реже одного раза в 3 дня. При осмотре станков-качалок без их остановки по показаниям амперметра проверяют уравновешенность, которая считается нормальной, если разность между показаниями амперметра при ходах вверх и вниз не превышает 10 % от полусуммы двух максимальных значений силы тока за цикл. При правильном уравновешивании станка-качалки кривая изменения крутящего момента имеет вид синусоиды. [31]

Текущий ремонт должен обеспечивать работоспособность станков-качалок до их капитального ремонта. При текущем ремонте проверяют состояние станка-качалки и при необходимости заменяют: канатные подвески, головки балансира, серьги, шатуны, тормозной шкив и ленты, подшипники, втулки и пальцы, оси, исправляют погнутости, ликвидируют трещины и отколы, ремонтируют рамы, лестницы и ограждения, проверяют и регулируют соосность соединений кривошипов с шатунами, заменяют изношенные ремни и регулируют их натяжение, проверяют фиксаторы головки, заменяют при износе крепежные и стопорные детали, меняют смазку, регулируют станок-качалку и при необходимости его красят. Ремонт завершается уравновешиванием станка-качалки . [32]

Такие колебания нагрузки отрицательно влияют на прочность всей установки и особенно на работу двигателя. Чтобы предотвратить преждевременную сработку двигателя, необходимо выровнять нагрузку на него в период каждого двойного хода плунжера. Это достигается уравновешиванием станка-качалки при помощи противовесов. В станке-качалке СКНЗ-1515 способ уравновешивания комбинированный: на каждом кривошипе и на хвостовой части балансира смонтированы чугунные грузы. Контргруз должен быть рассчитан так, чтобы он уравновешивал вес столба жидкости и штанг, на преодоление которого и тратится энергия электродвигателя при ходе вверх. [33]

Читайте также:  Бытовые станки в красноярске

На рис. 7.2 показаны графики нагрузки электродвигателя уравновешенного и неуравновешенного станков-качалок, соответствующие 10 качаниям в минуту. За один Цикл работы насоса — одно качание — каждый из показанных графиков имеет два максимума и два минимума. Максимумы относятся к средним положениям балансира, а минимумы — к крайним. Уравновешивание станка-качалки осуществляется с помощью специальных противовесов, устанавливаемых на плече балансира, противоположном точке подвеса штанг, либо на кривошипах. [35]

Все станки-качалки состоят из четырех основных узлов ( см. рис. 55): рамы, стойки, балансира с траверсой и двумя шатунами, редуктора с кривошипами и противовесами. Наверху стойки имеется опорная плита, на которой устанавливаются и крепятся два подшипника качения оси балансира. Редуктор 11 устанавливается на раме и крепится на ней болтами. На обоих концах ведомого вала редуктора закрепляются два кривошипа 13, на которых прикреплены два чугунных противовеса 14, предназначенных для уравновешивания станка-качалки во время работы. На ведущем валу редуктора расположен двухколодочный тормоз. Шатуны 10 изготовлены из труб, в верхней части которых вварены головки, которыми они шарнирно соединяются с траверсой. К нижней части каждого шатуна приварена опора ( нижняя головка), к которой болтами прикрепляется корпус сферического подшипника качения пальца кривошипа. Подшипник закреплен на пальце кривошипа. [36]

Станок-качалка монтируется на стальной раме. Вращательное движение электродвигателя при помощи клкноременной передачи и редуктора с шестеренчатой передачей передается кри-вошипно-шатунному механизму. При вращении кривошипа посредством шатуна 14 приводится в колебательное движение балансир, качающийся на опоре. Головка балансира, к которой подсоединены штанги посредством канатной подвески, сообщает возвратно-поступательное движение плунжеру насоса. Уравновешивание станка-качалки во время работы осуществляется с помощью роторного противовеса и балансирного противовеса. [37]

Источник

Уравновешивание балансирных станков-качалок

В балансирных станках – качалках наиболее широко применяют уравновешивающие устройства, состоящих из грузов, установленных на балансире и роторе [1].

Читайте также:  Импорт станков в ссср

*Под уравновешенностью установки подразумевается равенство работ, совершаемых двигателем при ходе вверх и вниз, т.е. Ав=Ан.

Рисунок 1. 2. 10. – Безбалансирный способ уравновешивания

Балансирный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 10.) прост, но его основным недостатком является появление дополнительных инерционных сил, обусловленных наличием массы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на работе всех деталей установки.

