Ыманы штангалық сораптармен пайдалануға арналған жабдықтары

Штангалық сораптармен ұ ң ғ ымаларды пайдалану ә дісінің негізіне ұ ң ғ ымағ а тү сірлетін іс-ә рекеті қ айтымды кө лемдік сораптар кіреді жә не олар жер бетінде орналасқ ан жетектеуші механизммен механикалық тү рде байланысқ ан. Барлық мұ ндай жабдық тар кешені штангалық ұ ң ғ ымалы сорапты қ ондырғ ы деп аталады (ШҰ СҚ).

Штангалық сорапты қ ондырғ ы сағ алық жабдық тан, штангалық сораптардың тізбегінен, сораптық компрессорлы қ ұ бырлардың тізбегінен, ұ ң ғ ымалы сораптан жә не қ осымша жер асты қ ондырғ ысынан тұ рады. Бө лек жағ дайларда қ андай да бір элемент орын алмауы мү мкін, сол кезде оның қ ызметін ШҰ СҚ -ң басқ а элементтері атқ арады.

Сораптық штангалардың тізбегі бір-бірімен бұ рандалармен байланысқ ан жә не штангалардан қ ұ ралғ ан ө зекше (стержень) тү рінде келтірілген. Сораптық штангалар тізбегі механикалық энергияны жетек механизмінен ұ ң ғ ыманың сорабына береді. Ұ ң ғ ымалық сорап (негізінен плунжерлі болып келеді) қ айтымды-ілгерілмелі қ озғ алатын штангалардың механикалық энергиясын қ абаттық сұ йық тарды жоғ арығ а тартып шығ ару энергиясына тү рлендіреді.

Кө п жағ дайда ШҰ СҚ -да жетек ретінде балансирлі тербелмелі-станоктарды қ олданады (4.1-сурет). Балансирлі тербелмелі-станоктар массалы фундаментте (1) орналасқ ан рамадан (2) қ ұ ралғ ан. Рамада тірек (9) орнатылып, оғ ан топсаның кө мегімен балансир (10) бекітілген, оның бір шетінде бас (12) орналасқ ан, екінші шетінде оны шатунмен байланыстыратын топса бар. Шатун редуктордың шығ ар білігіне бекітілген кривошиппен (5) біріктірілген. Редуктордың кіру білігіне сына (клин) тә різді белдікті беріліс арқ ылы электр-қ озғ алтқ ышы (3) жалғ анғ ан. Балансирдің басына штангалар тізбегі арқ анды ілгіштің кө мегімен (13) байланысады.

Сораптың арқ анды ілгіші сораптық штангалар тізбегін терең дікте орналасқ ан ұ ң ғ ылық сораптың плунжерлерімен жалғ астырады. Тізбек жеке штангалардан (17) жиналады. Штангалардың ұ зындығ ы 6-дан 10 м дейін, диаметрі 12-ден 25 мм аралығ ында болады жә не бір-бірімен муфталар (23) арқ ылы жалғ асады. Жылтырлатылғ ан штоктың жоғ ары класты тазалық пен ө ң делген беті болады жә не оны бірінші немесе сальникті штанга деп атайды.

Сораптық компрессорлы қ ұ бырлар тізбегі қ абаттық сұ йық ты жер бетіне шығ арады жә не сағ алық арматураны терең дегі ұ ң ғ ылық сораптың цилиндрімен біріктіреді. Ол жеке қ ұ бырлардан (18) қ ұ ралғ ан, ұ зындық тары 8-12м, диаметрі 48-114мм жә не шығ ар жердегі қ ұ бырлар буынымен біріктірілген.

СКҚ -ды герметизациялау ү шін тізбек қ ұ рылғ ысының жоғ арғ ы бө лігінде сағ алық сальник орнатылғ ан. Сальник арқ ылы жылтыратылғ ан штанга ө ткізілген ұ ң ғ ыма сағ асының жабдық тарынан ө ндірілетін сұ йық ты

4.1-сурет. Штангалы ұ ң ғ ымалы сорап қ ондырғ ысы (ШҰ СҚ):

1-фундамент; 2-рама; 3-электр-қ озғ алтқ ыш; 4-сына-белбеулі беріліс; 5-кривошип; 6, 8-контрасмалық жү ктер; 7-шатун; 9-ұ стын; 10-балансир; 11-балансир басын бекітіп қ ою механизмі; 12-балансирдің басы; 13-арқ ан ілу қ ұ рылғ ысы; 14-жылтыратылғ ан шток; 15-сағ алық сальник; 16-шегендеу қ ұ бырларының тізбегі; 17-штанга тізбегі; 18-СКҚ; 19-терең дік сорабы; 20-газды якорь; 21-штанганың шың далғ ан нығ ыздағ ышы; 22-қ ұ бырлы цилиндр; 25-сорап плунжері; 26-айдау клапаны; 27-сору клапаны.

алып кететін жері болады жә не ол арқ ылы сұ йық алынады да, сү згі тор арқ ылы ө ндіріске жіберіледі.

Ә рекеті бір жақ ты ұ ң ғ ымалық сорапты қ арастырайық ІІІ. Ол СКҚ тізбегіне жалғ анғ ан цилиндрден (24) жә не штанга тізбегіне жалғ анғ ан плунжерден (25) тұ рады. Айдау клапаны (26) плунжерге, ал сору клапаны (27) – цилиндрдің тө менгі бө лігінде орнатылғ ан.

