Установки з вантажним зрівноважуванням

В установках з вантажним зрівноважуванням у якості акумулятора енергії використовується вантаж. В установках із гнучким кінематичним зв'язком точки підвісу штанг із вантажем застосовується в якості силового органа гідромотор (рисунок 1.10.4). До складу установки входять: ферма, у верхній частині якої розташований шків 1 (чи зірочка) з перекинутим через нього канатом (чи ланцюгом). Шків приводиться в дію високомоментним реверсивним гідромотором 2, робоча рідина до якого надходить від силового насоса 4 через золотниковий розподільник 3.

Система реверсування (на рисунку не показана) забезпечує перемикання золотника при підході вантажу 6, що врівноважує, до крайніх положень.

Система компенсації витоків відсутня, оскільки вся рідина, що протікає через ущільнення, надходить у бак 5 гідросистеми.

На промислах зустрічаються гідропривідні установки з гнучким зв'язком пристрою, що врівноважує, із точкою підвісу штанг (рисунок 1.10.5). На відміну від відомих, у цій установці привідний гідроциліндр розташований у свердловині, а корпус установки являє собою коаксиально розташовану трубу, яка виконує роль бака для робочої рідини. Для з'єднання вантажу, що врівноважує, з гирловим штоком використовуються канати, перекинені через два блоки, розташовані симетрично у верхній частині корпуса. Силовий блок знаходиться в його нижній частині. Це компонування дає можливість монтувати привід безпосередньо на усті свердловини без спеціального фундаменту.

Рисунок 1.10.4 – Установка з вантажним зрівноважуванням

До верхнього кінця наскрізного штока гідроциліндра 1 кріпиться гнучкий елемент 3, перекинений через блок 4 і з'єднуючий його з вантажем 2, що врівноважує, а до нижнього – виконуючого функції гирлового штока 5 – колона штанг. Силовий орган – гідроциліндр – з'єднує трубопровід із силовим блоком, у який уходять: золотниковий розподільник 7, силовий насос 5, переливний клапан, фільтр і бак 6.

При роботі установки робоча рідина подається силовим золотником то у верхню, то в нижню порожнини силового циліндра, поршень якого, переміщаючись нагору і вниз, надає руху колоні штанг.

Рисунок 1.10.5 – Привід із вантажним зрівноважуванням

До недоліків цієї і всіх інших установок із гнучким зв'язком точки підвісу штанг із пристроєм, що врівноважує, належить необхідність застосування десяти паралельно з'єднаних канатів діаметром 12-15 мм при діаметрі шківів 1, 5 м для забезпечення прийнятної довговічності (порядку 4000 год., як показують розрахунки) при максимальному навантаженні в точці підвісу штанг 8-10 кН. Усе це призводить до збільшення габаритів установки, ускладнює її конструкцію й експлуатацію.

Використання в якості гнучких елементів ланцюгів призводить до необхідності застосування спеціальних кожухів для захисту їх від пилу і вологи, введення системи змащення. При цьому термін їхньої служби також невеликий.

До переваг використання гнучких елементів порівняно з гідравлічними варто віднести відсутність систем компенсації витоків.