Усовершенствование конструкции опор траверсы станка качалки СКР4-2.1 с целью повышения износостойкости»

Введение……………………………………………………………………………….8
1. Конструкция и условия эксплуатации станков-качалок………………………...11
1.1 Общие сведения о станках-качалках ……………...…………………………11
1.2 Опора траверсы станка-качалки…………………….………………………...21
1.3 Причины выхода из строя опоры траверсы станка-качалки….……………..23
2. Анализ подшипниковых опор в режиме реверсивного движения……………..25
2.1 Узлы машин и оборудований с реверсивным движением…………………..25
2.2 Влияние реверса на долговечность узлов машин и механизмов…………....26
2.3 Общие сведения о подшипниках качения……………………………….…...35
2.4 Повреждения подшипников качения при реверсивном движении……..…..37
3. Техническое предложение по повышению износостойкости опоры траверсы станка-качалки……………………………………………………………………….39
3.1 Патентно-информационный обзор…………………………………………...39
3.1.1 Расчёт ресурса работы подшипника качения……………………………39
3.1.2 Патент РФ № 2523872 «Шариковый бессепараторный подшипник качения»………………………………………………………………………………40
3.1.3 Патент № 2386870 «Устройство для повышения долговечности подшипникового узла»………………………………………………………………41
3.1.4 Патент № 2457239 «Пластичная смазка для подшипников качения»………………………………………………………………………………42
3.1.5 Патент РФ №2270379 «Способ повышения долговечности подшипника качения с коническими роликами»………………………………………………….43
3.2 Существующие конструкции опор с механизмами принудительной фиксацией…………………………………………………………………………….44
3.2.1 Патент РФ RU2003118950А «Шарнирное соединение»………….…….44
3.2.2 Патент РФ 2242644 «Шарнирное соединение»………………………...45
3.2.3 Патент РФ 2246051 «Шарнирное соединение»….…...………………...47
3.2.4 Патент РФ RU207172 «Шарнирное соединение»…………….…………49
3.2.5 Патент РФ 2461744 «Замена реверсивного движения вращательным»……………………………………………………………………....50
4. Безопасность и экологичность проекта…………………………………………..55
4.2 Анализ условий труда……………………………………...…………………56
4.2.1 Анализ вредных веществ…………………………………………………57
4.2.2 Производственное освещение……………………………………………57
4.2.3 Вибрация…………………………………………………………………..58
4.2.4 Шум………………………………………………………….……………..59
4.2.5 Электробезопасность……………………………………….……………..59
4.2.6 Средства защиты от механических опасностей…………………………64
4.2.7 Средства индивидуальной защиты………………………….……………66
4.3 Требования безопасности к технологическим процессам предприятий нефтяной и газовой промышленности……………………………………………...68
4.4 Требования безопасности к производственным помещениям………….....71
4.5 Требования безопасности к производственному оборудованию……...…..73
4.6 Требования безопасности к организации рабочего места…………..……..76
4.7 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации станка-качалки……………………………………………………………………………..…76
4.8 Охрана окружающей среды………………………………………...………..77
5. Экономика и организация предприятия………………………………………….79
Заключение…………………………………………………………………………...82
Список использованных источников……………………………………………….83

Весь текст будет доступен после покупки

Станок-качалка является наземным приводом штангового скважинного насоса.
Из всех существующих способов добычи нефти в нефтяной промышленности штанговый насосный способ является самым массовым. Он применяется как в России, так и в других нефтедобывающих странах мира.
Большинство действующих нефтяных скважин в странах СНГ - не менее двух третей фонда - оснащены штанговыми скважинными насосами (ШСН). Их широкое распространение объясняется сравнительной легкостью в использовании и обслуживании.
Использование установок штанговых скважинных насосов (УШСН) для добычи нефти - это наиболее давний метод нефтедобычи.
Станок-качалка, важный элемент УШСН, содержит множество компонентов с подшипниками качения и скольжения. Среди них - опоры балансира и траверсы, шатуны, редуктор, электродвигатель и кривошипно-шатунный механизм.
Современные оборудования немыслимы без использования подшипниковых узлов, которые во многом обуславливают работоспособность механизма в целом. Узел подшипника обеспечивает восприятие осевых, радиальных и комбинированных нагрузок, а также предотвращает осевое смещение вала.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Конструкция и условия эксплуатации станков-качалок

