Маховичное балансирующее устройство для кривошипного пальца и переставных противовесов

Маховичное балансирующее устройство для кривошипного пальца и переставных противовесов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

)

Ло 33089

Класс 5 а3

47Ь, 28. ПАТЕНТ HA ИЗОБРЕТЕНИЕ, ОПИСАНИЕ маховичного балансирующего устройства для кривошипного пальца и переставных противовесов.

К патенту ин-ной ф-мы „Линн-Белы-Неипанн" (Link-Belt-Company) в г.г. Чикаго и Филадельфии, США заявленному 14 сентября 1927 года (заяв. свид. № 20246).

Действительный изобретатель Д. Л. Иорхед (О. L. Mcrehead).

О выдаче патента опубликовано 31 октября 1933 года.

Действие патента распространяется на 15 лет от 31 октября 1933 года. (500) Предлагаемое изобретение касается некоторых усовершенствований в приводных механизмах для глубоких насосов, буров и т. п. аппаратов с движущимися возвратно-поступательными частями сравнительно большого веса и имеет целью равномерно распределить изнашивание на рабочие части механизма. На ряду с этим изобретение вводит в приводный механизм особое устройство противовесов для балансировки веса ведомых частей с возвратнопоступательным движением. Это устройство сконструировано таким образом, что его можно легко вводить в действие и приводить в бездействующее состояние, благодаря чему включение и выключение противовесов может достигаться с минимальной затратой труда и времени. Конструкция имеет также целью дать возможность изменять расположение противовесов путем перестачовки одного из них, причем каждый противовес может быть снят и снова укреплен на балансирующем устройстве без изменения относительной установки прочих противовесов. Балансирующее устройство может быть скомбинировано с кривошипошатунной передачей таким образом, чтобы можно было регулировать угловое положение кривошипа относительно вала. Оно может быть выполнено так же как, чтобы, по отделении его от кривошипо-шатунной передачи, его можно было поддерживать. в непосредственной близости от последней и в таком положении, при котором обратная установка его на место может быть осуществлена немедленно.

На чертеже фиг. 1 изображает перспективный вид приводного механизма насоса для работы в нефтянной скважине; фиг. 2 — вид спереди кривошипного диска; фиг. 3 — разрез по линии I — I на фиг. 2; фиг. 4 — разрез по линии II-П на фиг. 2;, фиг. 5 — 8 — схематические виды для пояснения возможных перестановок противовесов на кривошипном диске с целью получения разных эффектов балансировки; фиг. 9 вид спереди балансировочного устройства с несколькими противовесами; фиг. 10 †разр по линии

III-III на фиг. 9; фиг. 11 — разрез по линии

IV-IV на фиг. 9, но с изображением балансирующего устройства в том поло жении, которое оно занимает после отделения его от кривошипного диска;, ных преимуществ продполагается дофиг. 12 — вид спереди дальнейшей формы стигнуть при прменении двух или больвыполнения изобретения;фиг.13 — разрез mего числа одинаковых по весу протипо линии V — V на фиг. 12. вовесов сравнительно меньших размеров.

Приводный механизм (фиг. 1) может Такое устройство изображено на фиг. 1, состоять из двигателя, соединенного с, где имеются два противовеса !7, укрекривошипным валом 2 при помощи по- пленныедруг возле друга и заменяющие, нижающей скорость зубчатой передачи, в смысле балансирующего эффекта, одизаключенной в коробке 1. На выступаю- ночиый противовес 13 (фиг. 2). щем конце вяла 2 укреплен диск 3 При таком положении кривошипного с двумя или большим числом распреде- пальца и противовесов достигается макденных с одинаковымиугловыми проме- симальный балансирующий эффект. При жутками радиальных рядов отверстий 4, раздвижении противовесов /7 в поло5 и 6. Отверстия 7 каждого ряда про- жения, равно отстоящие от пальца 8 ходят сквозь диск параллельно оси (фиг. 5), этот эффект ослабляется, так вала 2 и служат для приема пальца 8, как действительное расстояние центра который может закрепляться в отвер- тяжести системы из двух противовесов стие (фиг. 3) при помощи составляющего от центра диска становится меньше. одно целое с пальцем шипа 9, не резьбу Очевидно,что нулевойэффектполучается которого навинчивается позади диска в случае передвижения противовесов гайка 10. в диаметрально противоположное полоПредлагаемое изобретение дает воз- жение (фиг. 6}. можность менять угловое положение Конструкция допускает регулирова:кривошипа по отношению к валу таким ние балансирующего эффектаоднойлишь образом, что изнашивание колеса может перестановкой противовесов. При эксбыть распределено равномерно по всей плоатации нефтяных скважин часто жеего окружности. Кроме того, описанная лательно пользоваться насосным мехаконструкция позволяет менять ход кри- низмом в качестве подъемного средства, ь вошипного пальца в том или другом из в каковом случае действие противовесов его угловых положений. желательно совершенно исключить.

