поверхностный привод погружного винтового насоса

Формула изобретения

Поверхностный привод погружного винтового насоса, включающий двигатель, редуктор, механическую передачу крутящего момента, отличающийся тем, что механическая передача крутящего момента выполнена в виде вариаторного устройства, шкив которого включает два конических диска с выполненными на них направляющими ребрами, для их вхождения друг в друга при осевом смещении и радиальной фиксации, с резьбой разного направления, но с одинаковым шагом, установленных на валу редуктора посредством шлицевого соединения, с возможностью осевого перемещения, причем на валу редуктора выполнены пазы, в которые устанавливаются подпружиненные пальцы фиксатора торцовой гайки, которая имеет резьбы, соответствующие резьбам конических дисков для их соединения.

Описание изобретения к патенту

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

Известен поверхностный привод скважинного винтового насоса, содержащий двигатель, редуктор, колонну штанг и вариаторный механизм в виде редукторно-мультипликаторной вставки. (Заявка на выдачу патента РФ N 95103085, кл. F 04 B 47/02, опубл. в Б.И. N 14, 1997 г.). Недостатком являются сложность конструкции, ступенчатое регулирование передаточного отношения.

Известен поверхностный привод погружного винтового насоса, содержащий двигатель, редуктор с входными и выходными валами, механическую передачу крутящего момента и тормозное устройство. Механическая передача крутящего момента выполнена в виде клиноременной передачи. (Описание изобретения к патенту РФ N 2145678, кл. F 04 B 47/02, опубл. Б.И. N 5, 2000 г.). Недостатком данного привода являются невозможность обеспечения плавного регулирования, недостаточная надежность.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции привода с обеспечением возможности бесступенчатого изменения передаточного отношения и повышение надежности эксплуатации шкива клиноременной передачи.

Данная техническая задача решается за счет того, что в устройстве, включающем двигатель, редуктор, механическую передачу крутящего момента, согласно изобретению механическая передача выполнена в виде вариаторного устройства, шкив которого выполнен с возможностью широкого диапазона регулирования и плавного изменения передаточного числа. Для этого на валу редуктора установлен шкив вариаторного устройства, содержащий неподвижно закрепленную на валу ступицу, два подвижных в осевом направлении конических диска для взаимодействия с клиновым ремнем, жестко соединенные с каждым из дисков втулки с участками резьбы разного направления, стопорное кольцо и регулирующий элемент в виде торцевой гайки, причем конические диски установлены непосредственно на вал и связаны с ним посредством шлицевого соединения, а фиксатор торцевой гайки выполнен в виде ручки и жестко соединенных с ней подпружиненных пальцев, установленных в пазах вала.

Применение клиноременного вариатора позволяет значительно упростить конструкцию привода, плавно менять скорость вращения, что дает возможность подобрать оптимальный режим работы погружного винтового насоса, а установка шкива клиноременного вариатора на вал посредством шлицевого соединения, используемого вместо шпоночного, передает большие крутящие моменты, имеет большую усталостную прочность и высокую точность центрирования и направления, а фиксаторный механизм надежно соединяет торцовую гайку и вал, полностью исключая возможность проворота.

Предлагаемый поверхностный привод погружного винтового насоса поясняется чертежом, на фиг. 1 изображен общий вид, на фиг. 2 - шкив клиноременного вариатора.

Привод содержит редуктор 1, электродвигатель 2, клиноременный вариатор 3 и колонну штанг 4.

Шкив клиноременного вариатора состоит из конических дисков 5 и 6 с резьбой на одном диске правой, на другом диске левой и с ребрами для их вхождения друг в друга при осевом смещении и радиальной фиксации, торцевой гайки 7 с резьбами для соединения с коническими дисками 5 и 6 соответственно правой и левой, фиксатора в виде пальцев 8 с пружинами 9 для надежной фиксации торцевой гайки 7 с валом редуктора 10, на котором нарезаны шлицы, предназначенные для осевого перемещения по нему конических дисков 5 и 6 и передачи крутящего момента, втулки 11, которая служит для крепления фиксатора, ручки фиксатора 12, пружинного упорного кольца 13, которое предотвращает осевое перемещение торцевой гайки 7 посредством втулки 11.

Поверхностный привод погружного винтового насоса работает следующим образом.

При подключении электродвигателя 2 крутящий момент передается через шкив на клиноременный вариатор 3, на входной вал редуктора 1, далее с выходного вала редуктора на колонну штанг 4 и к погружному винтовому насосу. Изменение передаточного отношения происходит следующим образом (см. фиг. 2): предварительно отключают фиксатор, для этого необходимо за ручку 12 вытянуть пальцы 8 из пазов вала редуктора 10, зафиксировать их на втулке 11, что дает свободно вращаться торцевой гайке 7, при повороте которой, например, по часовой стрелке относительно конических дисков 5 и 6 они будут расходиться, уменьшая диаметр шкива, против часовой стрелки диски будут приближаться друг к другу по направляющим ребрам, увеличивая тем самым диаметр шкива, при этом плоскость вращения клинового ремня 14 будет неизменной, так как торцевая гайка 7 имеет правую и левую резьбу с одинаковым шагом и соответствующие резьбы имеют конические диски 5 и 6 и их осевое перемещение будет направлено в противоположную сторону на одинаковую величину. После установки необходимого диаметра шкива включают фиксатор, для этого нужно ввести пальцы 8 в пазы вала редуктора 10, вращая втулку 11 за ручку 12. Таким образом, предложенное устройство позволяет упростить конструкцию и процесс регулирования передаточного отношения, позволяет производить подбор оптимальных режимов работы погружного винтового насоса.