ПОВЕРХНОСТНЫЙ ПРИВОД ПОГРУЖНОГО ВИНТОВОГО НАСОСА

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ПРИВОД ПОГРУЖНОГО ВИНТОВОГО НАСОСА


RU (11) 2145678 (13) C1

(51) 7 F04B47/02 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98120271/06 
(22) Дата подачи заявки: 1998.11.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.11.10 
(45) Опубликовано: 2000.02.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 998794 A, 1983. RU 2101568 C1, 10.01.98. RU 2059112 A, 1996. US 2045552 A, 1933. DE 1213742 A, 1966. 
(71) Заявитель(и): Брот Александр Робертович 
(72) Автор(ы): Брот А.Р.; Виноградов Д.Г.; Камалов Р.Н.; Дыбленко В.П.; Скопин А.А.; Хамитов И.М.; Ившин И.Г.; Мущинкин В.Г.; Колошко В.П. 
(73) Патентообладатель(и): Брот Александр Робертович 
Адрес для переписки: 450096, Уфа, а/я 10, Броту А.Р. 

(54) ПОВЕРХНОСТНЫЙ ПРИВОД ПОГРУЖНОГО ВИНТОВОГО НАСОСА 

Устройство предназначено для использования в нефтяной промышленности для добычи нефти. Поверхностный привод погружного винтового насоса содержит двигатель, редуктор с входным и выходным валами, механическую передачу крутящего момента и тормозное устройство. Редуктор выполнен с вертикальным расположением валов, двигатель расположен на боковой поверхности корпуса редуктора с возможностью перемещения вдоль корпуса. Механическая передача крутящего момента выполнена в виде клиноременной передачи, а тормозное устройство выполнено в виде маслонаполненного корпуса с эксцентрично расположенным в нем валом, на котором с возможностью вращения установлена крыльчатка с подпружиненными пластинами. В крышке корпуса выполнены дроссельные отверстия, при этом вал тормозного устройства жестко связан с входным валом редуктора. Система натяжки клиновых ремней состоит из вставок, расположенных в пазах на боковой поверхности редуктора с возможностью их перемещения под действием винтов, установленных на торце боковой поверхности редуктора. Между вставками и винтами установлена планка. Корпус тормозного устройства выполнен в виде крышки нижнего подшипника входного вала редуктора. В валу тормозного устройства выполнены пазы с установленными в них подпружиненными роликами. Повышается надежность и безаварийность эксплуатации привода при одновременном упрощении конструкции. 4 з.п. ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к общему машиностроению, в частности к насосостроению, и может быть использовано в нефтяной промышленности для добычи нефти.

Известен поверхностный привод погружного винтового насоса, содержащий двигатель, редуктор и колонну штанг (Заявка на выдачу патента РФ N 95103085, кл. F 04 В 47/02, опубл. в Б.И. N 14, 1997 г.).

Недостатком этого привода является то, что в момент остановки двигателя, под действием реактивного момента, обусловленного неравномерным распределением сил сопротивления вращению колонны штанг по длине и их закручиванию, происходит нерегулируемое вращение колонны в обратную сторону, при этом происходит отворот резьбовых соединений, нарушается целостность штанговой колонны, создается аварийная ситуация и снижается надежность работы установки винтового погружного насоса с поверхностным приводом.

Наиболее близким техническим решением из известных является привод механизма, содержащий двигатель, редуктор с горизонтальным расположением валов, тормоз и механическую передачу крутящего момента в виде зубчатой пары (Авторское свидетельство СССР N 998794, кл. F 16 Н 37/02, опубл. в Б.И. N 7, 1983 г.). Данный привод выбран за прототип.

Недостатком этого привода является то, что он сложен по конструкции, тормоз установлен на валу муфты скольжения и предназначен для управления ее работой, т. е. не отвечает требованиям эксплуатации поверхностного привода погружного винтового насоса, а зубчатая пара не защищает двигатель от перегрузок, что снижает надежность работы привода в целом.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение надежности и безаварийности эксплуатации привода при одновременном упрощении конструкции установки винтового погружного насоса с поверхностным приводом.

