CN117823397B - 一种抽油机游梁滑动双配重装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种抽油机游梁滑动双配重装置，属于油井采油机技术领域，包括底座、支撑支架、游梁和转动电机，所述支撑支架固定设置在底座上，所述游梁铰接在支撑支架上，所述转动电机用于驱动游梁摆动，所述游梁的底部挂接有配重块，所述游梁处于水平状态时、所述配重块位于游梁铰接点位的正下方，所述游梁沿铰接点位转动时、所述配重块朝向游梁偏移方向转动而使配重块作用于游梁的转动方向。本申请具有延长转动电机的使用寿命的效果。
Description
技术领域
本申请涉及油井采油机技术领域，尤其是涉及一种抽油机游梁滑动双配重装置。
背景技术
游梁式抽油机，也称梁式抽油机、游梁式曲柄平衡抽油机，指含有游梁，通过连杆机构换向，曲柄重块平衡的抽油机，俗称磕头机。游梁式抽油机是油田目前主要使用的抽油机类型之一，主要由驴头—游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备四大部分组成。工作时，电动机的转动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动，驴头经光杆、抽油杆带动井下抽油泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒。
常用游梁式抽油机平衡结构如下：游梁平衡，在游梁的尾部装设一定重量的平衡板、这是一种简单的平衡方式、适用于3吨以下的轻型抽油机。曲柄平衡，将平衡块装在曲柄上，适用于重型抽油机。复合平衡，在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。气动平衡，利用气体的可压缩性来储存和释放能量达到平衡的目的，可用于10吨以上重型抽油机。
目前，如授权公告号为CN218265876U的专利文献公开了一种游梁式抽油机，包括底座、支撑支架、转动支架、摆动件、配重物、转动连接件、连接杆、转动连接杆、陀飞轮、电机支架和转动电机；转动支架顶部与摆动件转动连接；摆动件一端与配重物连接；摆动件远离配重物的一端与转动连接件转动连接；转动连接件底部与连接杆转动连接；通过转动电机带动配重物弧形运动的方式能够通过在配重物尖端与地下油管连接，从而实现了抽油效果。
然而，转动电机驱使游梁转动抽油时，驴头上升因原油的密度较大，导致转动电机的负载较大，且同时，驴头下降时，原油对活塞阻力较大，同样导致转动电机的负载较大，易导致转动电机损坏。
发明内容
为延长转动电机的使用寿命，本申请提供一种抽油机游梁滑动双配重装置。
本申请提供的一种抽油机游梁滑动双配重装置采用如下的技术方案：
一种抽油机游梁滑动双配重装置，包括底座、支撑支架、游梁和转动电机，所述支撑支架固定设置在底座上，所述游梁铰接在支撑支架上，所述转动电机用于驱动游梁摆动，所述游梁的底部挂接有配重块，所述游梁处于水平状态时、所述配重块位于游梁铰接点位的正下方，所述游梁沿铰接点位转动时、所述配重块朝向游梁偏移方向转动而使配重块作用于游梁的转动方向。
可选的，所述游梁的底部挂接有多根连接绳，多根所述连接绳沿游梁的铰接轴对称排布，所述配重块固定设置在连接绳的自由端，所述配重块与连接绳的连接端沿游梁的铰接轴对称排布，所述游梁和配重块之间设置有限位件，所述限位件驱使连接绳沿垂直于游梁铰接轴的方向摆动。
可选的，所述限位件包括设置在游梁底部的多根伸缩杆，所述伸缩杆与连接绳数量一致，所述伸缩杆的铰接轴线平行于游梁的铰接轴线，所述配重块铰接在伸缩杆的端部，所述连接绳位于伸缩杆内。
可选的，所述游梁底壁转动设置有收卷轴，所述收卷轴的转动轴线平行于游梁的铰接轴，所述连接绳收卷在收卷轴上，所述游梁上设置有调节件，所述调节件用于驱使收卷轴转动、以调节连接绳的长度、使配重块处于水平状态，所述配重块的顶面设置有气泡水平仪。
可选的，所述调节件包括套设在铰接轴上的蜗轮和转动设置在游梁上的蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合。