Диск 3 снабжен на периферии Т-об- Предлагаемое устройство, применяющее разным жолобом 11, проходящим по систему нз нескольких противовесов, всей окружности диска. На задней сто- дает простое средство устранить их роне диска (фиг. 4) стенка жолоба балансирующее действие без снимания вырезана в одном месте так, чтобы по- с привода каких-либо частей. лучился достаточный промежуток для Очевидно, что такие же выгоды .введения в жолоб болтов 12 (фиг. 3), можно получить, применяя и большее при помощи которых к диску 3 могут число противовесов, чем два, показанных быть прикреплены противовесы 13. Эти на фиг, 1, 5 и 6.Так, например, на фиг.7 противовесы имеют секторообразиую изображен случай применения трех проформу и снабжены поперечным отвер- тивовесов 18, которые можно перестастием 14, а также каналом 15, идущим навливать различным образом для поот внутренней вогнутой поверхности лучения желаемого балансирующего противовеса к отверстию 14 и служащим эффекта. B этом случае для уменьшения для приема болта 12. эффекта, исходя из максимального, Противовесы у внутренней выпуклой среднии противовес (вверху фиг. 7) поверхности могут снабжаться одним оставляется на месте, а два крайних или несколькими выступами 1б, плотно отодвигаются от него, Когда же тревходящими во внешнюю часть жолоба 11 буется совершенно исключить влияние (фиг. 2). Благодаря такому устройству противовесов, то этого можно достигодин болт оказывается достаточным для нуть посредством перестановки их в удреживания противовеса на месте на положение, изображенное на фиг. 8. диске. На фиг. 9-11 кривошипный диск 3, Хотя можно применять только один, имеющий в существенных чертах конпротивовес 13, но некоторых существен- струкцию, тождественную с описанной выше, отличается тем, что периферический Т-образный паз в нем отсутствует, а балансирующее устройство выполнено в другой форме. Последнее состоит из сьемного седла 19, приблизительно полукруглой формы, приспособленного для укрепления в определенных положениях к периферии диска 3. С целью

-.акого укрепления с внутренней стороной седла шарнирно соединены два болта 21, могущие проникать в газухи 22 диска 3, в каковом положении гайки 23 на этих болтах - помещаются в диаметрально. противоположных впадинах 24 периферии диска и тем плотно притягивают седло 19 к последней (фиг. 9).

Каждая гайка 23 снабжена на нижней стороне шейкой 25, помещающейся в радиальном гнезде 26 на нижней стороне впадины 24, чем устраняется возможность случайного смещения болтов 21 наружу с выходом их из соответствующих вырезов, вследствие которого могло бы произойти неумышленное опускание седла. Контргайки 27 служат для предохранения гаек 23 от самоотвинчивания на болтах 21. Впадины 24 распределены симметрично с противоположных сторон радиальной линии, проходящей через ряд отверстий 6, благодаря чему седло 19 поддерживается у периферии диска в симметричном положении относительно отверстия для кривошипного пальца.

Диаметрально противоположные впадины 28, 29 позволяют укреплять седло в соответствующем положении по отношению к рядам отверстий 4 и 5.

Седло 19 (фиг. 9-11) снабжено на наружной периферической поверхности продольным Т-образным пазом 31, служащим для приема болтов 32, при помощи которых к наружной стороне седла можно прикрепить одиы или несколько противовесов 33, 34 и 35, тождественных с описанными выше.

Отпуская гайки на болтах 32, можно снять противовесы с седла или переставить их в любое положение на последнем. Когда имеется несколько противовесов, балансирующий эффект можно менять от максимальной величины, для которой противовесы 34 и 35 примыкают вплотную к боковым сторонам противовеса 33, остающегося на продолжении ряда отверстий б, до минимального значения, для которого противовесы 34 и 35 передвинуты насколько возможно дальше к концам седла.

Седло 19 снабжено двумя поперечными прорезами Зб и 37, которые, когда седло занимает свешивающееся вниз положение (фиг. 9), расположены своими более длинными осями вертикально. В комбинации с этими прорезами коробка 1 снабжена двумя свешивающимися кронштейнами 38 и 39, каждый из которых имеет у своего нижнего конца с передней стороны гнездо 41, совпадающее, когда седло укреплено в рабочем положении на диске, с нижней или средней частью соответствующего выреза Зб или

37 (фиг. 9 и 10). Передние грани образующих гнезда ".àñòåé кроншейнов 36" и 39 расположены почти вплотную у задней стороны седла (фиг. 10). При этих условиях, когда седло находится в свешивающемся положении (фиг. 9), вырезы и гнезда расположены по одной линии, что дает возможность вставить штифты 42 сквозь вырезы Зб и 37 наружной стороны седла внутрь гнезд 4/ в кронштейнах. Когда это сделано, можно отвернуть гайки 23 и 27 на верхних концах болтов 21настолько, чтобы седло опустилось под диском 3 и село на штифты 42, а затем еще больше для освобождения болтов, после чего их можно повернуть наружу на шарнирах из впадин 24 диска 3 и прислонить к верхним концам седла (пунктир на фиг. 9).