Данная техническая задача решается за счет того, что в известном устройстве, включающем двигатель, редуктор с входным и выходным валами, механическую передачу крутящего момента и тормозное устройство, согласно изобретению, редуктор выполнен с вертикальным расположением валов, двигатель расположен на боковой поверхности корпуса редуктора с возможностью перемещения вдоль корпуса, механическая передача крутящего момента выполнена в виде клиноременной передачи, а тормозное устройство выполнено в виде маслонаполненного корпуса с эксцентрично расположенным в нем валом, на котором с возможностью вращения установлена крыльчатка с подпружиненными пластинами, в крышке корпуса выполнены дроссельные отверстия, при этом тормозное устройство жестко связано с входным валом редуктора.

Система натяжки клиновых ремней состоит из вставок, расположенных в пазах на боковой поверхности редуктора с возможностью их перемещения под действием винтов, установленных на торце боковой поверхности редуктора. При этом между вставками и винтами может быть установлена планка.

Предложенная система натяжки клиновых ремней обеспечивает перемещение двигателя вдоль боковой поверхности редуктора и позволяет производить замену и натяжку клиновых ремней. Помещенная между вставками и винтами планка обеспечивает равномерное распределение приложенной к вставкам нагрузки и строго вертикальное положение двигателя, исключая тем самым его заклинивание в пазах, и обеспечивает заданное положение клиноременной передачи.

Для упрощения конструкции, корпус тормозного устройства может быть выполнен в виде крышки нижнего подшипника входного вала редуктора.

В валу тормозного устройства могут быть выполнены пазы с установленными в них подпружиненными роликами, обеспечивающие передачу крутящего момента в одном направлении, а именно в обратном.

Сочетание тормозного устройства с клиноременной передачей позволяет исключить перегрузки двигателя и выход из строя механической передачи крутящего момента и тормозного устройства при заклинивании колонны штанг за счет "проскальзывания" клиноременной передачи и плавного гашения пиковых перегрузок, связанных с наложением крутящего момента двигателя и реактивного момента колонны штанг, имеющих противоположное направление вращения. Кроме того, предложенное конструктивное выполнение привода с вертикальным расположением валов редуктора, позволяющее использовать боковую сторону редуктора в виде опорной плиты для двигателя, позволяет упростить привод, снизить его металлоемкость и габаритные размеры и позволяет использовать для передачи крутящего момента клиноременную передачу, обеспечивая возможность ее натяжения путем перемещения двигателя вдоль боковой поверхности редуктора.

Предлагаемый поверхностный привод погружного винтового насоса поясняется чертежами, на фиг. 1 изображен общий вид, на фиг. 2 изображен разрез А-А с системой натяжки клиновых ремней.

Привод содержит: редуктор 1 с вертикальным расположением валов, двигатель 2, клиноременную передачу 3, систему натяжки клиновых ремней 4 и тормозное устройство. Боковая сторона редуктора 1 выполнена в виде плоской поверхности, на которой имеются пазы 5, куда при помощи болтов крепится двигатель 2, система натяжки клиноременной передачи 4 состоит из вставок 6, планок 7 и винтов 8. Тормозное устройство состоит из: корпуса 9, вала 10, крыльчатки 11 и крышки 12 с дроссельными отверстиями. Корпус 9 выполнен в виде крышки нижнего подшипника 13 входного вала редуктора. Вал 10 установлен в подшипнике 14 и кинематически связан с входным валом редуктора 1, а в пазах вала 10 размещены подпружиненные ролики 15. Крыльчатка 11 снабжена подпружиненными пластинами 16 и установлена на валу 10 с возможностью вращения. Крышка 12 с дроссельными отверстиями размещена в корпусе 9 и обеспечивает гидравлическую связь с внутренней полостью редуктора 1. Нижняя крышка 17 предназначена для герметизации внутренней полости тормозного устройства. Внутренняя полость тормозного устройства маслонаполнена и гидравлически связана с внутренней полостью редуктора 1, и размещена эксцентрично относительно вала 10.

