CN102536170A - 滑轮式抽油机 - Google Patents

Abstract

一种滑轮式抽油机，属于石油开采机械设备领域，具体涉及一种有杆抽油机械中的滑轮式抽油机。包括机架(9)、底座(16)、动力装置和与动力装置联接的传动装置、安装在机架(9)顶端的天轮(1)，其特征在于：所述传动装置输出端与平衡配重箱(27)联接，平衡配重箱(27)上安装有动滑轮组(32)，所述动滑轮组(32)包括牵拉滑轮(36)和传动滑轮(37)，牵拉钢绳(25)固定并缠绕在牵拉滑轮(36)上，传动滑轮(37)上缠绕有传动钢绳(33)，传动钢绳(33)两端与机架(9)固定。该滑轮式抽油机具有超长冲程、大负荷、低冲次、低耗能、寿命长等优点，运转平稳、安全可靠、维修管理方便、性能良好。

Description

滑轮式抽油机

技术领域

滑轮式抽油机，属于石油开采机械设备领域，具体涉及一种有杆抽油机械中的滑轮式抽油机。

背景技术

油田现有的石油开采用有杆抽油机械主要有常规型游梁式抽油机、宽带链条式抽油机、异相型游梁式抽油机，以及近几年研制的多种长冲程抽油机等。游梁式抽油机因具有安全可靠，使用维护方便等优点，被国内外油田广泛采用，但由于其自身结构的限制，游梁式抽油机能耗高、冲程短、运动性能差等缺点多年来始终无法克服；宽带链条式抽油机是近三十年发展起来的一种抽油机，具有冲程长、负荷大、节能等优点，但其链条的换向机构复杂，因此故障率较高；而异相游梁式抽油机及近年来研制的长冲程抽油机也同样存在着故障率高等不足，尚需进一步改进和完善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种长冲程低冲次，大负荷低耗能，安全可靠的滑轮式抽油机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该滑轮式抽油机，包括底座、设置在底座上的动力装置和与动力装置联接的传动装置、安装在底座上的机架、通过天轮支架安装在机架顶端的天轮、以及跨绕在天轮上的牵拉钢绳，其特征在于：所述传动装置输出端与平衡配重箱联接，平衡配重箱上安装有动滑轮组，所述动滑轮组包括牵拉滑轮和传动滑轮，牵拉钢绳固定并缠绕在牵拉滑轮上，传动滑轮上缠绕有传动钢绳，传动钢绳两端与机架固定。

为实现行程倍增的传动效果，所述牵拉滑轮的直径大于传动滑轮直径。使连杆牵拉平衡配重箱移动小的距离而牵拉滑轮带动牵拉钢绳拉动悬绳器实现大的行程。

具体的，所述动滑轮组由牵拉滑轮和固定在牵拉滑轮两端的两个传动滑轮组成，所述牵拉滑轮直径是传动滑轮直径的1～2倍。

其中，所述牵拉钢绳为两条，顺时针缠绕在牵拉滑轮上，通过牵拉钢绳压板固定在牵拉滑轮外圆柱面上。

优选的，所述牵拉钢绳沿中部对折形成两条，对折端通过牵拉钢绳压板固定在牵拉滑轮外圆柱面中部。

所述传动钢绳为多条，逆时针缠绕在传动滑轮上，通过传动钢绳压板固定在传动滑轮外圆柱面上。将所述传动钢绳上端固定在机架顶部，下端穿过平衡配重箱固定在机架下部的固定架上。由于上下两端对称拉紧固定，动滑轮组在上下运动时，传动钢绳上下两端同时承受牵拉力作用，且作用力大小相等方向相反，作用力互相抵消达到了受力平衡的目的，避免了定滑轮增距的同时，牵拉力也增大的弊端，大大降低了牵拉功率。

所述平衡配重箱水平设置在机架内，两侧通过支撑滚轮与机架内表面上下滚动接触。

所述传动装置为曲柄连杆机构，包括通过曲柄轴承座安装在曲柄轴承座支架上的左右曲柄和与左右曲柄连接的连杆，左右曲柄通过联轴器与动力装置连接，连杆通过轴承与平衡配重箱下部连接。

