Станки-качалки (СК)- индивидуальный механический привод ШГН.
Основными элементами СК являются: рама 13 с подставкой под редуктор и поворотной плитой 12; стойки 3; балансира 2 с головкой и опорой траверсы 15; двух шатунов 4; двух кривошипов 5 с противовесами 14 (при комбинированном или кривошипном уравновешивании); редуктора 6; тормозов 16; клиноременной передачи 7, 8; электродвигателя 9; подвески устьевого штока 1 с канатом; ограждения 11 кривошипно-шатунного механизма.
Рама изготовлена в виде двух полозьев, соединенных поперечными связями, и крепится к бетонному основанию или свайному полю. Стойка - из профильного проката, четырехногая.
Балансир изготовлен из профильного проката; однобалочной или двухбалочной конструкции. Головка балансира - поворотная или откидывающаяся вверх для беспрепятственного прохода спуско - подъемного (талевого блока, крюка, элеватора) и скважинного оборудования при подземном ремонте скважин. Для ее фиксации в рабочем положении в шайбе головки предусмотрен паз, в который входит клин защелки.
Опора балансира - ось, оба конца которой установлены в сферических роликоподшипниках. К средней части от квадратного сечения приварена планка, через которую опора балансира соединяется с балансиром.
Траверса - прямая, из профильного проката. С ее помощью балансир соединяется с двумя параллельно работающими шатунами.
Опора траверсы шарнирно соединяет балансир с траверсой. Средняя часть оси установлена в сферическом роликоподшипнике, корпус которого болтами прикреплен к нижней полке балансира.
Шатун - стальная трубная заготовка, на одном конца, на одном конце которой вварена верхняя головка шатуна, а на другом- башмак. Палец верхней головки шатуна шарнирно соединен с траверсой. Палец кривошипа конусной поверхностью вставляется в отверстие кривошипа и затягивается с помощью гаек.
Кривошип - ведущее звено преобразующего механизма СК. В нем предусмотрены отверстия для изменения длины хода устьевого штока. На кривошипе установлены противовесы (кривошипные грузы), которые могут перемещаться.
Редуктор типа Ц2НШ представляет собой совокупность двух пар цилиндрических шевронных зубчатых передач, выполненных с зацеплением Новикова. Опоры ведущего и промежуточного валов выполнены на роликоподшипниках. На конце ведущего вала насаживаются шкивы тормоза и клиноременной передачи, положение которых после определенного срока эксплуатации необходимо менять для увеличения общего срока службы ведомого колеса редуктора. Для этого на обоих концах ведомого вала имеются по два шпоночных паза.
Смазка зубчатых колес и подшипников валов осуществляется из ванны редуктора. Объем масляной ванны - 180 литров. Масса редуктора- 2647 кг.
Тормоз - двухколодочный. Правая и левая колодки прикреплены к редуктору. С помощью стяжного устройства колодки зажимают тормозной шкив, насаженный на ведущий вал редуктора. Рукоятка тормоза, насаженная на стяжной винт, вынесена в конец разы, за электородвигатель.
Салазки поворотные под электродвигатель обеспечивают быструю смену и натяжение клиновых ремней, служащих для передачи движения от электродвигателя к редуктору. Выполнены они в виде рамы, которая шарнирно укреплена на заднем конце рамы СК. Рама с салазками поворачивается вращением винта.
Привод СК осуществляется от электродвигателя со скоростью вращения вала 750, 1000 и 1500 об/мин. На валу электродвигателя установлена конусная втулка, на которую насажен ведущий шкив клиноременной передачи.
Поскольку головка балансира совершает движения по дуге, то для ее сочленения с устьевым штоком и штангами имеется гибкая канатная подвеска. Она позволяет так же регулировать посадку плунжера в цилиндр насоса для предупреждения ударов плунжера о всасывающий клапан или выхода плунжера из цилиндра.
Подвеска устьевого штока типа ПСШ состоит из верхней и нижней траверс, двух зажимов каната и зажима устьевого штока.
Штоки сальниковые устьевые предназначены для соединения колонны насосных штанг с канатной подвеской СК.
Предусмотрено 13 типоразмеров СК. Каждый их тип характеризуется наибольшей допускаемой нагрузкой на устьевой шток (20…200 кН), длиной хода штока (0,3…6м)и крутящим моментом на ведомом валу редуктора (2,5…125 кН).
СК выпускают:
- с балансирным уравновешиванием - СК2 (грузы размещаются на балансире);
- с комбинированным уравновешиванием - СК3(грузы располагаются на балансире и кривошипах);
- с кривошипным уравновешиванием – СК4, СК5, СК6, СК8 и т.д.(грузы располагаются на кривошипах).
На месторождениях ТПДН «Муравленковскнефть» применятся следующие
типоразмеры СК:
1. СК8-3-4000 («бакинка»)
8- мак. допустимая нагрузка, тонн (1т- 10кН)
3- мак. длина хода устьевого штока, метр
4000- наибольший крутящий момент на валу, кН *м
2. ПФ8-3,5-4000 («тюменка»)
Аналогично «бакинке»
3. UP 9Т-2500-3500 («румынка»)
9- мак. допустимая нагрузка, тонн (1т- 10кН)
2500- мак. длина хода устьевого штока, мм
3500- наибольший крутящий момент на валу, кН *м
4. LAFKIN С320-173-120 («американка»)
320 - наибольший крутящий момент на валу, фунт/фут
173 - мак. допустимая нагрузка, фунт
120 - мак. длина хода устьевого штока, дюймов
5. LEGRAND C-456-213-120 («Канада»)
Аналогично «американке»
Управление электродвигателем СК обычно проводится упрощенной системой блокировки и защиты. Разработан блок управления БУС- 3М, с помощью которого можно осуществлять управление в ручном, автоматическом, дистанционном и программном режимах работы. Он также проводит самозапуск установки после случайного отключения электроэнергии. Блок управления позволяет отключать установку при обрыве клиновых ремней и полированного штока, при заклинивании плунжера насоса и редуктора, а также при резком изменении нагрузки электродвигателя. Отключение установки регулируется по времени срабатывания аппаратуры и отклонению контролируемых параметров.