可选的，所述游梁的底部铰接有限位杆，所述限位杆的转动轴线平行于游梁的铰接轴线，所述限位杆设置有多个，所述限位杆与伸缩杆数量一一对应，所述限位杆位于两侧伸缩杆的外侧，所述游梁转动时、伸缩杆朝向游梁转动方向转动而抵接在限位杆上，所述游梁上还设置有弹性件，所述弹性件用于驱使限位杆具有朝向伸缩杆方向的转动趋势。
可选的，所述游梁的底部转动设置有安装轴，所述限位杆固定设置在安装轴上，所述限位杆的长度方向垂直于安装轴的长度方向，所述弹性件包括套设在安装轴上的扭簧，所述扭簧的一边固定设置在游梁上、另一边固定设置在铰接轴上。
可选的，所述游梁上设置有承接块，所述承接块位于限位杆背离伸缩杆的一侧，所述承接块用于游梁转动带动伸缩杆转动时、伸缩杆带动限位杆朝向承接块转动而使限位杆承接在承接块上。
可选的，所述配重块包括固定板和设置在固定板上的配重板，所述连接绳自由端设置在固定板上，所述配重板可拆卸设置在固定板上。
可选的，所述固定板的下表面设置有连接杆，所述连接杆的长度方向垂直于固定板，所述配重板的中心开设有安装孔，所述配重板通过安装孔滑动穿设在连接杆上，所述连接杆上开设有多个固定孔，多个所述固定孔沿连接杆的长度方向均匀排布，所述连接杆上滑动穿设有固定杆，所述固定杆的长度方向垂直于连接杆的长度方向，所述配重板承接在固定杆上。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1、采油机工作时，转动电机驱使游梁摆动，游梁摆动带动驴头上下移动而对地下的原油进行采取，在上述过程中，游梁摆动时、带动配重块朝向游梁的摆动方向偏移，例如，游梁带动驴头朝向下方摆动时，配重块朝向驴头的方向摆动，配重块的重力作用于游梁偏向驴头的一侧，进而增加了驴头一侧的重力、从而带动油管内的活塞下移，进而降低了转动电机的功率，缩减了转动电机长时间高功率的工况，从而延长了转动电机的使用寿命；
2、游梁带动驴头上移采油时，配重块朝向游梁另一侧偏移，配重块的重力作用于游梁另一侧，进而增大了游梁背离驴头一侧的重力，从而下压游梁而带动驴头上移，在此过程中，降低了转动电机的功率，缩减了转动电机长时间高功率的工况，从而延长了转动电机的使用寿命。
附图说明
图1是本申请实施例一种抽油机游梁滑动双配重装置的整体结构示意图；
图2是本申请实施例一种抽油机游梁滑动双配重装置中配重块的结构示意图；
图3是本申请实施例一种抽油机游梁滑动双配重装置中伸缩杆的剖视图；
图4是图3中A部分的放大示意图;
图5是图4中B部分的放大示意图。
附图标记说明：1、底座；2、支撑支架；3、游梁；4、转动电机；5、配重块；51、固定板；52、配重板；6、连接绳；7、伸缩杆；8、安装板；9、转轴；10、收卷轴；11、蜗轮；12、蜗杆；13、限位杆；14、安装轴；15、扭簧；16、承接块；17、连接杆；18、固定孔。
具体实施方式
以下结合附图1-附图5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种抽油机游梁滑动双配重装置。参照图1和图2，抽油机游梁滑动双配重装置包括底座1、支撑支架2、游梁3和转动电机4，支撑支架2固定设置在底座1上，游梁3铰接在支撑支架2上，转动电机4用于驱动游梁3摆动，转动电机4通过曲柄作用于游梁3，进一步的，曲柄与游梁3的连接端位于背离驴头的一侧，游梁3的底部挂接有配重块5，游梁3处于水平状态时、配重块5位于游梁3铰接点位的正下方，游梁3沿铰接点位转动时、配重块5朝向游梁3偏移方向转动而使配重块5作用于游梁3的转动方向。
采油机工作时，转动电机4驱使曲柄转动，曲柄转动带动游梁3摆动，游梁3摆动带动驴头上下移动而对地下的原油进行采取，在上述过程中，游梁3摆动时、带动配重块5朝向游梁3的摆动方向偏移，例如，游梁3带动驴头朝向下方摆动时，配重块5朝向驴头的方向摆动，配重块5的重力作用于游梁3偏向驴头的一侧，进而增加了驴头一侧的重力、从而带动油管内的活塞下移，进而降低了转动电机4的功率，缩减了转动电机4长时间高功率的工况，从而延长了转动电机4的使用寿命；游梁3带动驴头上移采油时，配重块5朝向游梁3另一侧偏移，配重块5的重力作用于游梁3另一侧，进而增大了游梁3背离驴头一侧的重力，从而下压游梁3而带动驴头上移，在此过程中，降低了转动电机4的功率，缩减了转动电机4长时间高功率的工况，从而延长了转动电机4的使用寿命。