此外，在所述天轮支架后部还设有固定在机架顶部后侧的天轮位置调整装置。通过设置天轮位置调整装置，修井时只需牵拉天轮总成后移即可满足修井时的距离要求，安全方便。

具体的，所述天轮位置调整装置包括固定在天轮支架上的支架联接板、与支架联接板联接的螺杆和调节螺杆用的螺母手轮，螺母手轮通过螺母座固定在机架上。

与现有技术相比，本发明的滑轮式抽油机所具有的有益效果是：1、动滑轮组受传动钢绳的约束，在平衡配重箱下行的同时，动滑轮组旋转缠绕牵拉钢绳，由于牵拉滑轮直径大于传动滑轮直径，实现了行程倍增的传动效果，同时又实现了转动与移动的重合运行，使连杆牵拉平衡配重箱移动小的距离而牵拉滑轮带动牵拉钢绳拉动悬绳器实现大的行程；2、由于传动滑轮上缠绕传动钢绳，上下两端对称拉紧固定，因此动滑轮组上下运动时，传动钢绳上下两端同时承受牵拉力作用，且作用力大小相等方向相反，作用力互相抵消达到了受力平衡的目的，避免了定滑轮增距的同时，牵拉力也增大的弊端，大大降低了牵拉功率，达到了节能的目的；3、由于传动滑轮的外圆柱面的螺旋槽上缠绕的传动钢绳，用传动钢绳压板固定在传动滑轮上，动滑轮组转动时传动滑轮绕着传动钢绳做纯滚动，这种柔性传动使整机运转更加平稳；4、在机架顶部设计了天轮位置调整装置，修井时只需牵拉天轮总成后移即可满足修井时的距离要求，既安全又方便；5、平衡配重箱及其上所安装的部件均为平衡配重，降低了生产成本达到了节材的目的；6、除减速器以外的所有运动件均为油脂润滑，维护管理方便。

附图说明

图1是本发明滑轮式抽油机内部结构主视图。

图2是图1的A向视图。

其中：1、天轮  2、天轮轴  3、天轮支架  4、支架联接板  5、螺杆  6、螺母手轮  7、螺母座  8、上钢丝绳联接环  9、机架  10、支撑滚轮  11、固定架  12、联轴器  13、减速器  14、皮带传动  15、电机  16、底座  17、曲柄  18、曲柄轴承座支架  19、曲柄轴承座  20、连杆  21、连杆轴  22、轴承  23、轴承座  24、悬绳器  25、牵拉钢绳  26、下钢丝绳联接环  27、平衡配重箱  28、支架  29、滑轮轴  30、轴承  31、压盖  32、动滑轮组  33、传动钢绳  34、牵拉钢绳压板  35、传动钢绳压板  36、牵拉滑轮  37、传动滑轮。

图1～2是本发明滑轮式抽油机的最佳实施例，下面结合附图1～2对本发明做进一步说明：

具体实施方式

参照附图1～2：

该滑轮式抽油机包括底座16和安装在底座16上的珩架结构的机架9，天轮1通过天轮轴2和两端的轴伸与天轮支架3联接，通过天轮支架3安装在机架9顶部。天轮支架3后端安装天轮位置调整装置，天轮位置调整装置包括固定在天轮支架3上的支架联接板4、与支架联接板4联接的螺杆5和调节螺杆5用的螺母手轮6，螺杆5前轴端动配合垂直安装在支架联接板4的中部，螺杆5尾部套装螺母手轮6，并通过螺母座7固定在机架9顶部的后侧。

底座16上分别安装动力装置和与动力装置联接的传动装置。动力装置包括电机15和减速器13，电机15通过皮带传动14与减速器13联接。传动装置为曲柄连杆机构，包括通过曲柄轴承座19安装在曲柄轴承座支架18上的左右曲柄17和与左右曲柄17连接的连杆20，机架9的下端两侧设有曲柄轴承座支架18，其上端安装曲柄连杆机构的曲柄轴承座19，左右曲柄17分别与曲柄轴承座19联接，曲柄17的右端通过联轴器12与减速器13的输出轴联接，连杆20上端的轴孔内套装连杆轴21，两端的轴伸分别通过轴承22与轴承座23联接。轴承座23安装在平衡配重箱27的底部，平衡配重箱27安装在机架9内侧，其两侧上下端面的八个角位置分别安装支撑滚轮10。

平衡配重箱27上安装有动滑轮组32，所述由设置在中间的牵拉滑轮36和固定在牵拉滑轮36两端的两个传动滑轮37组成，动滑轮组32的轴孔内通过轴承30套装滑轮轴29，外端装压盖31，滑轮轴29两端的轴伸分别与支架28的轴孔静配合联接。所述牵拉滑轮36直径大于传动滑轮37直径，最佳的，牵拉滑轮36直径可以是传动滑轮37直径的1～2倍。动滑轮组受传动钢绳的约束，在平衡配重箱下行的同时，动滑轮组旋转缠绕牵拉钢绳，由于牵拉滑轮直径大于传动滑轮直径，实现了行程倍增的传动效果，同时又实现了转动与移动的重合运行，使连杆牵拉平衡配重箱移动小的距离而牵拉滑轮带动牵拉钢绳拉动悬绳器实现大的行程。

