задача, ГРП. ПШСН. 1 наземный привод штангового скважинного насоса 2 1 Назначение механического наземного индивидуального привода штангового скважинного насоса
 Скачать 1.67 Mb.
|
|
1 СОДЕРЖАНИЕ 1 НАЗЕМНЫЙ ПРИВОД ШТАНГОВОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА 2 1.1 Назначение механического наземного индивидуального привода штангового скважинного насоса .............................................................. 2 1.2 Условное обозначение привода штангового скважинного насоса ... 3 2 УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОГО БАЛАНСИРНОГО ПРИВОДА .. 6 2.1 Балансир .............................................................................................. 7 2.2 Головка балансира .............................................................................. 9 2.3 Кривошип ............................................................................................ 9 2.4 Шатун ................................................................................................ 10 2.5 Траверса ............................................................................................. 12 2.6 Трансмиссия ...................................................................................... 13 2.7 Двигатели .......................................................................................... 15 2.8 Клиноремённая передача .................................................................. 15 2.9 Тормоз. 16 2.10 Редуктор. 17 2.11 Узел подвески устьевого штока ..................................................... 19 2.12 Рама .................................................................................................. 20 2.13 Стойка .............................................................................................. 21 3 МОНТАЖ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА ......................................... 22 3.1 Монтаж подвески устьевого штока. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ........................................................ ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ....................................................................................... ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ....................................................................................... ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ....................................................................................... 33 2 ВВЕДЕНИЕ В нефтегазодобывающей промышленности наибольшее распространение получили механические балансирные приводы штанговых скважинных насосов (ПШСН), ранее называемые станками качалками (СК). Механический наземный балансирный привод передаёт через колонну штанг, возвратно-поступательное движение плунжеру штангового скважинного насоса. Механический привод состоит из двух частей, включающих в себя трансмиссию и преобразующий механизм. 1 НАЗЕМНЫЙ ПРИВОД ШТАНГОВОГО СКВАЖИННОГО НАСОСА Цель работы Изучение конструкции балансирного механического привода штангового скважинного насоса. 1.1 Назначение механического наземного индивидуального привода штангового скважинного насоса Наземный механический привод имеет следующее назначение для снижения скорости вращения вала двигателя до числа необходимого ходов точки подвеса штанг для преобразования вращательного движения с постоянной скоростью звена в возвратно-поступательное движение с переменной скоростью точки подвеса штанг обеспечение рационального расхода энергии двигателя уравновешивание нагрузки на двигатель в течение рабочего цикла, за один полный оборот кривошипа 3 пуски остановку всей установки контроль работы узлов и частей установки создание различных режимов работы установки штангового скважинного насоса изменением длинны хода точки подвеса штанги числа качаний балансира. 1.2 Условное обозначение привода штангового скважинного насоса Приводы штанговых скважинных насосных установок изготавливаются по ГОСТ Р 51763-2001. Имеют условное обозначение ПШСН-80-4,0-40Т, где ПШСН - привод штангового скважинного насоса 80 - максимальная нагрузка в точке подвеса штанг, кН; 4,0 - максимальная длинна хода штока, М 40 - наибольший допустимый крутящий момент на ведомом валу редуктора, кг*м; Т - тумбовое расположение редуктора Станки качалки, изготовленные по ГОСТу СССР ГОСТ 5866-76 имеют условное обозначение СК8-3,5-5600; где СК - станок качалка максимальная нагрузка в точке подвеса штанг, ТС; 3.5-Максимакльная длинна хода штокам 5600-наиболший допускаемый крутящий момент на ведомом валу редуктора, кг*с*м. Станки качалки по ОСТ 26 -16-08-87: 4 Указанным отраслевым стандартом впервые в нашей стране (тогда СССР) был предусмотрен выпуск станков - качалок дезаксиального типа 6 размеров. Стандартом предусмотрено два вида исполнения — с установкой редуктора на раме или на тумбе. Таким образом, образуется 12 моделей приводов. Принципиальное отличие дезаксиальных ПШСН от ранее применявшихся у нас исключительно аксиальных в том, что дезаксиальные ПШСН обеспечивают разное время хода штанг вверх и вниз, тогда как аксиальные — одинаковое. Поскольку разница в кинематике конструктивно обеспечивается элементарными средствами, те. тем или иным расположением