Поверхностный привод погружного винтового насоса работает следующим образом: после установки двигателя 2 на редуктор 1 производят натяжку клиноременной передачи 3 в следующей последовательности: ослабляют болты крепления двигателя 2, в пазы 5 вставляют вставки 6 и при помощи планки 7 и винтов 8 производят натяжку клиновых ремней, после чего затягивают болты крепления двигателя 2. При подключении двигателя крутящий момент через клиноременную передачу 3 передается на входной вал редуктора 1 и через выходной вал и вращательную колонну погружному винтовому насосу. Во время работы двигателя тормозное устройство не работает. В момент остановки двигателя 2 реактивный момент вращательной колонны, вызванный закручиванием колонны во время работы, начинает раскручивать вращательную колонну в обратную сторону и передается через выходной вал к входному валу редуктора 1, на вал 10 тормозного устройства, которое включается посредством взаимодействия подпружиненных роликов 15 и крыльчатки 11 с подпружиненными пластинами 16, которая начинает вращаться в обратную сторону, ограничивая скорость вращения вращательной колонны. Скорость обратного вращения является минимально допустимой и исключает отворот резьбовых соединений вращательной колонны. Плавное гашение реактивного момента вращательной колонны осуществляется за счет сил сопротивления вращению крыльчатки с подпружиненными пластинами 16, вызванных резким увеличением давления в полости тормозного устройства в начальный момент обратного вращения вращательной колонны и вала 10, и его постепенным уменьшением при дросселировании масла через дроссельные отверстия в крышке 12. Скорость вращения задается диаметром и количеством дроссельных отверстий крышки 12, которые рассчитываются в зависимости от режима работы поверхностного привода, передаваемого крутящего момента и частоты вращения.

Предложенная конструкция привода позволяет: повысить надежность работы и снизить число аварий за счет исключения отворотов вращательной колонны, установки винтового погружного насоса с поверхностным приводом, а также упростить конструкцию привода, снизить металлоемкость, вес и габариты, повысить ремонтопригодность и уменьшить трудозатраты на монтаж привода и соответственно повысить эффективность и надежность работы привода. Кроме того, исполнение тормозного устройства в виде отдельного узла позволяет оперативно и с минимальными затратами производить его ремонт, без демонтажа редуктора и поверхностного привода в целом, что обеспечивает его высокую ремонтопригодность.

Источники информации

1. Заявка на выдачу патента РФ N 95103085, кл. F 04 В 47/02, опубл. в Б. И. N 14, 1997 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 998794, кл. F 16 H 32/02, опубл. в, Б. И. N 7, 1983 г. (прототип). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Поверхностный привод погружного винтового насоса, включающий двигатель, редуктор с входным и выходным валами, механическую передачу крутящего момента и тормозное устройство, отличающийся тем, что редуктор выполнен с вертикальным расположением валов, двигатель расположен на боковой поверхности корпуса редуктора с возможностью перемещения вдоль корпуса, механическая передача крутящего момента выполнена в виде клиноременной передачи, а тормозное устройство выполнено в виде маслонаполненного корпуса с эксцентрично расположенным в нем валом, на котором с возможностью вращения установлена крыльчатка с подпружиненными пластинами, в крышке корпуса выполнены дроссельные отверстия, при этом вал тормозного устройства жестко связан с выходным валом редуктора.

2. Привод по п.1, отличающийся тем, что система натяжки клиновых ремней состоит из вставок, расположенных в пазах на боковой поверхности редуктора с возможностью их перемещения под действием винтов, установленных на торце боковой поверхности редуктора.

3. Привод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что между вставками и винтами установлена планка.

4. Привод по п.1, отличающийся тем, что корпус тормозного устройства выполнен в виде крышки нижнего подшипника входного вала редуктора.

5. Привод по п.1, отличающийся тем, что в валу тормозного устройства выполнены пазы с установленными в них подпружиненными роликами.






ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru