передвижной станок-качалка

Формула изобретения

1. Передвижной станок-качалка, включающий прицеп, складную опору балансира, установленную на раме прицепа, балансир с головкой, кривошипный механизм, приводной двигатель с редуктором, механизм перевода балансира в транспортное или рабочее положение, отличающийся тем, что опора балансира выполнена из неподвижной и подвижной частей, причем неподвижная часть выполнена в виде вертикальных направляющих элементов, жестко установленных на раме прицепа, подвижная часть установлена внутри неподвижной с возможностью перемещения по направляющим элементам и связана с механизмом перевода балансира в транспортное или рабочее положение, при этом опора снабжена замковым устройством для фиксации подвижной части в верхнем рабочем положении, а в раме выполнены вертикальные отверстия, в которых установлены элементы для опускания рамы на грунт.

2. Передвижной станок-качалка по п.1, отличающийся тем, что замковое устройство выполнено в виде гнезд на опоре и задвижек.

3. Передвижной станок-качалка по п.1, отличающийся тем, что элементы для опускания рамы на грунт выполнены в виде винтовых домкратов.

4. Передвижной станок-качалка по п.1, отличающийся тем, что механизм перевода балансира в транспортное или рабочее положение выполнен в виде канатного устройства.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, а именно к передвижным станкам-качалкам, и предназначено для качания жидкостей из нефтяных и иных скважин.

Известны передвижные станки-качалки фирмы Лафкин, смонтированные на транспортной платформе для перемещения от одной скважины к другой (см. Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг, 1-е издание, 1993 - 1994 г., в 3 томах, т.3, часть 1, стр. 1509, М., перевод издательства "Топливо и энергетика").

Известен передвижной станок-качалка балансирного типа (см. патент США N 4572012, МКИ⁴ F 16 H 21/32) для качания жидкостей из нефтяных скважин. В случае необходимости станок-качалка, смонтированный на одноосном колесном прицепе, может транспортироваться от одной скважины к другой. Для транспортировки станка-качалки на раме прицепа установлена складная шарнирная опора балансира, которая может складываться до высоты, при которой возможна транспортировка. Станок-качалка содержит балансир с головкой, установленный на складной опоре и связанный посредством коромысел с кривошипами, приводной двигатель с редуктором, гидравлический цилиндр для подъема и опускания опоры балансира, стабилизирующее устройство с гидроцилиндром.

Опора балансира имеет A-образную форму и выполнена в виде шарнирных балок, закрепленных в рабочем положении на верхней плоскости рамы. На раме прицепа выполнены два гнезда: одно для крепления конца балки опоры в рабочем положении, другое - в положении транспортировки. В транспортном положении одна из балок отсоединяется от рамы и переводится из одного гнезда в другое, вторая посредством гидроцилиндра наклоняется, опуская балансир в крайнее нижнее положение.

Перевод балки из одного гнезда в другое требует участия обслуживающего персонала, что усложняет условия обслуживания.

Выполнение стабилизирующего устройства в виде двух площадок, которые опускаются на грунт и поднимаются при помощи гидроцилиндров, усложняет конструкцию станка-качалки.

Применение гидроцилиндров в стабилизирующем устройстве и в механизме перевода балансира из транспортного положения в рабочее снижает надежность работы в условиях пониженной температуры окружающей среды.

Задачей настоящего изобретения является повышение надежности работы станка-качалки в условиях пониженной температуры окружающей среды.

Предлагаемый передвижной станок-качалка включает прицеп, складную опору балансира, установленную на раме прицепа, балансир с головкой, кривошипный механизм, приводной двигатель с редуктором, механизм перевода балансира в транспортное или рабочее положение.

Опора балансира выполнена из неподвижной и подвижной частей, причем неподвижная часть выполнена в виде вертикальных направляющих элементов, жестко установленных на раме прицепа, подвижная часть установлена внутри неподвижной с возможностью перемещения по направляющим элементам и связана с механизмом перевода балансира в транспортное или рабочее положение канатным устройством, при этом опора снабжена замковым устройством для фиксации подвижной части в верхнем положении, а в раме выполнены вертикальные отверстия, в которых установлены элементы для опускания рамы на грунт.

Замковое устройство выполнено в виде задвижек, установленных в неподвижной части опоры, и гнезд в подвижной части.

Элементы для опускания рамы на грунт выполнены в виде винтовых домкратов.

Выполнение опоры балансира в виде двух установленных одна в другую частей, одна их которых неподвижная, а другая - подвижная, позволяет за короткий промежуток времени опустить балансир из рабочего положения в транспортное и исключает участие персонала в снижении опоры.

Перемещение подвижной части опоры по направляющим элементам при помощи канатного устройства, работающего от электромеханической лебедки, обеспечивает работу устройства независимо от температурных условий, что повышает надежность работы станка-качалки.

Выполнение рамы прицепа с вертикальными отверстиями, в которых установлены элементы для опускания рамы, например винтовые домкраты, позволяет использовать раму в качестве основания, осуществлять нивелировку рамы, что упрощает монтаж станка-качалки, повышает надежность.

Сущность предложенного решения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 - общий вид передвижного станка-качалки в рабочем положении;

на фиг. 2 - общий вид передвижного станка-качалки в транспортном положении;

на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1;

на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Передвижной станок-качалка установлен на прицепе 1. Прицеп 1 снабжен передней поворотной платформой 2 и соединен с ней осью 3. Прицеп 1 выполнен в виде рамы 4, установленной на опорных катках 5.