редуктора относительно балансира и не требует специальных изменений конструкции, то ПШСН по рассматриваемому отраслевому стандарту не отличаются от аналогичных по Госстандарту. Структура условного обозначения станков-качалок по ОСТ 26-16-08-87: Условное обозначение Особенности кинематики (дезоксиальные-Д) Расположение редуктора на подставе - Т) Нагрузка на сальниковом штоке, т Максимальная длина хода сальникового штокам Максимальный крутящий момент редуктора, кгс·м Пример СКДТ3-1.5-710 где СК - Станок-качалка; Д - дезаксиальный; Х Х Х СК ХХХ Х 5 Т – редуктор установленный на тумбе 3 – номинальная нагрузка на устьевой шток 3 т 1.5 – максимальная длина хода устьевого штокам номинальный крутящий момент на ведомом валу редуктора. Пример условного обозначения ПШСН производства РЕДУКТОР СКДР 6-3-2.4-90-Ш3И-7.5-750У1 ТУ2ИБГУ-02-94 Тип Макс. нагрузка на сальниковом штоке, т Максимальный ход штокам Число качаний в мин Номинальное передаточное число редуктора Редуктор с шевронным зацеплением Количество ступеней редуктора С индивидуальной смазкой подшипников редуктора Номинальная мощность двигателя, кВт Синхронная частота вращения двигателя, об/мин* Климатическое исполнение и категория размещения характеристики редуктора могут изменяться заводом изготовителе 6 2 УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОГО БАЛАНСИРНОГО ПРИВОДА Механический привод представляет собой преобразующий кривошипно- коромысловый механизм с трансмиссией и двигателем, смонтированными на общей раме. Все основные узлы механического привода составляют в совокупности единую взаимосвязанную функциональную систему (рисунок 1). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 К 1 К Рисунок 1 - привод штанговых скважинных насосов 1 – рама 2 – стойка 3 – балансир 4 – головка балансира 5 – подвеска устьевого штока 6 – траверса 7 – шатун 8 – кривошип 9 – уравновешивающее устройство с использованием грузов или пневматического аккумулятора 10 – редуктор 11 – приводной двигатель (электрический или двигатель внутреннего сгорания 12 – защитное ограждение 13 – верхняя площадка. 7 Преобразующий механизм состоит из балансира (3), установленного настойке, шатунов (7), кривошипов (8). Балансир (3) на переднем плече (К) имеет головку (4) к которой через канатную подвеску закрепляется колонна штанг. Заднее плечо балансира посредствам траверсы (6), через опору траверсы, двумя шатунами (7) соединено с кривошипами (8), на которых закреплены противогрузы (9). Кривошипы закреплены неподвижно на тихоходном валу редуктора Балансир Балансир изготавливается из профильного проката, обычно из двутавров, устанавливается настойке по средствам промежуточной опоры, состоящей из оси, смонтированной в оси, установленной на роликовых подшипниках. Опорная часть балансира конструктивно выполняется так, что он может в некоторых приделах перемещаться по горизонтали для возможности центрирования ПШСН относительно устья скважины при монтаже. К балансиру шарнирно при помощи сферического роликоподшипника крепиться траверса Конструктивно балансиры ПШСН могут быть следующие 1.Однобалочные профильного проката двутаврового сечения рисунок а. В качестве заготовок применяется стальной профильный прокат обычные двутавровые или широкополочные двутавровые балки. Такой способ изготовления балансира является самым экономичным, так как используется заготовка. 2.Однобалочные сварной конструкции двутаврового сечения рисунок б. В мощных ПШСН, когда сечение стандартных профильных балок недостаточна, балансиры изготавливают из стального листа или полосы в виде тавровой балки сварной конструкции, состоящей из верхней и нижней полок и стойки. 8 3.Двухбалочные балансиры сварной конструкции представлены на (рисунок в и г. При отсутствии одной мощной балки балансир конструируют из двух параллельно расположенных профильных прокатов, связанных сверху и снизу продольными накладками. На рисунок в) показано сечение балансира, состоящее из двух параллельно расположенных швеллеров, а на (рисунок г) - из двух двутавровых балок. На рисунке д представлены балансиры для откидной головки балансира, а на рисунке е - для поворотной головки. Рисунок 2 - конструкции балансиров. а- из двутаврового проката б- из двутаврового сечения сварной конструкции виз двух швеллеров г - из двух двутавровых балок д - с откидной головкой е - с поворотной головкой. В процессе эксплуатации возможны деформации тела балансира. Балансир может быть изогнут, в таких случаях необходимы демонтаж и правка. Оба конца оси балансира установлены в сферических подшипниках, расположенных в чугунных корпусах, которые при помощи болтов крепятся к верхней полке стойки. К средней части оси с квадратным сечением приварена плита, через которую опора балансира соединяется с балансиром (рисунок 3). 