Сораптың тө менгі бө лігінде қ ажетті жағ дайда газды IV немесе қ ұ мды сұ йық тан бө летін якорь орнатылғ ан. Газ қ ұ быр сыртындағ ы кең істікке СКҚ (18) жә не шегендеу (16) қ ұ бырлар тізбегінің арасы арқ ылы ө теді, қ ұ м якорьдің корпусында тұ нып қ алады.

ШҰ СҚ -ның жұ мыс істеуі кезінде оғ ан энергия электрлі қ озғ алтқ ыштан редуктор арқ ылы кривошипті-шатунды механизмге беріліп, оның кө мегімен айналмалы қ озғ алыс штангалар тізбегінің қ айтымды-ілгерілмелі қ озғ алысына тү рленеді. Тізбекпен байланысқ ан плунжер де қ айтымды-ілгерілмелі тү рде қ озғ алады. Плунжердің жоғ ары қ арай қ озғ алысында айдау клапаны плунжердің ү стіндегі сұ йық қ ысымымен жабылады да, ол СКҚ бойымен жоғ ары кө теріледі. Сол уақ ытта сору клапаны ашылып, плунжердің астындағ ы цилиндр кө лемі сұ йық қ а толады.

Плунжердің тө мен қ арай жү рісі кезінде сору клапаны сұ йық бағ анасының қ ысымымен жабылады да, айдау клапаны ашылып сұ йық плунжердің ү стіндегі кең істікке жиналады.Ү стің гі бетке кө терілген сұ йық сағ алық сальниктің бү йіріндегі бұ рып алу тесігі арқ ылы ө ндірістік коллекторғ а жіберіледі.

Кә сіпшіліктің тү ріне немесе жекеленген ұ ң ғ ымаларғ а байланысты ШҰ СҚ -лардың басқ а конструкциялары қ олданылуы мү мкін.

ШҰ СҚ кө птеген кү рделі жү йелі тораптардан тұ рады. Оның классификациясы 4.2-суретте морфологиялық матрица ретінде келтірілген.

Морфологиялық матрицаның ү стің гі қ атары жетектеушілердің тү рлері мен модификацияларын бейнелейді. Мұ нда балансирлі тербелмелі-станок (ТС), трапециялы заң дылық пен қ озғ алатын ұ зын жү ргішті механикалық жетек, гидравликалық жә не пневматикалық жетек тү рлері келтірілген.

Матрицаның екінші қ атары сағ аны герметизациялайтын жабдық тардың қ ұ рылымдық бірліктерін қ ұ райды. Оның бірінші бағ анасында тұ тас жылтырлатылғ ан штогы бар сағ алық сальник бар, екіншісінде – қ уысты жылтырлатылғ ан шток, ү шіншіде – терең детілген сальниктен, тө ртіншіде – ұ ң ғ ылық тығ ыздатылғ ан сальниктен, бесіншіде – таспалы немесе шыбық ты қ озғ алмалы моменттерді қ олданудан тұ рады.

Сорапты штангылардың тізбегінің басқ а нығ ыздатқ ыштарының тү рлері ұ ң ғ ы сағ асында берілген жолдағ ы басқ а блоктарда келтіруі мү мкін.

Ү шінші қ атарда штангалық тізбектердің тү рлерін кө рсететін блоктар орналасқ ан. Бірінші тү рі – кә дімгі штангалардың тізбегі, оның бір-бірімен жалғ анатын жеке элементтері бұ ранданың кө мегімен біріктіріледі, екінші блокта – қ осылғ ан штангалар тізбегі, ол ө зіне металды жә не металл емес штангаларды қ осады, ү шінші блокта – ү зіліссіз болатты эллипс тү рдегі штангалар, тө ртіншіде – ү зіліссіз болатты арқ анды штангалар, бесіншіде – болатты таспалы штангалар жә не т.б.

Тө ртінші қ атарда ұ ң ғ ылы сораптардың тү рлері орналасқ ан. Плунжерлі бір сатылы сораптар бірінші блокта орналасқ ан, жоғ ары тұ тқ ырлы мұ найды шығ аратын сораптар екінші блокта, тө ртіншісінде – елеулі механикалық қ оспалары бар сұ йық тарды кө теріп шығ аратын сораптар.

Ұ ң ғ ылы сораптардың жұ мыстық мү шелерінің тү рлері бесінші қ атарда кө рсетілген, ал алтыншы қ атарда сораптардың клапанды тү йіндерінің тү рлері кө рсетілген.

4.2-сурет. Штангалы ұ ң ғ ымалы сорап қ ондырғ ысының

морфологиялық матрицасы

4.2-суретте келтірілген морфологиялық матрица вертикаль тү рінде (бекіткіш элемент тү рлері мен олардың бұ рандасының бекіткіш элементтеріне дейін) жә не ә р қ атарда горизонталь тү рінде жалғ асуы мү мкін. Бү гінгі таң да қ андай да бір қ атар немесе бағ ана, толық толғ ан тү рінде кө рінуі мү мкін, бірақ ертең жалғ аса беретін ғ ылыми - техникалық прогресс ү шін қ атарлар мен бағ аналарда жаң адан ондағ ан элементтер пайда болуы мү мкін.