Коромысла лучевые типа КУ 3КУ-180-1 — конструкция и применение
Коромысло лучевое типа КУ 3КУ-180-1 — это элемент уравновешивания станка-качалки, обеспечивающий передачу возвратно-поступательного движения от приводного механизма к колонне штанг. Исполнение 3КУ-180-1 относится к трёхплечевой лучевой схеме с длиной плеча 1800 мм и грузоподъёмностью по номинальной нагрузке на устьевой шток до 1-й категории по ГОСТ 5866. Конструкция рассчитана на работу в составе приводов штанговых глубинных насосов (ШГН) на нефтяных месторождениях с обвязкой устья скважины по стандартным схемам.
Лучевые коромысла данного типоразмера изготавливаются из проката низколегированной стали с пределом текучести не менее 345 МПа, что обеспечивает запас прочности при циклических нагрузках в диапазоне 30–120 кН. Геометрия трёхплечевого исполнения позволяет распределять усилия между точками подвеса штанг и балансирным устройством, снижая пиковые моменты на редукторе привода. Посадочные поверхности под опоры и палец шатуна обрабатываются по 6–7 квалитету точности, что гарантирует соосность при монтаже на раму станка-качалки.
Технические характеристики 3КУ-180-1
Коромысло 3КУ-180-1 комплектуется сменными головками под канатные подвески и оснащается площадкой обслуживания с ограждением. Масса изделия составляет 1450–1650 кг в зависимости от комплектации противовесами. Допустимая температура эксплуатации — от –50 C до +45 C, что позволяет применять оборудование в условиях Крайнего Севера и умеренного климата. Антикоррозионная защита — двухслойное лакокрасочное покрытие на эпоксидной основе толщиной не менее 120 мкм.
| Параметр | Значение | Единица | Метод контроля | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Длина плеча | 1800 | мм | Линейные измерения | От оси опоры до оси подвески |
| Номинальная нагрузка | 80 | кН | Тензометрирование | При статическом приложении |
| Масса | 1550 | кг | Взвешивание | Без противовесов |
| Предел текучести материала | 345 | МПа | Испытания на растяжение | Сталь 09Г2С |
| Диаметр опорного узла | 120 | мм | Калибр-пробка | Под подшипник качения |
Особенности монтажа и эксплуатации
Установка коромысла 3КУ-180-1 выполняется на стойку станка-качалки с фиксацией через опорный узел на подшипниках качения закрытого типа. Регулировка положения головки относительно устья скважины обеспечивается перемещением опоры в пазах рамы с шагом 50 мм. Для балансировки применяются чугунные противовесы, закрепляемые на хвостовой части коромысла; количество и масса подбираются по результатам динамометрирования.
В процессе эксплуатации контролируется состояние сварных швов в зонах крепления опор и головок — не реже одного раза в 6 месяцев при непрерывном режиме работы. Периодичность смазки опорного узла — 250 часов наработки, тип смазки — литиевая консистентная с рабочей температурой до +120 C. Допустимый износ посадочного отверстия под палец шатуна — не более 0,15 мм, при превышении требуется восстановление наплавкой с последующей механической обработкой.
Области применения
- Приводы штанговых глубинных насосов на нефтедобывающих скважинах с дебитом до 40 м/сут
- Станки-качалки типа СКД и СКР с длиной хода полированного штока 1,8–3,0 м
- Установки для добычи высоковязкой нефти с тепловым воздействием на пласт
- Оборудование для механизированной добычи на кустовых площадках с централизованной системой управления
- Насосные установки на месторождениях с обводнённостью продукции до 95%
Коромысла 3КУ-180-1 поставляются в собранном виде с паспортом и руководством по эксплуатации. Допускается транспортировка железнодорожным и автомобильным транспортом без ограничений по температуре окружающей среды. При заказе указывается исполнение по климатическому фактору — У1 или ХЛ1 по ГОСТ 15150.
Вопросы и ответы
Какая максимальная глубина подвески насоса допустима для 3КУ-180-1?
При номинальной нагрузке 80 кН и диаметре плунжера 32 мм глубина подвески составляет до 1800 м при плотности жидкости 1100 кг/м. Для больших глубин требуется проверка по допустимому напряжению в колонне штанг.
Чем отличается исполнение 3КУ-180-1 от 2КУ-180-1?
Исполнение 3КУ-180-1 имеет трёхплечевую схему с дополнительным балансирным плечом, что снижает момент на валу редуктора на 12–15% по сравнению с двухплечевой схемой при одинаковой длине хода.
Какой ресурс коромысла при круглосуточной работе?
Расчётный ресурс до капитального ремонта составляет 8 лет при наработке 8760 часов в год и соблюдении регламента технического обслуживания. Фактический ресурс зависит от коррозионной активности среды и качества балансировки.
Требуется ли специальная подготовка опорной поверхности для монтажа?
Да, рама станка-качалки должна иметь плоскую поверхность с отклонением не более 0,5 мм на 1000 мм длины. Крепление выполняется на фундаментные болты М30 с затяжкой моментом 480 Нм.