От этого недостатка свободен роторный способ уравновешивания (Рисунок 1. 2. 11.) Уравновешивающий груз G монтируется на кривошипе.

При роторном уравновешивании инерционные усилия, возникающие при движении грузов, воспринимаются только подшипниками кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки [1].

При комбинированном уравновешивании на балансире устанавливают уравновешивающий груз G.

Комбинированное уравновешивание применяют в основном на средних по мощности станках – качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значительных сил инерции от противовеса [1].

Рисунок 1. 2. 11. – Роторный способ уравновешивания

Пневматическое уравновешивание (Рисунок 1. 2. 12.) применяют, как правило, на приводах с одноплечим балансиром.

Пневматическое уравновешивание осуществляется за счет изменения объема и давления сжатого воздуха, находящегося в цилиндре, поршень которого кинематически связан с балансиром привода [1].

Значение давления и объема газа определяются так же, как и параметры грузового уравновешивания: на основе равенства работы, выполняемой приводным двигателем при ходе колонны штанг вверх и вниз.

Применение пневматического цилиндра вместо противовесов и одноплечего балансира вместо двуплечего позволяет уменьшить массу установки, улучшить условия работы редуктора [1].

Уравновешивающее устройство состоит из цилиндра, внутри которого находится поршень со штоком, и реверса. Для пополнения системы сжатым воздухом предусмотрен компрессор. Для уменьшения потерь воздуха в ряде конструкций применен гидравлический затвор (гидропневматическое уравновешивание). В качестве ресивера может использоваться кожух уравновешивающего устройства [1].

При перемещении балансира вниз воздух, находящийся в ресивере, под начальным давлением сжимается и накапливает потенциальную энергию, которую отдает при ходе балансира вверх.

Пневматическое уравновешивание применяется в основном на мощных установках. Его недостатки (сложность, малая надежность, необходимость тщательного ухода) компенсируются существенными преимуществами – возможностью эксплуатации глубоких скважин относительно легкими станками, а также простотой уравновешивания при изменении режима работы установки [1].

Рисунок 1. 2. 12. – Пневматическое уравновешивание станка-качалки:

1 – ресивер; 2 – балансир; 3 – рама

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Уравновешивание — станка-качалка

Уравновешивание станка-качалки косвенно способствует уменьшению эмульгирования в скважинах, дающих большие количества эмульсии. При равномерных движениях штанг уменьшаются вибрации, вызыйающие хлестание штанг по стенкам подъемных труб и тем самым уменьшается эмульсация. [1]

Уравновешивание станка-качалки производится путем изменения положения роторных противовесов, а также изменения величины груза на балансире станка-качалки. [2]

Уравновешивание станка-качалки с целью равномерного распределения нагрузки на двигатель за обе половины цикла сводится к обеспечению равенства моментов на кривошипном валу за оба хода штанг. При этом отрицательный момент должен быть устранен, а положительные максимумы значительно снизиться ( фиг. [3]

Произвести уравновешивание станка-качалки СКН5 — 1812 ( фиг. [4]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. [5]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. Таким образом, достаточно уравновесить станок-качалку так, чтобы соблюдалось условие равенства максимумов момента за оба полуцикла. Соблюдение этого условия может быть очень просто проверено, если вращающий момент электродвигателя пропорционален силе тока. [6]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающегося момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. Опыт показывает, что при этом практически обеспечивается и равенство максимумов вращающегося момента за оба полуци кла, т.е. при ходе плунжера вверх и при ходе его вниз, а также равенство работ, совершаемых двигателем за оба полуцикла. [7]

При уравновешивании станка-качалки исходят из необходимости обеспечения наименьшего среднеквадратичного значения вращающего момента за полный цикл работы, которому соответствуют ходы плунжера вверх и вниз. [9]

При правильном уравновешивании станка-качалки средняя тангенциальная сила должна быть равна нулю. [10]

При комбинированном и кривошипном уравновешивании станка-качалки устанавливаются противовесы, перемещение которых осуществляется с помощью специальных ходовых винтов, установленных в торцевых пазах кривошипа. Конец винта имеет квадратное сечение под ключ. При вращении винта противовес перемешается по кривошипу, а по окончании процесса перемещения закрепляется путем затягивания гаек на специальных болтах. [11]

При комбинированном и кривошипном уравновешивании станка-качалки устанавливаются противовесы, перемещение которых осуществляется с помощью специальных ходовых винтов, установленных в торцевых пазах кривошипа. [12]

