Головка балансира
Головка балансира (рис.4) используется в качалках (рис.1) для добычи нефти. Изобретена мной конструкция упрощает сборку и технологию изготовления. Сборочное основание (1) (рис.4) имеет одинаковый размер по высоте со втулкой (4) и впадинами дуги (2). При сборке щека (3) приваривается к выступам дуги (2), втулки (4) и сборочному основанию (1). Соединение щеки (3) с дугой формирует реборды, которые не позволяют при перекосе качалки (рис.1) с ходу каната, позволяет изготовление головок балансира любой ширины по требованию заказчика, боку производить без оснастки. Данное решение позволяет сократить номенклатуру свариваемых деталей. Придает жесткость конструкции.
Головка балансира является одним из основных и ответственных узлов станков-качалок используемых для промышленной добычи нефти.
В нефтепромысловом оборудовании применяются головки балансира изготовленные методом гнутья швеллера и из листового материала (в частности американская фирма LUFKIN).
Метод изготовления головки балансира гнутьем швеллера не дает точности радиуса изгиба дуги, что влияет на колебание сальникового штока и износ устьевого оборудования. Значительный расход металла при обрезании концов загнутого швеллера. Для сборки и сварки всех элементов такой головки требуется металлоемкая оснастка, значительно превышающая вес самого изделия, но не обеспечивает прочностных характеристик головки. Головки фирмы LUFKIN изготовленные из листового материала имеют продольный желоб вдоль всей длины дуги головки для жесткости конструкции и предотвращения соскальзывания каната. Для формирования желоба требуется дополнительная оснастка и оборудование.
Предлагаемый мной метод изготовления головки балансира позволяет:
- значительно повысить жесткость конструкции;
- увеличить прочность и долговечность;
- сократить технологическую цепочку;
- сократить номенклатуру деталей;
- упростить процесс сборки;
- минимизировать металлоемкость и сложность оснастки;
- сопрягаемые элементы являются одновременно и деталями и оснасткой.
В перечне предлагаемых фигур чертежей представлены:
Фиг.1 - общий вид станков-качалок в которых используется головка балансира;
Фиг.2 - головка балансира изготовленная методом гнутья швеллера;
Фиг.3 - головка балансира изготовленная из листового материала (фирма LUFKIN);
Фиг.4 - сборочный чертеж головки балансира с разрезами, сечениями и видами - предлагаемый вариант;
Фиг.5 - чертеж боковой детали (щека) головки балансира с пазами - предлагаемый вариант;
Фиг.6 - чертеж детали (дуга) головки балансира - предлагаемый вариант;
Фиг.7 - сборочный чертеж объемного изображения головки балансира;
Фиг.8 - сборочный чертеж объемного изображения опоры головки балансира.
На Фиг.4 изображен сборочный чертеж головки балансира, где под поз.1 обозначен подсборочный чертеж опоры Фиг.8. Данная конструкция опоры является основным несущим элементом и одновременно оснасткой для дальнейшей сборки головки балансира. Для этого верхняя и нижняя части опоры Фиг.8 имеют размер L равный размеру L понижений дуги (Фиг.6) детали поз.2 Фиг.4, и равный размеру L детали поз.4 изображенной на Фиг.7. Имея одинаковый размер L детали изображенные на Фиг.6, Фиг.7 и Фиг.8 являются и деталями и оснасткой для сборки. Выступы детали (Фиг.6) поз.2 изображенные на Фиг.4 вставляются в пазы детали (Фиг.5) поз.3. Сварка деталей поз.2 и поз.3 изображенных на Фиг.4 производится по выступам с одной стороны как показано на виде Д. Количество выступов и понижений на детали Фиг.6 и пазов на детали Фиг.5, а также общий размер L задаются конструктивно исходя из размеров и грузоподъемности станка-качалки. Сварка деталей идет по радиусу R Фиг.5 и обеспечивает заданный радиус головки балансира и соответственно минимизирует колебание сальникового штока станка-качалки в продольном направлении и износ устьевого оборудования.
Головка балансира, состоящая из двух щек с пазами и дуги с выступами, изготовленных из листа плазменной резкой, а также двух втулок, при этом при сборке головки балансира выступы дуги вставляются в пазы каждой из двух щек.