9 Подшипники опоры балансира при значительном радиальном люфте заменяют новыми. Корпус подшипника при значительном износе необходимо восстановить или заменить новым. Изношенные поверхности оси восстанавливают наплавкой. Посадка подшипников на ось осуществляется при помощи нагрева в специальной масляной ванне. При ремонте обязательно меняется сальниковое уплотнение. Рисунок 3 - опора балансира 2.2 Головка балансира Головка балансира имеет сварную конструкцию с дугообразной формой рабочей части. Сочетания гибкой связи подвески дугообразной головкой балансира позволяет обеспечивать прямолинейность движения точки подвеса штанг, те. вертикальное, без отклонений перемещений устьевого штока. Это условие является обязательным из-за необходимости герметизации устья скважины. Головка балансира соединяется с балансиром шарнирно для возможности освобождения пространства над скважиной в процессе проведения подземных работ Кривошип Кривошип является ведущим звеном преобразующего механизма ПШСН. На кривошипе (рисунок 4) предусмотрены отверстия для 10 изменения длины хода устьевого штока. Осуществляется это перестановкой пальца кривошипа в соответствующее отверстие. Для увеличения длины хода устьевого штока, палец кривошипа устанавливается в отверстие находящееся на большем радиусе от центра, для уменьшения - в отверстие с меньшим радиусом от центра На кривошипе установлены противогрузы, которые можно перемещать с помощью съемного устройства, вставляемого в поперечный пазу основания противовеса. После перемещения противогрузы закрепляют на кривошипе, затягивая гайки на специальных болтах. Кривошипы при помощи шпоночного соединения закреплены неподвижно на оба конца тихоходного (ведомого) вала редуктора Рисунок 4 - кривошип ПШСН 2.4 Шатун Шатуны соединяют шарнирно кривошипы ПШСН с траверсой балансира. Шатун - стальная трубная заготовка, на одном конце которой вварена верхняя головка шатуна, а на другом - башмак, прикрепленный болтами к нижней головке шатуна (рисунок 5). Палец кривошипа 11 конусной поверхностью вставляется в отверстие кривошипа и через разрезную втулку затягивается гайками. Палец верхней головки шатуна шарнирно соединен с траверсой. В ПШСН типа СК8-3,5-5600 в верхней головке шатуна применен шарнирный подшипник типа ШС. Ремонт узла нижней головки шатуна. Наибольшему износу подвергаются разжимные втулки, палец нижней головки шатуна, подшипник качения. При неправильной посадке подшипника вырабатывается посадочное место в самой головке шатуна. При неправильной затяжке корончатой гайки пальца кривошипа (сильная затяжка или ослабление) происходит преждевременный износи разрушение сменных втулок, шпоночного соединения. Слабая затяжка вызывает смещение продольной оси одного кривошипа относительно другого. Это нарушает правильную работу кривошипов кривошипы работают рывками, что может привести к отрыву головок шатунов. Рисунок 5 - нижняя головка шатуна 12 Для разборки узла крепления пальца с кривошипом применяют специальный универсальный съемника гайка пальца кривошипа отворачивается специальным ключом. После разборки кривошипа необходимо отремонтировать шпоночное соединение. Если шпоночный паз на пальце кривошипа и самом кривошипе значительно деформирован и невозможна пригонка шпонки, то тогда расширяется изношенный шпоночный паз ив соответствии сего размерами изготавливается новая шпонка. Рабочие поверхности, как в шпоночном пазу, таки в самой шпонке должны быть тщательно пригнаны одна к другой покраске, так чтобы отпечаток сопряжения составлял не менее 70% от общей поверхности сопряжения. При фрезеровании нового паза и расширения старого необходимо, чтобы смещение осей по длине шпоночного паза было не более 0,05-0,1 мм. 2.5 Траверса Траверса является соединительным звеном между балансиром и двумя симметрично работающими шатунами. Траверса изготавливается из балки прямолинейной формы и из профильного проката. Средняя часть траверсы снабжена подшипником, корпус которой крепится к полкам балансира, а концы оси, проходящей через подшипник, фиксируется в отверстиях двух кронштейнов, которые крепятся к полкам траверсы. Принципиально возможны различные варианты расположения опоры балансира и траверсы относительно друг друга и тела балансира 1) обе опоры расположены под балансиром 2) обе опоры расположены над балансиром 3) опора балансира расположена над, а опора траверсы под балансиром 13 4) опора балансира расположена пода опора траверсы над балансиром. В отечественных ПШСН применяют установку траверсы снизу балансира. Почти во всех ПШСН опора траверсы (рисунок 6) снабжена сферическим подшипником, что позволяет компенсировать неточности изготовления и монтажа сопрягаемых узлов и деталей. Конструктивно траверсы бывают прямыми и фигурными. В современных ПШСН траверсы изготавливают из прямого профильного проката. Опора траверсы шарнирно соединяет балансир с траверсой. Средняя часть траверсы установлена в сферический роликоподшипник, корпус которого болтами прикреплен к нижней полке балансира. Концы оси зажаты в клеммовых зажимах двух кронштейнов. Траверса концами соединяется с верхней головкой шатунов. Рисунок 6 - опора траверсы 2.6 Трансмиссия В трансмиссию механического привода входит понижающий редуктор, клиноремённая передача, электродвигатель или двигатель 14 внутреннего сгорания (ДВС). Трансмиссия предназначена для снижения частоты вращения вала двигателя до частоты качаний штанг. Изменение числа качаний происходит путём изменения быстросъёмного шкива ( рисунок 7). Редуктор 10 закреплён неподвижно на подставке установленной, на раме 1. Электродвигатель 11 установлен на поворотной платформе подвижно соединенной с рамой. Поворот платформы вокруг горизонтальной оси шарниров обеспечивает регулировку натяжения ремней клиноремённой передачи. Силовой привод механического привода штангового скважинного насоса включает двигатель, клиноременную передачу, редуктор и тормозную систему. Клиноремённая передача в сочетании с редуктором обеспечивают замедленную частоту вращения ведомого вала редуктора с кривошипами. ред i рп i дв где n ДВ – частота вращения двигателя, мин i РП - передаточное число клиноремённой передачи i РЕД - передаточное число редуктора. Рисунок 7 - трансмиссия 1-быстросъёмный шкив 2 – втулка 3 – электродвигатель. 1 2 3 15 2.7 Двигатели Двигатели электрические, переменного тока, асинхронные, с короткозамкнутым ротором, с повышенным пусковым моментом, имеющие частоту вращения домин. Навалу двигателя устанавливаются быстросъёмные шкивы клиноремённой передачи, и обеспечить плавное бесступенчатое регулирование частоты хода ПШСН. Двигатель может располагаться в конце рамы за редуктором, атак же может располагаться между редуктором и скважиной. По высоте расположения двигателя в тумбовом варианте имеются две разновидности 1. двигатель расположен на тумбе на одном уровне с редуктором 2. двигатель монтируется на раме ПШСН. 2.8 Клиноремённая передача Клиноремённая передача от двигателя на ведущий вал редуктора широко распространена и выполняет несколько важных функций, в числе которых дополнительное к редуктору понижение передаточного числа трансмиссии и возможность регулирования числа качаний балансира. Передаточное число ременной передачи 2,5-5,0 в зависимости от диаметра балансирных шкивов. Число ремней передачи – от трех до шести. Клиноремённая передача состоит из клиновых ремней, шкива редуктора и набора быстросъёмных шкивов. При помощи сменных шкивов осуществляется ступенчатое регулирование числа двойных ходов головки балансира. Конструкция быстросъёмных шкивов и поворотных салазок электродвигателя позволяет быстро регулировать изменение числа качаний балансира. Недостаточное число ремней 16 вызывает увеличение нагрузок на ремень и увеличение скорости их изнашивания. При замене вышедшего из строя ремня необходимо менять весь комплект ремней. Натяжение ремней проверяют наблюдением и замером прогибов при подвешивании контрольного груза к средней части каждой ветви. 2.9 Тормоз Тормоз ПШСН предназначен для оперативной остановки преобразующего механизма в заданном положении. Тормоз фрикционный барабанный (радиального) и дискового (аксиального) принципа действия устанавливается на ведущем валу редуктора со стороны, противоположной установке ременного шкива. В двуколодочных тормозах (рисунок 8) зажим и освобождение тормозного шкива колодками производиться с помощью дифференциального винта с правой и левой нарезкой. Рукоятка тормоза вынесена вконец рамы, за электродвигатель. Рисунок 8 - Двухколодочный тормоз 1,2 - колодки тормоза 3 - палец 4 – накладки Д колодок; 6 - тормозной шкив 6 - ходовой винт Д - вилка 8,9 - гайки 10 - рукоятка Узел тормоза. В ПШСН тормоз вовремя работы не применяется, а используется только при выключенном двигателе для остановки преобразующего механизма ПШСН в определенном положении. 17 На ПШСН практическое применение имеют открыты незамкнутые) колодочные или ленточные тормоза неавтоматического действия (ручные. Тормоз в основном состоит из тормозного шкива, установленного на одном конце ведущего вала цилиндрического редуктора, и одной или двух тормозных колодок (при колодочном тормозе) или тормозной ленты (при ленточном тормозе) и системы управления. Колодки тормоза 1 и 2 (рисунок 8) закреплены на редукторе пальцем 3.. На внутренней поверхности тормозных колодок закреплены накладки антифрикционные из «феррада». При помощи стяжного устройства колодки обжимают тормозной шкив 5 2.10 Редуктор Редуктор основной механизм механического привода ПШСН. Редуктор обеспечивает понижение частоты вращения (скорости) двигателя до необходимой на ведомом валу. Основной показатель редуктора, крутящий момент на выходном валуи передаточное число. Общие передаточные числа всех редукторов типа Ц2НС одинаковые, равные 37,946, Типа Ц2НШ -А Типа Ц2НШ-750А-37,18. Пример условного обозначения Ц3НК-450 СУ ТУ2-ИБГУ-03-93 Ц – цилиндрический редуктор 3 – количество ступеней Н- зацепление Новикова; К – реверсивная вращение вала частота вращения выходного вала С – опоры подшипники скольжения 63- передаточное отношение редуктора У1-климатическое исполнение. Во всех редукторах применяется зубчатая передача на основе зацепления М.Л.Новикова. 