Разработка станка-качалки с заданной длиной хода и модернизацией плунжера-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Данный дипломный проект включает:
пояснительная записка - 163 страниц, 14 таблиц, 24 рисунка,
Ключевые слова: РАМА, СТОЙКА, БАЛАНСИР, ГОЛОВКА БАЛАНСИРА, ТРАВЕРСА, ШАТУН, КРИВОШИП, РЕДУКТОР, КАНАТНАЯ ПОДВЕСКА, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, ПРОТИВОГРУЗЫ, КЛИНОРЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА, ПЛУНЖЕР, ЦИЛИНДР, УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ КОЛЬЦА.
Выпускная квалификационная работа относится к технике и технологии добычи нефти и может быть использовано при добыче обводненной нефти с высоким содержанием газа. Отличительной особенностью проекта является то, что установка содержит колонну насосно-компрессорных труб с хвостовиком. В цилиндре плунжер, который содержит корпус и установленный на нем через упругоподатливую втулку набор чередующихся уплотнительных податливых и жестких колец, а также средство для поджатия упомянутого набора колец в осевом направлении, повышая, тем самым, надежность работы насосной установки и снижая утечки.

Для обеспечения наибольшего срока службы станка-качалки без ремонта необходимо постоянно поддерживать его в уравновешенном состоянии.
За один двойной ход балансира нагрузка на СК неравномерная. Для уравновешивания работы станка-качалки помещают грузы (противовесы) на балансир, кривошип или на балансир и кривошип. Тогда уравновешивание называют соответственно балансирным, кривошипным (роторным) или комбинированным.
Наибольшее влияние на конструкцию установки оказывает тип и кинема-тическая схема преобразующего механизма. По видам преобразующих меха-низмов механические приводы делятся на две группы: балансирные и безбалансирные. В первой возвратно - поступательное движение точки подвеса штанг достигается путём использования качающего рычага, балансира. Во вто-рой это движение обеспечивается за счёт использования механизмов с гибкими элементами (каната или цепи ).
В свою очередь балансирные станки - качалки делятся на станки - качалки с двухплечим и одноплечим балансиром.
При балансирном преобразующем механизме применяется грузовое или пневматическое уравновешивание.
Механическое уравновешивание бывает: балансирное, кривошипное, комбинированное, шатунное.
На рис. 22.1 изображена кинематическая схема станка-качалки с двухпле¬чим балансиром.


Рис. 22.1. Кинематическая схема станка-качалки с двухплечим балансиром
Рассмотрим способы механического уравновешивания двухплечих балансирных станков-качалок.


Рис. 22.2. Балансирное уравновешивание СК




Рис. 22.3. Кривошипное (роторное) уравновешивание




Рис. 22.4. Комбинированное уравновешивание



Рис. 22.5. Шатунное уравновешивание

Станки-качалки с одноплечим балансиром выполняются по кинематиче-ской схеме, приведённой на рис. 22.6.


Рис. 22.6. Кинематическая схема станка-качалки с одноплечим балансиром
Преобразующим механизмом этих станков-качалок является шарнирный четырёхзвенный кривошипно-коромысловый механизм с одноплечим баланси¬ром.
Как видно из рис.22.7 в этих СК кривошипно-шатунный механизм распо-ложен между скважиной и опорой балансира. Станки-качалки с одноплечим ба¬лансиром бывают с механическим, пневматическим или пневмомеханическим уравновешиванием. Механическое уравновешивание: балансирное, кривошип¬ное и комбинированное.



Рис 22.7. Балансирное уравновешивание



Рис. 24.8. Кривошипное уравновешивание (роторное)

Рис. 22.9. Комбинированное уравновешивание

Основные преимущества СК с одноплечим балансиром перед СК с двухплечим балансиром - их компактность, а, следовательно, и сравнительно мень¬ший вес. При применении этих СК величина динамической нагрузки на штанги уменьшается незначительно. Основные недостатки: сравнительно малая боко-вая устойчивость, трудность обслуживания и ремонта.
Преимущества СК с пневмоуравновешиванием заключается в меньших габаритах, меньшем весе, благодаря замене противовесов цилиндром. К основ-ным недостаткам СК с пневмоуравновешиванием относятся: сложность конст-рукции из-за пневмоцилиндра, коммуникации; гидрозатворы, устройство для компенсации утечек и т.д.; малая надёжность пневмосистемы при эксплуата¬ции, необходимость тщательного наблюдения и ухода, что повышает эксплуа-тационные затраты
Безбалансирные станки-качалки всех типов по конструкции идентичны.
В этих СК балансир заменён гибкой связью (канатом). Все безбалансирные СК кривошипного уравновешивания имеют следующие основные узлы: рама, стойка, канатная подвеска сальникового штока, канатный шкив, траверсы с шатунами, кривошипы с противовесами, редуктор, тормоз, электродвигатель и клиноременная передача.
Безбалансирные СК при равных параметрах с балансирными имеют меньшие габаритные размеры и массу, что облегчает их доставку и монтаж.