1.1 Общие сведения о станках-качалках
В нефтегазовой отрасли подшипники имеют широкое применение, выдерживая значительные нагрузки в различных механизмах. Они используются в буровых установках, включая талевые блоки, кронблоки, вертлюги, а также в насосах, электродвигателях, винтовых забойных двигателях, турбобурах, редукторах и лебёдках.
Станок-качалка, являющийся наземным приводом штангового скважинного насоса, оснащен различными типами подшипников в ключевых узлах: опорах балансира и траверсы, шатунах, редукторе, электродвигателе и кривошипно-шатунном механизме.
Штанговый насосный способ добычи нефти - самый распространенный метод как в России, так и в других нефтедобывающих странах.
В странах СНГ не менее двух третей действующих добывающих скважин используют штанговые скважинные насосы (ШСН) благодаря их удобству и простоте эксплуатации.
Этот метод является старейшим способом добычи нефти.
Станок-качалка, механический привод, получил наибольшее распространение во всем мире, особенно в умеренных и холодных климатических зонах.
Штанговая скважинная насосная установка состоит из трех основных частей: скважинного насоса, насосных штанг и наземного привода (станка-качалки).
История развития УСШН берёт своё начало в 2500 годах до н.э. в Египте (наиболее известный исторический факт). Подобные установки применялись также и в Африке (рисунок 1.1).
В штате Пенсильвания недалеко от города Тайтесвилл скважина, пробуренная Эдвином Дрейком, 27 августа 1859 года дала первую нефть. Этот день принято считать началом нефтяной эры.

Рисунок 1.1 – Схема египетской УСШН, применяемой в 2500 годах до н.э.

Уже к I веку н.э. римлянам удалось достичь совершенства в развитии УСШН (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2 – Африканские конструкции


Рисунок 1.3 – Римский УШСН

За десятки лет эксплуатации скважин ШСН, станки-качалки зарекомендовали себя эффективным и надёжным оборудованием.
Их функциональное назначение состоит в следующем:
- создавать возвратно-поступательноедвижение колоннынасосных штанг с необходимым темпом;
- обеспечивать силовое уравновешивание системы подъема продукции пласта;
- допускать регулирование режима откачки продукции;
- позволятьосуществлениетехническогодиагностирования скважинного оборудования без остановки процесса отбора продукции.
Станок-качалка включает несколько ключевых узлов.
Эти компоненты работают совместно, обеспечивая эффективную добычу нефти с помощью штангового насосного метода, который остается наиболее распространенным способом нефтедобычи в мировой нефтяной промышленности.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Андросов А.А. Расчет и проектирование деталей машин: Учеб. пособие / А.А. Андросов и др.: под общ. Ред. А.А. Андросова – Ростов н/Д.: Феникс, 2006.–285 с.
2. Адам А.М., Мамин Р.Г. Природные ресурсы и экологическая безопасность. 2010г.
3. Ланчаков Г.А., Кульков А.Н., Зиберт Г.К. Технологические процессы подготовки природного газа и методы расчета оборудования. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2000. – 279 с.
4. Ивановский В.Н., Дарищев В.И. и др. Нефтепромысловое оборудование / Н.М.Николаев, С.С. Пекин.-М.:»ЦентрЛитНефтьГаз, 2006. - 720 с.
5. Ивановский В.Н., Дарищев В.И. и др. Оборудование для добычи нефти и газа/ А.А.Сабиров,, С.С. Пекин. В 2-х ч..-М.: «Нефть и газ, 2002.-768с.
6. Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добы-чи нефти и газа. – М.: «Издательство Альянс», 2013. – 588 c.
7. Ладенко А.А., Кунина П.С. Расчет эксплуатационного оборудования, - КубГТУ.2011.-149 с.
8. Белов С.В., Ильницкая А.В., Козьяков А.Ф. Безопасность жизнедеятельности, 3-е издание. - М.: Высшая школа, 2001. – 485 с.
9. Беляев В.Н. Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник – М.: Машиностроение, 1969. - 348 с.
10. Березовский Ю.Н., Чернилевский Д.В., Петров М.С. Детали машин.? М.: Машиностроение, 1983. ? 384с.
11. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Шнейдерович Р.М. Расчет на прочность деталей машин. Справочное пособие. - М., изд-во Машиностроение, 1966. - 215 с.

Весь текст будет доступен после покупки