18 Редуктор типа Ц2НС имеет в быстроходной ступени раздвоенный шеврок, в тихоходной – косозубую передачу. Опоры ведущего вала – роликоподшипники, опоры промежуточного и ведущего вала – конические роликоподшипники (рисунок 9 а) В редукторе типа Ц2НШ в отличие от Ц2НС тихоходная ступень выполнена шевронной с канавкой. Ведущий и промежуточный валы установлены на радиальных роликоподшипниках с короткими однорядными цилиндрическими роликами, а ведущий вал – на сферических двухрядных роликоподшипниках. Смазка зубчатых зацеплений – картерная, окунанием колес. Смазка опор быстроходного вала – картерная разбрызгиванием, опор промежуточного и ведомого вала – принудительная картерная В некоторых механических приводах используется современный трёхступенчатый редуктор типа Ц3НК (рисунок 9 б) в конструкциях этих редукторов максимально приближены предложения эксплуатационников нефтяников и требованиям АР (американский производственный институт. Основные достоинства и особенности редуктора Передаточные числа могут меняться, составляет 63,90 и 125, что позволяет снизить частоту качаний балансира до 1,7 в минуту Возможность изменения передаточного числа путём замены зубчатой пары входной ступени Применение вместо шевронной зубчатой передачи, трудоёмкой в изготовлении и ремонте, термоулучшенной крупномодульной косозубой передачи с упорными кольцами Масса редуктора Ц3НК при равных нагрузочных характеристиках до 25-30 % меньше по сравнению с редуктором Ц2НШ; Возможность применения электродвигателя с меньшей мощностью, что позволяет снизить потребление электроэнергии 19 Рисунок 9 – виды редукторов ПШСН а - двухступенчатый типа Ц2НС; б-трёхступенчатый типа Ц3НК 2.11 Узел подвески устьевого штока Узел подвески устьевого штока связывает ПШСН с колонной насосных штанги включает собственно подвеску, головку балансира и соединяющий их канат. Сама подвеска состоит из верхней и нижней траверсы, двух зажимов каната и зажима устьевого штока. В подвеске может устанавливаться гидравлический динамограф для проведения диагностирования состояния скважины оборудования (рисунок 10). Подвески устьевого штока (ПУШ) предназначены для соединения устьевого штока колонны штанг с приводом штангового скважинного насоса. Позволяют исследовать скважины с помощью динамографа, а также регулировать установку плунжера в цилиндре насоса. а б 20 Подвеска устьевого (сальникового) штока типа ПСШ состоит из нижней траверсы, в которую вварены две втулки, клиновых планок для крепления концов каната, подъемных винтов с конусной заточкой в верхней траверсы, клиновых плашек для зажима сальникового штока, зажимной гайки. Сальниковый шток подвешивается в клиновом захвате верхней траверсы, а концы стального каната, перекинутого через ролик на головке балансира ПШСН, закреплены в зажимах нижней траверсы. Нагрузка от подвески штанговой колонны воспринимается верхней траверсой, передается на нижнюю траверсу через опорные втулки. Винты служат для увеличения зазора между траверсами, когда необходимо установить динамограф — прибор измеряющий нагрузки, возникающие в колонне штанг. При подвеске устьевого штока к головке балансира берут канат необходимой длины, концы его обрубают и вводят сначала в отверстие верхней, а затем во втулки нижней траверсы таким образом, чтобы они немного выступали из них. После этого канат закрепляется клиновыми зажимами нажимной гайкой. Верхняя часть канатной подвески надевается на ролик головки балансира станка-качалки, а траверса соединяется с устьевым штоком в результате захвата его плашками. Выступающий конец устьевого штока допускает регулирование посадки плунжера в цилиндре штангового насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра. 2.12 Рама Рама изготовляется сварной из профильного проката в виде двух параллельных полозьев, соединённых поперечными связями. С целью увеличения жёсткости рамы связующие элементы со стороны 21 расположения скважины могут быть удлинены и тогда вал рамы становиться Т- образным. 2.13 Стойка Стойка изготовляется из профильного проката, имеет 3 или 4 ноги, прикрепляется к раме сваркой или к чаше болтами. При любом исполнении конструкции стойка должна быть не только прочной, но и жесткой, чтобы исключить расшатывание механизма ПШСН. Сверху стойка оборудована плитой, на которой установлена опора балансира. На плите имеется четыре упора с установленными винтами, позволяющими перемещать балансир в продольном направлении и центрировать устьевой шток в скважине после монтажа ПШСН. 22 3 МОНТАЖ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА Монтаж ПШСН начинается с подготовки и планирования площадки и рытья котлована под фундамент. Фундамент под ПШСН состоит из двух частей подземной и наземной. Фундаменты могут быть монолитными (бутобетонными или железобетонными, сборными железобетонными и металлическими. Их размеры, конструкция и способ строительства должны соответствовать требованиям ГОСТ Р 57763- 2001. Монтаж ПШСН производится следующим образом На фундамент устанавливают раму в сборе с редуктором, кривошипами и электродвигателем, а для ПШСН1, 2-630 станину в сборе с редуктором электродвигателем и кривошипами с противовесами. Раму перемещают на фундаменте до совмещения ее продольной оси с продольной осью фундамента и располагают от центра скважина на расстоянии указанном в паспорте привода. При этом плоскость симметрии рамы должна проходить через центр скважины. Отклонение не более 10 мм. Плоскость рамы должна быть горизонтальной. Допускаемое отклонение от горизонтальности -в поперечном направлении - 2 мм/м ; -в продольном – 4мм/м. Проверка горизонтальности производится с помощью брустверного уровняв двух взаимно-перпендикулярных направлениях вначале и конце рамы. Для выравнивания рамы используются стальные клинья, подкладываемые под раму с последующей ликвидацией зазора между фундаментом и рамой. Прикрепляют раму к фундаменту болтами, которые должны быть проведены через обе полки продольных бачок рамы. 23 