参照图3和图4，在本申请实施例中，游梁3的底部挂接有多根连接绳6，连接绳6为钢丝绳，多根连接绳6沿游梁3的铰接轴对称排布，配重块5固定设置在连接绳6的自由端，配重块5与连接绳6的连接端沿游梁3的铰接轴对称排布，游梁3和配重块5之间的连接绳6呈倒三角的方式排布；游梁3带动驴头下移时，配重块5朝向驴头方向移动，靠近驴头侧的钢丝绳和竖直方向的夹角减小，使得配重块5的大部分重力通过上述钢丝绳作用于游梁3，进而增大了游梁3驴头侧的重力，从而便于下压活塞沿油管向下移动；游梁3带动驴头上移时，配重块5朝向曲柄与游梁3的连接端偏移，从而增大了游梁3此端的重力，进而便于拉动活塞在油管内上移而开采原油；钢丝绳具有偏移灵敏和使用耐久性高的优点。
参照图3和图4，为确保配重块5仅在竖直方向摆动，游梁3和配重块5之间设置有限位件，限位件驱使连接绳6沿垂直于游梁3铰接轴的方向摆动，限位件包括设置在游梁3底部的多根伸缩杆7，伸缩杆7与连接绳6数量一致，伸缩杆7的铰接轴线平行于游梁3的铰接轴线，配重块5铰接在伸缩杆7的端部，进一步的，游梁3底部固定设置有安装板8，安装板8上转动设置有转轴9，伸缩杆7固定设置在转轴9上，伸缩杆7的长度方向垂直于转轴9的长度方向，伸缩杆7包括多个相互滑动套接的滑杆，位于首端的滑杆的固定设置在转轴9上，配重块5铰接设置在末端滑杆端部，连接绳6位于伸缩杆7内。游梁3摆动时，游梁3带动配重块5朝向一侧偏移，配重块5偏移时带动连接绳6和伸缩杆7摆动，在转轴9的作用下，对伸缩杆7的摆动方向进行限定，从而对配重块5的摆动方向进行限定，进而便于调节配重块5重力作用于游梁3的位置。
参照图3和图4，连接绳6长期悬挂配重块5后，易导致连接绳6的长度增大而导致配重块5倾斜，配重块5倾斜后导致游梁3水平时、配重块5的重力方向未与铰接轴共线，易导致转动电机4的负载增大，因此，在本申请实施例中，游梁3底壁转动设置有收卷轴10，收卷轴10位于固定板51之间且位于转轴9的正上方，收卷轴10的转动轴线平行于游梁3的铰接轴，连接绳6滑动贯穿转轴9而收卷在收卷轴10上，游梁3上设置有调节件，调节件用于驱使收卷轴10转动、以调节连接绳6的长度、使配重块5处于水平状态，调节件包括套设在铰接轴上的蜗轮11和转动设置在游梁3上的蜗杆12，蜗杆12与蜗轮11相互啮合，配重块5的顶面设置有气泡水平仪；采油机采油前期、调节游梁3至水平方向，再观察气泡水平仪，通过气泡水平仪的显示方向转动对应方向的蜗杆12，蜗杆12转动带动蜗轮11转动，蜗轮11转动带动收卷轴10转动，收卷轴10转动对连接绳6收卷而调节配重块5的方向，使得配重块5处于水平方向；上述过程后，在蜗轮11和蜗杆12的作用下，对收卷轴10固定，进而将配重块5固定至调节后位置。
参照图3、图4和图5，游梁3带动配重块5摆动时，在惯性的作用下，游梁3反方向摆动时、配重块5保持摆动方向，导致配重块5无法及时改变摆动方向，进而导致配重块5额外增大了转动电机4的负载，因此在本申请实施例中，游梁3的底部铰接有限位杆13，限位杆13设置有多个，限位杆13与伸缩杆7数量一一对应，限位杆13的转动轴线平行于游梁3的铰接轴线，限位杆13位于两侧伸缩杆7的外侧，游梁3转动时、伸缩杆7朝向游梁3转动方向转动而抵接在限位杆13上，游梁3上还设置有弹性件，弹性件用于驱使限位杆13具有朝向伸缩杆7方向的转动趋势，游梁3的底部转动设置有安装轴14，限位杆13固定设置在安装轴14上，限位杆13的长度方向垂直于安装轴14的长度方向，弹性件包括套设在安装轴14上的扭簧15，扭簧15的一边固定设置在游梁3上、另一边固定设置在铰接轴上，扭簧15的压缩极限小于游梁3的摆动极限。
游梁3带动配重块5摆动时，配重块5带动伸缩杆7转动而与限位杆13抵接，伸缩杆7带动限位杆13转动，限位杆13转动对扭簧15进行压缩，扭簧15积聚势能，因扭簧15的压缩极限小于游梁3的转动极限，因此，游梁3转动至超过扭簧15极限时，限位杆13将伸缩杆7固定在上述位置，而降低配重块5惯性对负载分布的影响，进而降低了转动电机4的负载，延长转动电机4的使用寿命；进一步的，游梁3反方向摆动时，扭簧15释放积聚的势能而带动限位杆13朝向另一侧摆动，进而带动伸缩杆7朝向另一侧摆动，进而便于调节配重块5的摆动方向。
参照图3和图4，游梁3转动超过扭簧15的极限后，易导致扭簧15损坏，同时，扭簧15对限位杆13的转动角度限定为柔性限定，导致对限位杆13的限位效果较为一般，因此，在本申请实施中，游梁3上固定设置有承接块16，承接块16位于限位杆13背离伸缩杆7的一侧，承接块16用于游梁3转动带动伸缩杆7转动时、伸缩杆7带动限位杆13朝向承接块16转动而使限位杆13承接在承接块16上；配重块5带动伸缩杆7压缩扭簧15时，限位杆13转动承接在承接块16上，以对限位杆13和伸缩杆7的转动方向进行限定，进而减小了扭簧15的负载，延长了扭簧15的使用寿命。
参照图3，在本申请实施例中，配重块5包括固定板51和设置在固定板51上的配重板52，连接绳6自由端设置在固定板51上且末端滑杆铰接设置在固定板51上，配重板52可拆卸设置在固定板51上；配重板52可拆卸设置在固定板51上，便于将配重板52从固定板51上拆除，而减少游梁3长时间负重的时间。
参照图3，在本申请实施中，固定板51的下表面设置有连接杆17，连接杆17的长度方向垂直于固定板51，配重板52的中心开设有安装孔，配重板52通过安装孔滑动穿设在连接杆17上，连接杆17上开设有多个固定孔18，多个固定孔18沿连接杆17的长度方向均匀排布，连接杆17上滑动穿设有固定杆，固定杆的长度方向垂直于连接杆17的长度方向，配重板52承接在固定杆上。配重板52安装至连接杆17上，再将固定杆插接在连接杆17上，将配重板52安装在固定板51上，操作简单便捷；同时，便于安装所需数量的配重板52至固定板51上。
本申请实施例一种抽油机游梁滑动双配重装置的实施原理为：
采油机工作时，转动电机4驱使曲柄转动，曲柄转动带动游梁3摆动，游梁3摆动带动驴头上下移动而对地下的原油进行采取，在上述过程中，游梁3摆动时、带动配重块5朝向游梁3的摆动方向偏移，例如，游梁3带动驴头朝向下方摆动时，配重块5朝向驴头的方向摆动，配重块5的重力作用于游梁3偏向驴头的一侧，进而增加了驴头一侧的重力、从而带动油管内的活塞下移，进而降低了转动电机4的功率，缩减了转动电机4长时间高功率的工况，从而延长了转动电机4的使用寿命；游梁3带动驴头上移采油时，配重块5朝向游梁3另一侧偏移，配重块5的重力作用于游梁3另一侧，进而增大了游梁3背离驴头一侧的重力，从而下压游梁3而带动驴头上移，在此过程中，降低了转动电机4的功率，缩减了转动电机4长时间高功率的工况，从而延长了转动电机4的使用寿命。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：包括底座(1)、支撑支架(2)、游梁(3)和转动电机(4)，所述支撑支架(2)固定设置在底座(1)上，所述游梁(3)铰接在支撑支架(2)上，所述转动电机(4)用于驱动游梁(3)摆动，所述游梁(3)的底部挂接有配重块(5)，所述游梁(3)处于水平状态时、所述配重块(5)位于游梁(3)铰接点位的正下方，所述游梁(3)沿铰接点位转动时、所述配重块(5)朝向游梁(3)偏移方向转动而使配重块(5)作用于游梁(3)的转动方向，所述游梁(3)的底部挂接有多根连接绳(6)，所述连接绳(6)为钢丝绳，多根所述连接绳(6)沿游梁(3)的铰接轴对称排布，所述配重块(5)固定设置在连接绳(6)的自由端，所述配重块(5)与连接绳(6)的连接端沿游梁(3)的铰接轴对称排布，所述游梁(3)和配重块(5)之间的连接绳(6)呈倒三角的方式排布，所述游梁(3)带动驴头下移时，所述配重块(5)朝向驴头方向移动，靠近驴头侧的所述钢丝绳和竖直方向的夹角减小，使得所述配重块(5)的大部分重力通过上述钢丝绳作用于游梁(3)，进而增大了所述游梁(3)驴头侧的重力，从而便于下压活塞沿油管向下移动；所述游梁(3)带动驴头上移时，所述配重块(5)朝向曲柄与游梁(3)的连接端偏移，从而增大了所述游梁(3)此端的重力，进而便于拉动活塞在油管内上移而开采原油。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述游梁(3)和配重块(5)之间设置有限位件，所述限位件驱使连接绳(6)沿垂直于游梁(3)铰接轴的方向摆动。
3.根据权利要求2所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述限位件包括设置在游梁(3)底部的多根伸缩杆(7)，所述伸缩杆(7)与连接绳(6)数量一致，所述伸缩杆(7)的铰接轴线平行于游梁(3)的铰接轴线，所述配重块(5)铰接在伸缩杆(7)的端部，所述连接绳(6)位于伸缩杆(7)内。
4.根据权利要求2所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述游梁(3)底壁转动设置有收卷轴(10)，所述收卷轴(10)的转动轴线平行于游梁(3)的铰接轴，所述连接绳(6)收卷在收卷轴(10)上，所述游梁(3)上设置有调节件，所述调节件用于驱使收卷轴(10)转动、以调节连接绳(6)的长度、使配重块(5)处于水平状态，所述配重块(5)的顶面设置有气泡水平仪。
5.根据权利要求4所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述调节件包括套设在铰接轴上的蜗轮(11)和转动设置在游梁(3)上的蜗杆(12)，所述蜗杆(12)与蜗轮(11)相互啮合。
6.根据权利要求3所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述游梁(3)的底部铰接有限位杆(13)，所述限位杆(13)的转动轴线平行于游梁(3)的铰接轴线，所述限位杆(13)设置有多个，所述限位杆(13)与伸缩杆(7)数量一一对应，所述限位杆(13)位于两侧伸缩杆(7)的外侧，所述游梁(3)转动时、伸缩杆(7)朝向游梁(3)转动方向转动而抵接在限位杆(13)上，所述游梁(3)上还设置有弹性件，所述弹性件用于驱使限位杆(13)具有朝向伸缩杆(7)方向的转动趋势。
7.根据权利要求6所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述游梁(3)的底部转动设置有安装轴(14)，所述限位杆(13)固定设置在安装轴(14)上，所述限位杆(13)的长度方向垂直于安装轴(14)的长度方向，所述弹性件包括套设在安装轴(14)上的扭簧(15)，所述扭簧(15)的一边固定设置在游梁(3)上、另一边固定设置在铰接轴上。
8.根据权利要求6所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述游梁(3)上设置有承接块(16)，所述承接块(16)位于限位杆(13)背离伸缩杆(7)的一侧，所述承接块(16)用于游梁(3)转动带动伸缩杆(7)转动时、伸缩杆(7)带动限位杆(13)朝向承接块(16)转动而使限位杆(13)承接在承接块(16)上。
9.根据权利要求2所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述配重块(5)包括固定板(51)和设置在固定板(51)上的配重板(52)，所述连接绳(6)自由端设置在固定板(51)上，所述配重板(52)可拆卸设置在固定板(51)上。
10.根据权利要求9所述的一种抽油机游梁滑动双配重装置，其特征在于：所述固定板(51)的下表面设置有连接杆(17)，所述连接杆(17)的长度方向垂直于固定板(51)，所述配重板(52)的中心开设有安装孔，所述配重板(52)通过安装孔滑动穿设在连接杆(17)上，所述连接杆(17)上开设有多个固定孔(18)，多个所述固定孔(18)沿连接杆(17)的长度方向均匀排布，所述连接杆(17)上滑动穿设有固定杆，所述固定杆的长度方向垂直于连接杆(17)的长度方向，所述配重板(52)承接在固定杆上。
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