牵拉滑轮36外圆柱面上设有螺旋槽，中间设有螺栓孔，牵拉钢绳25在中间位置折成“U”形，用牵拉钢绳压板34压紧固定，使牵拉钢绳25形成两条，顺时针缠绕在牵拉滑轮36的外圆柱面的螺旋槽上，缠绕多圈后，往上绕过天轮1后铅垂向下，与悬绳器24联接固定，悬绳器24与外接的抽油杆联接固定。动滑轮组32的左右两个传动滑轮37的外圆柱面上均设有螺旋槽，且在同一侧设有螺栓孔，多条传动钢绳33并排后在其中间位置分别用传动钢绳压板35压紧固定，多条传动钢绳33的一端逆时针缠绕并垂直向上，分别与机架9顶部的上钢丝绳联接环8联接固定，多条传动钢绳33的另一端顺时针缠绕并间隙穿过平衡配重箱27铅垂向下与机架9下部的固定架11上的下钢丝绳连接环26联接，并通过螺母将传动钢绳33拉紧固定。由于传动滑轮上缠绕传动钢绳，上下两端对称拉紧固定，因此动滑轮组上下运动时，传动钢绳上下两端同时承受牵拉力作用，且作用力大小相等方向相反，作用力互相抵消达到了受力平衡的目的，避免了定滑轮增距的同时，牵拉力也增大的弊端，大大降低了牵拉功率，达到了节能的目的。此外，由于传动滑轮的外圆柱面的螺旋槽上缠绕的传动钢绳用传动钢绳压板固定在传动滑轮上，动滑轮组转动时传动滑轮绕着传动钢绳做纯滚动，这种柔性传动使整机运转更加平稳。

工作原理与工作过程如下：电机通过动力传动***带动曲柄连杆机构转动，连杆牵拉平衡配重箱沿机架内壁下行，同时平衡配重箱与其上一起下行运动的所有部件的自重均由位能变为势能与电机同时做功，动滑轮组由于受传动钢绳上部的上钢丝绳联接环的约束，动滑轮组下行的同时，逆时针转动，同时，牵拉滑轮将牵拉钢绳缠绕在外圆柱面的螺旋槽上牵拉钢绳通过悬绳器带动抽油杆上行，曲柄连杆机构从上止点到达下止点完成工作行程，此时悬绳器带动抽油杆到达最高点，电机继续转动，曲柄连杆机构转过下止点，连杆推动平衡配重箱上行，同时，外接抽油杆的自重由位能变为势能，通过牵拉钢绳带动滑轮组顺时针转动，牵拉滑轮释放缠绕在外圆柱面上的牵拉钢绳，抽油杆下行，此时，电机的动能和外接的抽油杆所释放的势能均由平衡配重箱及其上的所有部件的位能变为势能储存起来，平衡配重箱到达最高位置，抽油杆牵拉悬绳器到达最低位置，曲柄连杆机构由下止点到达上止点完成抽油机的空载行程。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。例如，所述的动力装置及传动装置可采用正反转电机与蜗轮蜗杆传动机构配合的方式代替。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种滑轮式抽油机，包括底座(16)、设置在底座(16)上的动力装置和与动力装置联接的传动装置、安装在底座(16)上的机架(9)、通过天轮支架(3)安装在机架(9)顶端的天轮(1)、以及跨绕在天轮(1)上的牵拉钢绳(25)，其特征在于：所述传动装置输出端与平衡配重箱(27)联接，平衡配重箱(27)上安装有动滑轮组(32)，所述动滑轮组(32)包括牵拉滑轮(36)和传动滑轮(37)，牵拉钢绳(25)固定并缠绕在牵拉滑轮(36)上，传动滑轮(37)上缠绕有传动钢绳(33)，传动钢绳(33)两端与机架(9)固定。

2.根据权利要求1所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述牵拉滑轮(36)直径大于传动滑轮(37)直径。

3.根据权利要求1所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述动滑轮组(32)由牵拉滑轮(36)和固定在牵拉滑轮(36)两端的两个传动滑轮(37)组成，所述牵拉滑轮(36)直径是传动滑轮(37)直径的1～2倍。

4.根据权利要求1～3任一项所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述牵拉钢绳(25)为两条，顺时针缠绕在牵拉滑轮(36)上，通过牵拉钢绳压板(34)固定在牵拉滑轮(36)外圆柱面上。

5.根据权利要求4所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述牵拉钢绳(25)沿中部对折形成两条，对折端通过牵拉钢绳压板(34)固定在牵拉滑轮(36)外圆柱面中部。

6.根据权利要求1～3任一项所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述传动钢绳(33)为多条，逆时针缠绕在传动滑轮(37)上，通过传动钢绳压板(35)固定在传动滑轮(37)外圆柱面上。

7.根据权利要求1所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述平衡配重箱(27)水平设置在机架(9)内，两侧通过支撑滚轮(10)与机架(9)内表面上下滚动接触。

8.根据权利要求1所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述传动装置为曲柄连杆机构，包括通过曲柄轴承座(19)安装在曲柄轴承座支架(18)上的左右曲柄(17)和与左右曲柄(17)连接的连杆(20)，左右曲柄(17)通过联轴器(12)与动力装置连接，连杆(20)通过轴承与平衡配重箱(27)下部连接。

9.根据权利要求1所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述天轮支架(3)后部还设有固定在机架(9)顶部后侧的天轮位置调整装置。

10.根据权利要求9所述的滑轮式抽油机，其特征在于：所述天轮位置调整装置包括固定在天轮支架(3)上的支架联接板(4)、与支架联接板(4)联接的螺杆(5)和调节螺杆(5)用的螺母手轮(6)，螺母手轮(6)通过螺母座(7)固定在机架(9)上。

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