Устанавливают на раму стойку и закрепляют ее болтами. Проводят на подставке сборку балансира со следующими узлами траверсой с опорами и шатунами головкой балансира с установкой упорного подшипника головки подвеской устьевого штока. В подвеске устьевого штока канат должен выходить на нижнюю траверсу не более 30 мм. Концы его должны быть обрублены и заделаны. Поднимают и закрепляют балансир в сборе к верхней плите стойки (закрепляют корпус подшипника опоры балансира. Закрепляют шатуны к корпусу подшипника пальца кривошипа. Проверяют совпадение плоскостей торцов ведущего и ведомого шкивов клиноременной передачи, и крепление электродвигателя надевают и натягивают клиновые ремни. Собирают и устанавливают на уровне нижней плоскости рамы площадку для обслуживания трансмиссии, тормоза и пусковой аппаратуры. Заземляют ПШСН, устанавливают пусковую аппаратуру вблизи тормоза и подключают ее к сети электроснабжения и к электродвигателю. При этом кривошип должен вращаться почасовой стрелке, когда скважина находится слева от наблюдателя Проводят с помощью электродвигателя кривошип в горизонтальное положение, закрепляют тормози устанавливают на кривошипы противовесы. Проводят окончательную центровку балансира ПШСН относительно центра скважины. Правильность положения балансира определяют при помощи отвеса, прикрепленного к центру головки балансира. Если отвес не совпадает с центром скважины, то следует перемещать балансир настойке при помощи установочных болтов до занятия им необходимого положения. После этого затягивают 24 крепежные болты корпуса подшипников опоры балансира и закрепляют установочные болты. Собирают и устанавливают ограждения кривошипно- шатунного механизма и клиновых ремней. Примечание при крайнем нижнем положении головки балансира расстояние между нижней траверсой подвески устьевого штока и устьевым сальником должно быть не мене 200 мм. Уровень шума работавшего ПШСН не должен превышать 90 дБ. Гайка пальца кривошипа должна быть затянута до отказа усилием -для СКЗ - одного рабочего при длине рукоятки - м для СК5 и СК6 - одного рабочего при длине рукоятки - м для остальных СК двух рабочих при длине рукоятки -2 м. Уровень масла в корпусе редуктора должен быть до верхней контрольной пробки. В редукторах ПШСН летом рекомендуется использовать масла И-ЗОЛ - для холодных (по ГОСТ 116350 – 80) районов И-40А - для умеренно холодных районов и умеренно теплых И - для жарких, районов. Соответственно зимой Осевое С Осевое 3; И-20А; И-ЗОА. 3.1 Монтаж подвески устьевого штока Подвеска устьевого штока является гибким звеном, соединяющим головку балансира ПШСН с устьевым штоком. Конструкция подвески рассчитана на установку в ней динамографа типа ГДМ для динамометрирования штанговой насосной установки. Подвеска (рисунок 10) состоит из следующих основных деталей стального - каната 6, верхней траверсы 5, нижней траверсе 2, двух съемных домкратов зажима штока и двух зажимов каната. Зажим штока 25 содержит втулку 3, три плашки, пружину и гайку 1, Зажим каната состоит из втулки четырех плашек, пружин. В подвеске могут закрепляться устьевые штоки различных диаметров. Для этого к подвеске придаются комплекты плашек с размерами, соответствующих диаметрам штока. С подвеской поставляются специальный двухсторонний ключ для гаек и две справки Рисунок 10 - подвеска устьевого штока а - общий вид б - деталировка. нажимная гайка 2- нижняя траверса 3- втулка 4- подъемный винт 5- верхняя траверса 6- канат 7- клиновое устройство 8- устьевой шток 9- зажимная втулка 10- клиновой зажим 11- вкладыш. Установка подвески на ПШСН, соединение с устьевым штоком Подвеска входит в комплект ПШСН, и поставляются в разобранном виде. Сборку необходимо производить в следующем б 26 порядке разобрать зажим каната завести канат во втулку надеть плашки на канат так, чтобы конец каната выступал на 40-45 мм. Плашки закрепить пружиной надеть втулку на плашки ударами загнать плашки во втулку, обеспечив врезание плашек в канат навернуть во втулку гайку и затянуть ключом. Также собрать зажим на втором конце каната. Разборка зажима каната разрешается только в случае замены каната на устьевой шток надеть нижнюю и верхнюю траверсы разобрать зажим штока собрать зажим в нужном месте штока способом аналогичным сборке зажима каната надеть канат на ролик головки балансира находящейся в нижнем положении концы каната с зажимами завести в прорези траверс так, чтобы верхняя траверса села на торцы, и нижняя траверса на бурты втулок зажимов каната плавным ходом головки балансира ПШСН произвести натяжку каната и посадку втулки зажима штока на верхнюю траверсу. При крайнем нижнем положен положение головки балансира, расстояние между основанием нижней траверсы и устьевым сальником должно быть не менее 200 мм. Отсоединение ПШСН от подвески, разъединение устьевого штока с подвеской, изменение положения плунжера в скважинном насосе. Для отсоединения ПШСН от подвески устьевой шток захватить обычно применяемым зажимом, устанавливаемым на устьевой сальники ходом головки балансира вниз ослабить канат. Через прорези в траверсах подвески вывести зажимы вместе с канатом. Для освобождения штока вывинтить гайку зажима штока, легким ударом по верхнему торцу втулки расклинить зажим и снять