Для надежного удержания болтов в этом положении и предупреждения их случайного смещения, при котором они могли бы притти в соприкосновение с диском 3, седло 19 снабжается с обеих сторон отведенного болта двумя ушками 43 с отверстиями 44 для пропуска стопорных болтов.

Очевидно, что, будучи приведено в такое положение, седло поддерживается так, что диск 3, совершенно свободен, и вал 2 может в дальнейшем работать без противовесов. В то же время балансирующее устройство поддерживается в таком положении, что оно может быть быстро вновь сцепленосдискомвлюбом из трех мест, п редусмотренных для этой цели в рассматриваемой конструкции.

Операция сцепления балансирующего устройства с диском состоит в том, что .болты поворачивают внутрь в соответ.ствующие вырезы и карманы диска 3, а затем затягивают гайки 23 и 27, пока седло не окажется „"притянутым к периферии диска, госле чего вынимают поддерживающие седло штифты 42.

На фиг. 12 и 13 показана другая форма выполнения устройства, согласно которой на валу 2 укреплен кривошип в виде диска 45 с одним лишь радиаль.ным рядом отверстий 46 для приема кривошипного пальца 47 и с периферическими вырезами 22 на противоположных сторонах для приема поддерживающих седло болтов 27. Кроме того на концах диска устроены опорные площадки для гаек 23 болтов, снабженные тнездом 26 для шейки 25 гайки.

Равным образом и все балансирущее устройство, имеет в главных чертах тождественную с описанной выше конструкцию.

В рассматриваемом случае, вместо применения штифтов 42 и относящихся .к ним частей для поддержания седла и противовесов в нерабочем положении, предусмотрена неподвижная опора 48 (фиг. 12) для приема и поддерживания балансирующего устройства в целом по отделении его от полудиска 45. Неподвижная опора 48 снабжена полукруглой опорной частью 49, расположенной вблизи периферии противовесов 33, 34 и 35, когда последние подвешены к полудиску 45 (фиг. 12). Ослабив гайки

23 и 27, можно опустить балансирующее устройство, пока периферические части противовесов не сядут на опорную часть 49. Если затем откинуть болты 27 в сторону седла, балансирующее устройство окажется совершенно отделенным

-от вала 2 и полудиска 45, так что последний получает возможность свободного вращения в нормальных условиях без противовесов.

Неподвижная опора 48 снабжена боковыми щеками 57 для поддержания полукруглой опорной части 49, причем они несколько возвышаютса над последней, образуя закраины 52для удержания противовесов с боков. Эти закраины (фиг. 12) срезаны у дна неподвижной опоры 48 для облегчения вынимания противовесов, когда последние отделены от седла путем освобождения болтов 32.

При некоторых условиях, хорошо известных в практике эксплоатации нефтянных скважин, может оказаться желательным, чтобы радиальная линия, проходящая через центр тяжести балансирующего устройства, опережала радиальную линию кривошипа или же отставала от нее. Одной из выгодных особенностей описанных устройств является возможность получить такое относительное положение простой перестановкой балансирующего груза и кривошипа.

В некоторых случаях может оказаться желательным, чтобы груз опережал кривошип или отставал от него на угол, больший того, который может быть получен передвижением противовесов по седлу. Это достигается при устрой стве по фиг. 9-11, где седло охватывает дугу приблизительно в 180, тогда как угловое расстояние между радиальными рядами отверстий для пальца кривошипа составляет только 120 . В этом случае предусмотрена возможность укрепления седла к диску в трех различных положени ях, соответствующих различным положениям кривошипа, так что путем установки седла в то или другое из этих положений и дальнейшей передвижки противовесов на седле можно получить любой угол опережения или отставания между одним из положений кривошипа и центром тяжести балансирующего устройства.

Предмет патента. !

1. Маховичное балансирующее устройство для кривошипного пальца и переставных противовесов отличающееся тем, что для закрепления противовесов служит отдельное, переставное, съемное седло 79 (фиг. 9-11), снабженное для установки одного или нескольких независимых друг от друга противовесов

Т-ооразным пазом и устанавливаемое в требуемом положении на диске 3 при посредстве шарнирных болтов 27, заводимых в пазухи 22 и закрепляемых посредством гаек, помещаемых в радиальных гнездах 26 диска 3.

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что взамен диска 3 применен полудиск 45 (фиг. 12 и 13

3. Применение в устройстве по п.п. 1 и 2 приспособления для стационарной установки седла 79, каковое приспособление выполняется или в виде неподвижно установленных кронштейнов 38 с крепительными штифтами 42 (фиг. 9-11) или в виде неподвижной опоры 48 (фиг. 12 и 13) с полукруглой опорной частью 49, снабженной закраинами 52.

Е патенту нп-ной фирмы,анни-Беты-Компани N 33930 едактор Ю. FE. Герман

Ленп печатьсоюз. Тип. „Печ. Труд" Зак. !5бб — 1000

jif / 9.> ф.г. I|I фиг II