При этом уравновешивание станка-качалки 3 грузом 2, установленным на кривошипе, не обеспечивается. Для достижения большей нагрузки на головку балансира 4 станка-качалки 3 со стороны нижнего 12 механизма крепления канатной подвески к устьевым штокам 5 и 19 посредством гибкой связи 9 крепятся дополнительные уравновешивающие контргрузы 10 и 20 соответствующего значения. При этом режим работы станка-качалки с точки зрения его уравновешивания становится соответствующим заданному. Изменением веса контргрузов 10 и 20 при любых условиях можно обеспечить превышение нагрузки в одной из скважин. [13]

Даже при идеальном уравновешивании станка-качалки график нагрузки двигателя остается неравномерным, так как не уничтожаются ее пульсации, определяемые законом изменения скорости точки подвеса штанг. Вследствие этого КПД и cos ( p асинхронного двигателя снижаются против номинальных, соответствующих постоянной нагрузке, даже при условии равенства номинальной мощности Р среднеквадратичной мощности нагрузки Рэ. При ухудшении уравновешивания увеличивается коэффициент формы нагрузочного графика Кф. Недогрузка двигателя по нагреву, т.е. работа при Р3 Ра, в свою очередь, снижает его КПД и созф. [14]

Даже при идеальном уравновешивании станка-качалки график нагрузки двигателя остается неравномерным, так как не уничтожаются ее пульсации, определяемые законом изменения скорости точки подвеса штанг. [15]

Источник

Грузовое уравновешивание станка-качалки

Как уже отмечалось, равномерная нагрузка приводного дви­гателя штанговой насосной установки возможна только при нали­чии уравновешивающего устройства. В балансирных станках-качалках наиболее широко применяются уравновешивающие уст­ройства, состоящие из грузов, установленных на балансире и рото­ре.

Определим вес груза на балансире, при котором установка будет уравновешена. Механическая работа сил инерции на поли рованном штоке будет равна нулю, так как при его разгоне силы инерции будут иметь положительный знак, а при торможении — отрицательный.

Рис. 4.36. Кинематическая схема балансирного станка-качалки с балансирным уравновешиванием

При установке на балансире в точке В уравновешивающего груза G (рис. 4.36.) механическая работа при ходе вверх и вниз бу­дет соответственно равна (полагаем, что переднее плечо балансира равно заднему):

Если в уравновешенном станке-качалке Авн,то получим:

Поскольку в реальных станках-качалках груз устанавливается в точке С, то с учетом различных длин плеч балансира вес уравно­вешивающего груза будет равен:

Описанный способ уравновешивания называется баланс ир­ным. Он прост, но его основным недостатком является появление дополнительных инерционных сил, обусловленных наличием мас­сы груза G. Инерционные силы отрицательно сказываются на ра­боте всех деталей установки.

Этого недостатка нет у роторного способа уравновешива­ния (рис. 4.37.).

Рис. 4.37. Кинематическая схема балансирного станка-качалки с роторным

Уравновешивающий груз монтируется на кривошипе. При ходе штанг вверх и вниз работа двигателя будет равна:

При а = b из этих уравнений получим:

Т. к. S = 2г, то с учетом различной длины плеч балансира получим приближенно вес роторного груза:

Приняв стандартное значение роторного груза переме­щая его по кривошипу, определим место его установки по форму­ле:

При роторном уравновешивании инерционные усилия, воз­никающие при движении грузов, воспринимаются только подшип­никами кривошипного вала и при его постоянной угловой скорости вращения не передаются на другие детали установки.

При комбинированном уравновешивании на балансире ус­танавливается уравновешивающий груз G (рис. 4.38.).

Рис. 4.38. Кинематическая схема балансирного станка-качалки с комбинированным уравновешиванием

Вес груза на роторе определяется ниже описанным спосо­бом.

При ходе штанг вверх и вниз работа, затрачиваемая двигате­лем, равна:

где — перемещение точки подвеса штанг;

— перемещение центра тяжести на балансире по вертикали. Определим величину груза приравняв правые части уравнений:

Но тогда получим приближенно:

Приняв стандартное значение роторного груза опреде­лим место его установки по формуле:

Комбинированное уравновешивание применяется в основ­ном на средних по мощности станках-качалках, где использование балансирного уравновешивания привело бы к появлению значи­тельных сил инерции от противовеса. Уравновешенность установ­ки контролируется замером величины тока электродвигателя, мак­симальные значения которого при ходе штанг вверх и вниз должны быть одинаковыми.

Дата добавления: 2015-09-11 ; просмотров: 3933 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Оцените статью