ビームポンピングユニットは、ダウンホールポンプに機械的動力を伝達するために、クランクシャフトからの回転運動を直線往復運動に変換する機械です。
簡単に言えば、この基本システムの目的は、地表からダウンホール ポンプにエネルギーを伝達することです。この構成は、サッカー ロッド ポンピング システムと呼ばれています。
ビームポンピングユニットのコンポーネント:
ビームポンピングユニットには以下が含まれます。
- ビームポンプ構造: キャリアバーと減速機出力シャフト間のすべてのコンポーネントとして定義されます。
- キャリア バー: 研磨されたロッド クランプを介してサッカー ロッド ストリングの負荷を支えるポンプ ユニットの部分。
- ホースヘッド: ビーム ポンピング ユニットのコンポーネントで、ウォーキング ビームからフレキシブル ワイヤラインに力と動きを伝達するように設計されています。その形状は、伝達された動きが坑口の垂直上に向けられるようになっているため、研磨されたロッドが過度の横方向の負荷なしで移動できます。
- クランク: ビーム ポンピング ユニットの 4 節リンク機構の駆動リンクで、ギア減速機の出力軸とピットマン リンクの間にあります。
- イコライザー: ピットマン リンクをウォーキング ビームの後部に接続します。
- ピットマン: ポンプユニット機構内のクランクとイコライザー間の接続リンク。
- サムソン ポスト ベアリング: ポンプ ユニットのサムソン ポストの上部の固定位置に取り付けられたベアリングで、ウォーキング ビームに取り付けられ、ウォーキング ビームの支点位置を提供します。
- 減速機：ベルトドライブとクランクの間に配置され、速度を下げてトルクを増加させながら回転力を伝達する機構。
- ブレーキ: すべての回転ジョイントの動きを抑制するように設計されたポンプ ユニットのコンポーネント。多くの場合、減速機の入力シャフトに取り付けられたディスクまたはドラムと、抑制摩擦トルクを与える機構を組み合わせて構成されます。
- 幅広い用途に対応できるサーフェス ユニットには、いくつかの種類があります。ギア ボックスは、ギア リデューサーとハウジングで構成され、トルク要求をサポートし、原動機からサーフェス ユニットのクランクシャフトに回転運動を伝達します。一般的に、電力の可用性に応じて、電気モーターと内燃機関の 2 種類の原動機が使用されます。坑口では、スタッフィング ボックスの主な機能は、研磨ロッドへの損傷を防ぎ、オイル漏れを防ぐことです。研磨ロッドは、サーフェス ユニットからサッカー ロッド ストリングに往復運動を伝達します。
レバーシステムのクラス:
現代のポンプユニットの先駆けは約 80 年前に導入されました。これらはクラス I およびクラス III のレバー システムでした。
- クラス I レバー システム: ギアボックスは、中間ビームに支点がある状態で後方に取り付けられています (従来型)。
- クラス III レバー システム: ギアボックスは、ウォーキング ビームの後部に支点が配置された状態で前方に取り付けられています (Mark II および Air Balanced)。
クラス I レバー システム:支点が荷重と加えられた力または作用力の間にあるレバー システム。この例としては、イコライザーと井戸の間のウォーキング ビームに沿って固定サドル ベアリングが配置されたビーム ポンプ ユニットがあります。
これらのユニットには、クランク カウンターバランスが装備されている場合や、ビーム カウンターバランス (通常は、ビームの背面部分で前後に動くことができる鋼鉄製の重り) が装備されている場合があり、ビーム カウンターバランスとクランク カウンターバランスの両方が組み合わされている場合もあります。
従来のポンプユニットは、クラス I レバー システムの例です。
クラス III レバー システム:適用される力（作用力）が荷重と支点の間にあるレバー システム。この例としては、固定されたサムソン ポスト ベアリングと井戸の間にイコライザーが配置されたビーム ポンプ ユニットがあります。
クランク カウンターバランスを備えたこのユニットは、1960 年代に導入されました。これらのユニットは、動作特性が異なります。すべてのビーム ポンピング ユニットは、原動機とユニットのクランク アームの間に、何らかのタイプの減速機を使用する必要があります。ほとんどすべてのユニットは、この rpm の減速を実現するために、二重減速ギアボックスを使用しています。
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