плашки. Грубую регулировку положения плунжера в скважинном насосе производить с помощью коротких штанг - футовок. Точную регулировку положения плунжера производить перемещением зажима подвески по устьевому штоку 27 Установка и снятие динамографа Для установки динамографа вставить домкраты и вращением последних поднять под нагрузкой верхнюю траверсу на 10-12 мм. Динамограф установить таким образом, чтобы опорные призмы нижнего рычага уперлись в выступ нижней траверсы. Опустить домкратами верхнюю траверсу, передав всю нагрузку на динамограф. Домкраты снять. Для снятия динамографа вставить домкраты и приподнять ими верхнюю траверсу. Снять динамограф, опустить на втулки зажимов канатов траверсу. Домкраты снять. Все работы у подвески устьевого штока производить только приостановленной ПШСН. 28 ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ Перечислите основные узлы ПШСН Общее устройство ПШСН его назначение. Напишите и объясните условное обозначение ПШСН и станка- качалки 4.Устройство и назначение преобразующего механизма, трансмиссии, тормоза. Как изменить длину хода головки балансира. Как изменить число качаний балансира. Как отрегулировать натяжение клиновых ремней и проверить правильность их натяжения. Для чего головка балансира выполняется откидной или поворотной, Как осуществить закрепление и перемещение уравновешивающих грузов на балансире ПШСН, на кривошипе редуктора. Назначение и устройство редуктора ПШСН. Расскажите какие типы подшипников применяются в преобразующем механизме ПШСН, в редукторе. Для чего на ведомом (тихоходном) валу редуктора имеются два шпоночных паза смещенных относительно друг друга. Расскажите устройство и назначение - канатной подвески - траверсы ПШСН; - кривошипов - шатунов. Как осуществить центровку ПШСН относительно устья скважины Как проверить правильность монтажа ПШСН на устье скважины 16.Пречислите смазочные материалы, используемые для смазки узлов ПШСН, канатной подвески, редуктора. Назначение и устройство ограждений ПШСН 29 ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПАРАМЕТРЫ ПРИВОДОВ ШСН ПОГОСТ Р 51763-2001 Обозначение типоразмера Обозначение типоразмера no А Максимальная нагрузка в точке подвеса штанг кН Максимальная длима хода устьевого штокам Крутящий момент на ведомом валу редуктора кН*м ПШСН14-0,4-0 7 6,4-32-16 14,2 0,41 0.72 ПШСН 9-0,6-0,7 6,4-21-24 9,3 0,61 0,72 ПШСН14-0,6-1,1 10-32-24 14,2 0,61 1,13 ПШСН 18-0,5-1,1 10-40-20 17,8 0,51 1,13 ПШСН 12-0,8-1,8 16-27-30 12,0 0,76 1,81 ПШСН 24-0,8-1,8 16-53-30 23.6 0,76 1,81 ПШСН 24-0,8-2,8 25-53-30 2.3,6 0,76 2,83 ПШСН 25-0,9-2,8 25-56-36 24,9 0,91 2,83 ПШСН 30-0,9-2,8 25-56-36 29,8 0,91 2,83 ПШСН 40-0,9-4.5 40-89-36 39,6 0,91 4.52 ПШСН 34-1-425 40-76-42 33,8 1,07 4,52 ПШСН 40-1-4,5 40-89-42 39,6 1,07 4,52 ПШСН 34-1,2-4,5 40-76-48 33,8 1,22 4,52 ПШСН 34-1-6,4 57-76-42 33,8 1,07 6,44 ПШСН 40-1-6,4 57-89-42 39,6 1,07 6,44 ПШСН 42-1,2-6,4 57-95-48 423 1,22 6.44 ПШСН49-1,2-6,4 57-109-48 48,5 1,22 6,44 ПШСН 34-1,3-6,4 57-76-54 33,8 1,37 6,44 ПШСН40-2,1-14 --- 40 1,5 14 ПШСН 48-1,2-9 8O-109-48 48,5 1,22 9.04 ПШСН 59-1,2-9 80-133-48 59,2 1,22 9.04 ПШСН 53-1,3-9 80-119-54 52,9 1,37 9,04 ПШСН 59-3,3-9 80433-54 59,2 1,37 9,04 ПШСН 53-1,6-9 80-119-64 52,9 1,63 9,04 ПШСН 59-13-13 114-133-54 59,2 1,37 12,9 ПШСН 64-1,6-13 ]14-143-64 63,6 1,63 12,9 ПШСН 77-1,6-13 П 77,0 1,63 12,9 ПШСН 64-1,8-13 114-143-74 63,6 1,88 12,9 ПШСН 53-2,1-13 114-.119-86 52,9 2,18 12,9 ПШСН 60-2,1-25 --- 60 1,88 25 ПШСН 77-1,6-18 160-173-64 77,0 1,83 18,1 ПШСН 64-1,8-18 160-143-74 63,6 1,88 18,1 ПШСН 77-1,8-18 160-173-74 77/) 1,88 18,1 ПШСН 89-1,88 160-200-74 89,0 1,88 18,1 ПШСН 77-2,1-18 160-173-86 77,0 1,88 18,1 ПШСН 77-1,8-26 228-173-74 77,0 1,88 25,8 ПШСН 89-1,8-26 228-20074 89,0 1,88 25,8 ПШСН 95-1,8-26 228-213-86 94,7 1,88 25,8 ПШСН 109-11-26 228-24646 109,4 2.18 25,8 ПШСН 77-2,5-26 228-173-120 77.0 2,54 25,8 30 Продолжение приложения 1 Обозначение типоразмера Обозначение типоразмера no А Максимальная нагрузка в точке подвеса штанг кН Максимальная длима хода устьевого штокам Крутящий момент на ведомом валу редуктора кН*м ПШСН 95-3-26 228-173-120 77 2,54 25,8 ПШСН 80-3-40 228-213-120 94,7 3,05 25,8 ПШСН 80-3-55 --- 80 3 40 ПШСН 95-2,1-36 --- 80 3 55 ПШСН 114-2,5-36 320-213-86 94,7 2,18 36,2 6,2 ПШСН 136-2,5- 36,2 320-256-100 113,9 2,54 36,2 ПШСН 95-3-36 320-305-100 135,7 2,54 36,2 ПШСН 114-3-3,6 320-213-120 94,7 3,05 36,2 ПШСН 114-3,6-36 320-256-120 113,9 3,05 36,2 ПШСН 100-3-35 320-256-144 113,9 3,66 36,2 ПШСН 95-3-51 --- 100 3 55 ПШСН 114-3-51 456-213-120 94,7 3,05 51,5 ПШСН 136-3-51 456-256-120 113,9 3,05 51,5 ПШСН 162-3-51 456-350-120 135,7 3,05 51,5 ПШСН 114-3,6-51 456-356-120 162,4 3,05 51,5 ПШСН 136-3,6-51 456-256-144 113,9 3,66 51,5 ПШСН 136-3,6-51 456-305-144 135,7 3,66 51,5 ПШСН 136-4,2-51 456-305-168 135,7 4,27 51,5 ПШСН 120-3-56 --- 120 3 56 ПШСН 136-3-72 640-305-120 135,7 3,05 72,3 ПШСН 114-3,6-72 640-256-144 113,9 3,66 72,3 ПШСН 136-3,6-72 640-305-144 135,7 3,66 72,3 ПШСН 162-3,6-72 640-365-144 162,4 3,66 72,3 ПШСН 136-4,2-72 640-305-168 --- 4,27 72,3 ПШСН 136-4,8-72 640-305-192 135,7 4,88 72,3 ПШСН 190-3,6- 103 912-427-144 135,7 3,66 103 ПШСН 136-4,2- 103 912-305-168 189,9 4,27 103 ПШСН 162-4,2- 103 912-365-168 