Опорные катки 5 установлены на балансирной жесткой подвеске 6. Жесткая связь обеспечивается установкой шатуна 7, соединяющего балансир подвески 6 с рамой 4.

Рама 4 представляет собой сварную конструкцию и служит основанием при работе станка-качалки. На раме 4 установлена складная опора 8 с балансиром 9, электромеханическая лебедка 10 и закреплена тумба 11.

На раме 4 выполнены вертикальные отверстия 12, в которых установлены винтовые домкраты 13 для подъема и опускания рамы 4 на грунт.

Под домкраты 13 на грунт установлены площадки "А". В момент установки рамы 4 на грунт домкраты 13 используются для нивелировки рамы. На тумбе 11 установлен редуктор 14 с кривошипами 15, электродвигатель 16.

Балансир 9 станка-качалки шарнирно установлен на опоре 8. При работе балансир 9 совершает качательные движения относительно шарнира 17.

Балансир 9 имеет поворотную головку 18, установленную на одном конце балансира 9. Другой конец балансира 9 через траверсу 19 соединен с двумя шатунами 20, взаимодействующими с кривошипами 15.

Раздвижной шатун 20 выполнен из двух элементов 21 и 22, скрепленных между собой болтовыми соединениями 23.

Опора 8 балансира 9 состоит из неподвижной 24 и подвижной 25 частей.

Неподвижная часть 24 выполнена из четырех вертикальных труб 26, жестко установленных на раме 4. Вертикальные трубы 26 одновременно являются направляющими элементами для подвижной части 25 опоры. Внутри неподвижной части опоры установлена с возможностью перемещения по направляющим 26 подвижная часть 25, имеющая пирамидообразный каркас и перемещающая вдоль направляющих 26 при помощи роликов 27 и канатного устройства 28. Ролики 27 установлены в 2 ряда по четыре штуки в каждом ряду.

На неподвижной части с двух сторон по всей ее высоте выполнены лестницы 29.

Подвижная часть 25 в верхнем рабочем положении фиксируется замковым устройством 30, которое выполнено в виде задвижек 31, установленных в гнезда неподвижной части 24. В подвижной части 25 опоры 8 соответственно задвижке 31 выполнены гнезда 32. Задвижка 31 устанавливается в гнездо 32 при помощи рукоятки 33.

Механизм перевода балансира в транспортное или рабочее положение выполнен в виде канатного устройства 28.

Канатное устройство 28 включает трос 34 с блоками 35 и работает от электромеханической лебедки 10.

На подвижной части 25 опоры 8 установлена стяжка 36.

Устройство работает следующим образом.

Передвижной станок-качалка транспортируется тягачом или трактором.

Для установки рамы 4 на грунт винтовые домкраты 13 опускаются на площадки "А". Производится подъем рамы 4. Катки 5 разгружаются и приподнимаются вместе с рамой 4.

Шатун 7 отсоединяется от рамы 4, после чего катки 5 теряют жесткую связь с рамой 4 и могут свободно поворачиваться относительно рамы на балансирах подвески 6. Рама 4 опускается на грунт.

Снимают стяжку 36.

При включении электромеханической лебедки 10 трос 34 канатного устройства 28 начинает перемещать вверх пирамидообразный каркас опоры 8. Балансир 9 вместе с подвижной частью 25 опоры 8 поднимается в рабочее положение, при этом ролики 27 перемещаются по направляющим трубам 26 неподвижной части 24. Подъем подвижной части 24 осуществляется до срабатывания конечного выключателя (на чертеже не показан) механизма перевода балансира. Гнезда 32 совпадают с гнездами неподвижной части 24, в которых установлены задвижки 31 замкового устройства 30, после чего задвижки при помощи рукоятки 33 перемещаются в гнезда 32, фиксируя опору 8 в рабочем положении. Элементы 21 шатунов 20 при подъеме балансира 9 выдвигаются. Раздвижной шатун 20 фиксируется болтовым соединением 23.

Станок-качалка готов для работы.

Для транспортировки станка-качалки от одной скважины к другой необходимо перевести его в транспортное положение. Балансир 9 устанавливается под углом транспортирования кривошипно-шатунным механизмом и фиксируется стяжкой 36. На шатунах снимаются болтовые соединения 23, кривошипы 15 опускаются в крайнее нижнее положение. При помощи рукоятки 33 задвижка 31 замкового устройства выходит из гнезда 32. При помощи канатного устройства 28, работающего от электромеханической лебедки 10, подвижная часть 25 опоры 8 вместе с балансиром 9 опускается по направляющим трубам 26 вниз до соприкосновения нижней части пирамидообразного каркаса с рамой 4. Балансир 9 размещается внутри неподвижной части 24 опоры 8.

Раму 4 поднимают винтовыми домкратами 13 до положения транспортировки. Шатуном 7 соединяют балансир подвески 6 с рамой 4. Раму 4 при помощи домкратов 13 устанавливают в положение для транспортировки.

Таким образом, выполнение складной опоры балансира в виде двух установленных одна в другую частей, одна из которых неподвижно закреплена на раме, позволяет при помощи канатного устройства переводить опору в рабочее положение, а из рабочего в транспортное независимо от температурных условий за короткий промежуток времени.

Выполнение рамы прицепа с вертикальными отверстиями, в которых установлены винтовые домкраты, позволяет использовать раму в качестве основания, что упрощает монтаж станка-качалки, повышает надежность.