135,7 4,27 103 ПШСН 136-4,8- 103 912-305-192 162,4 4,88 1036 ПШСН 190-4,8- 103 912-427-192 135,7 4,88 103 ПШСН 209-6,1- 103 912-470-240 189,9 6,10 103 ПШСН 190-5,4- 103 912-427-216 209,1 5,49 103 ПШСН 190-4,2- 145 1280-427-168 189,9 4,27 103 ПШСН 190-4,8- 145 1280-427-192 189,9 4,88 145 ПШСН 190-5,4- 145 1280-427-216 189,9 5,49 145 ПШСН 209-6,1- 145 1280-427-240 189,9 6,10 145 ПШСН 209-7,6- 145 1280-427-300 209,1 7,62 145 ПШСН 190-4,8- 206 1824-427-192 209,1 4,88 145 ПШСН 190-5,4-6,1 1824-427-216 189,9 5,49 145 31 ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАНКОВ КАЧАЛОК ГОСТ Типоразмер станка-качалки Наибольшая доп. нагрузка на устьевой шток к Н ; ( Тс ) Номинальные длинны ходов штокам) при порядковом номере отверстия на кривошипе Число к ач ан ий балансира в м ин С ис тема уравновешивания Ремни клиновые Электродвигатель Редуктор Габариты Масса комплекта, кг Тип Кол -во тип Мощность кВт Длинам. Ширина, м. Высотам. СК3-1.2-630 СКД3-1.5-710 30(31) 0,6 0,75 1,75 0,9 0,9 1,1 1,05 1,3 1,2 1,5 5-14 5-15 Комбинированное А Б2500Т 3 4А132М6У2 АУ 9.5 7.5 Ц 2Н Ш -315 4125 4185 1350 1360 3245 2985 3704 3352 СКД4-2.1-1400 40 0,8 1 1,3 1,6 2,1 4-15 К РИ В О Ш И П Н О Е Б2500Т 4 АРУ 4АР160SУ4У2 11 15 Ц 2Н Ш -355 3550 1700 4100 6430 СК5-3-2500 50 1,3 1,8 2,1 2,5 3,0 6-12 В 4АР180М6У2 4АР160М4У2 18. 5 Ц 2Н Ш -450 7380 1810 5220 8700 СК6-2.1-2500 60 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 6-14 4АР180М6У2 4АР160М4У2 6480 4530 8650 СКД6-2.5-2800 0,9 1,2 1,6 2 2,5 5-15 Г 4АР180М6У2 4АР160М4У2 15 18. 5 6340 1880 4650 7340 СКД8-3-4000 80 1,2 1,6 2 2,4 3,0 4-12 Г 6 АРУ АРУ 22 30 Ц 2Н Ш -7 Б 7000 2250 5335 11780 СКД10-3.5-5600 1,6 2 2,4 2,8 3,5 4-12 ВАРУ АРУ 30 7500 2246 5800 12300 32 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАНКОВ КАЧАЛОК ГОСТ Тип станка качалки Наибольшая допустимая нагрузка в точке подвеса штанг, кН Длина хода полированного штокам. Число качаний балансира в мин. Длина переднего плеча балансира, мм. Длина заднего плеча балансира, мм. Длина шатуна, мм. Радиус кривошипа, мм. Габаритные размеры, мм. Масса комплекта, т длина ширина высота 1СК1,5-0,42-100 15 0,3; 0,35; 0,42 5-15 510 510 680 200 2150 900 1700 1,05 2СК-0,6-250 20 0,3; 0,45; 0,6 740 740 840 295 2940 1000 2000 1,55 3СК3-0,75-400 30 0,3; 0,52; 0,75 750 750 1025 360 3000 1060 2250 2,55 4СК3-1,2-700 0,45; 0,6; 0,75; 1,05; 0,9; 1,2 1200 1200 1430 570 4350 1420 3500 4,05 6СК-2,1-2500 40 1,29; 1,7; 2,15; 2,6; 3,0 6-15 3000 2100 2500 1000 7450 1650 5600 9,1 7СК8-3,5-4000 80 1,675; 2,1; 2,5; 3,0; 3,5 5-12 3500 3500 1790 715 4850 1500 6700 14,5 7СК12-2,5-4000 120 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,5 2500 4200 3000 1200 7800 1850 6400 14,2 8СК12-3,5-8000 2,1; 2,3; 2,6; 2,9; 3,2; 3,5 5-10 3500 510 4200 1670 9350 2500 8800 20,0 9СК20-4,2-12000 200 2,5; 2,8; 3,15; 3,5; 3,85; 4,2 4200 740 5000 2000 11400 3400 11000 33,0 1СК1-0,6-100 10 0,4; 0,5; 06 5-15 740 750 680 200 2380 900 1800 1,05 2СК1,25-0,9-250 12,5 0,44; 0,66; 0,9 1100 1200 840 295 3300 1000 2300 1,55 3СК-1,05-400 20 0,42; 0,75; 1,05 1050 1500 1025 360 1060 2500 2,55 4СК2-1,8-700 0,675; 0,9; 1,125; 1,350; 1,575 1,8 1800 2500 1430 570 4950 1420 3800 4,05 5СК4-2,1-1600 40 0,84; 1,26; 1,68; 2,1 2100 1790 715 5450 1500 4800 6,05 7СК12-2,5-6000 120 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,5 5-12 2500 3000 1200 7900 2350 6450 16,2 7СК8-3,5-6000 80 1,675; 2,1; 2,5; 3,0; 3,5 3500 3500 3000 8900 6750 16,5 8СК8-5-8000 3,0; 3,3; 3,7; 4,1; 4,6; 5,0; 5-10 5000 4200 1670 10850 2500 9100 21,0 33 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕДУКТОРОВ ТИПА Ц2НШ Тип Ц2НШ-450-28 Ц2НШ-450-40 Ц2НШ-560-56 Применяемость редуктора в ПШСН с тяговым усилием, кН (т) 60 (6) 80 (8) 100 (10) Номинальный крутящий момент на выходном валу, кНм 28 40 56 Передаточное число фактическое 39,93 37,18 40,29 номинальное 40 КПД 0,95 Объём заливаемого масла 85 110 150 Масса, кг 2160 2735 3200 ПРИЛОЖЕНИЕ 5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕДУКТОРОВ ТИПА Ц3НШ Тип Ц3НШ-450-28 Ц3НШ-450-40 Ц2НШ-560-56 Применяемость редуктора в ПШСН с тяговым усилием, кН т) 60 (6) 80 (8) 100 (10) Номинальный крутящий момент на выходном валу, кНм 28 40 56 Передаточное число фактическое 40 63 90 125 40 63 90 125 40 63 90 125 номинальное 40,11 64,57 93,75 126,17 37,66 60,91 86,56 121,27 40 64 92 128 КПД 0,95 Объём заливаемого масла 85 110 150 Масса, кг 2150 2900 3700 ПРИЛОЖЕНИЕ 6 РАЗМЕРЫ ПОДВЕСКИ УСТЬЕВОГО ШТОКА (ММ) (СМОТРЕТЬ РИСУНОК 10) Станок -качалка Подвеска устьевого штока d d1 A L B H СКД3-1.5-710 СКД4-2,1-1400 СКД6-2,5-2800 СКД8-3-4000 СКД10-3,5-5600 СКД12-3-5600 ПСШ-3 ПСШ-5 ПСШ-15 16,5 22,5 25,5 31 31 36 140 150 170 250 285 300 86 106 108 195 210 245 34 Рисунок 11 – способы установки редуктора Слева редуктор на раме, справа редуктор на тумбе. 35 Рисунок 12 Механический привод по ГОСТ Р Справа балансирный с лево безбалансирный рама стойка балансир головка балансира подвеска устьевого штока траверса шатун кривошип уравновешивающее устройство редуктор приводной двигатель (электрический двигатель или двигатель внутреннего сгорания защитное ограждение верхняя площадка;14-смотровая площадка. рама стойка шкив (барабанный приводной двигатель пульт управления 6-редукто 36 |