CN201963272U - 全平衡节能抽油机 - Google Patents

Abstract

一种全平衡节能抽油机，在支架上部铰接游梁的一端，在游梁的另一端装有驴头，游梁的前部装有平衡装置，在支架的下部装有动力装置和减速器，减速器的输出轴通过曲柄与推拉杆的一端铰接，推拉杆的另一端与游梁的中部铰接；在减速器的输入轴装有刹车装置。平衡装置包括安装在该游梁中部的动滑轮，安装在该支架顶端的前后位置的定滑轮，钢丝绳芯橡胶带和配重，钢丝绳芯橡胶带的一端与支架的上部连接，另一端依次绕过动滑轮和两个定滑轮后与配重连接。优点是：对常年不停连续工作的抽油机，降低配套动力是节能的关键。本设计同现有的曲柄平衡游梁式抽油机相比，可节电60％以上；结构合理，容易调整平衡，不需要停机调整，安全可靠，运行平稳。

Description

全平衡节能抽油机

技术领域

本实用新型涉及一种节能抽油机，是针对油田常规抽油机高能耗问题而设计的一种高效节能、安全可靠的抽油机。

背景技术

目前，油田采油作业中广泛使用的是曲柄平衡游梁式抽油机。该机型存在的主要问题有两点：一是效率低，能耗高，电能浪费巨大；二是调整平衡困难，停机调整影响产量。因此，开发出节能耐用、全平衡式抽油机将对节能减排、降低采油成本具有重大意义。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种全平衡节能抽油机，以解决现有技术上存在的效率低，能耗高，电能浪费巨大；调整平衡困难，停机调整影响产量的问题。

本实用新型采用了以下技术方案：一种全平衡节能抽油机，在支架中部的游梁支座上铰接游梁的一端，在该游梁的另一端装有驴头，该游梁的前部装有平衡装置，在所述的支架的下部装有相互传动连接的动力装置和减速器，该减速器的输出轴通过曲柄与推拉杆的一端铰接，该推拉杆的另一端与该游梁的中部铰接；在该减速器的输入轴装有刹车装置，其特征在于，所述的平衡装置包括安装在该游梁中部的动滑轮，安装在该支架顶端的前后位置的定滑轮，钢丝绳芯橡胶带和配重，钢丝绳芯橡胶带的一端与支架的上部连接，另一端依次绕过动滑轮和两个定滑轮后与配重连接，该配重与纵向设置的配重滑道滑动连接。

所述的减速器包括：在机壳内并列设置有输入轴和输出轴，在该输入轴与输出轴之间设有过桥轴；在该输入轴上固定安装输入轴齿轮，在该输入轴齿轮两侧的输入轴上分别转动安装内外齿圈和行星架，该行星架的另一侧与行星架齿轮连接；在该行星架上固装有多个行星轴，行星轴上转动安装行星齿轮，该行星齿轮分别与输入轴齿轮和内外齿圈的内齿圈啮合；在过桥轴上转动安装有同轴连接的第一双联过桥齿轮和第二双联过桥齿轮，该第一双联过桥齿轮与所述的行星架齿轮啮合；在输出轴上装有第一输出齿轮和第二输出齿轮，该第一输出齿轮与所述的内外齿圈的外齿圈啮合；该第二输出齿轮与所述的第二双联过桥齿轮啮合。

所述的动滑轮和两个定滑轮为单排或双排对称设置。

所述的曲柄和推拉杆均为两根，相互对称平行设置，两根曲柄的一端分别与所述的减速器输出轴的两端连接。

本实用新型的技术效果是：

1、对常年不停连续工作的抽油机，降低配套动力是节能的关键。本设计同现有的曲柄平衡游梁式抽油机相比，可节电60％以上。

2、结构合理，容易调整平衡，不需要停机调整，安全可靠，运行平稳。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的减速器结构及其与曲柄的连接示意图；

图3是本实用新型的横向双排滑轮组示意图(图1的俯视图)；

图4是本实用新型的工作原理图之一(曲柄位于上止点)；

图5是本实用新型的工作原理图之二(曲柄位于下止点)。

具体实施方式

参见图1～图5，本实用新型该实施例的结构是：在支架2上部的游梁支座3的中部铰接游梁4的一端，在该游梁4的另一端装有驴头6，在驴头6上通过吊绳22与抽油杆23连接。该游梁4的前部装有平衡装置，在所述的支架2的下部装有动力装置18和减速器8，减速器8安装在减速器座7的顶端。动力装置18与减速器8的输入轴一端上的皮带轮19之间通过三角皮带传动连接。在减速器8的输入轴的另一端装有和刹车装置20。该减速器8的输出轴两端各与一根曲柄9的一端连接，曲柄9的另一端与推拉杆11的一端铰接，该推拉杆11的另一端与该游梁4中部的横梁5的两端铰接。

所述的平衡装置包括安装在该游梁4前部两侧的一对动滑轮13，安装在该支架2顶端的前后位置(图1中的右侧和左侧)的两对定滑轮12，钢丝绳芯橡胶带14和配重15，钢丝绳芯橡胶带14的一端与支架2的上部连接，另一端依次绕过动滑轮13和两个定滑轮12后与配重15连接，该配重15与纵向设置的配重滑道16滑动连接，在配重15的下方设有配重护栏17。支架2底端固定在底座1上。

参见图2，所述的减速器8包括：在机壳81内并列设置有输入轴84和输出轴91，在该输入轴84与输出轴91之间设有过桥轴89；在该输入轴84上固定安装输入轴齿轮85，在该输入轴齿轮85两侧的输入轴84上分别转动安装内外齿圈82和行星架86，该行星架86的另一侧与行星架齿轮87同轴连接。在该行星架86上固装有三个或四个行星轴80，在每一行星轴80上各转动安装一个行星齿轮83，该行星齿轮83分别与输入轴齿轮85和内外齿圈82的内齿圈啮合。在过桥轴89上转动安装有同轴连接的第一双联过桥齿轮88和第二双联过桥齿轮90，该第一双联过桥齿轮88与所述的行星架齿轮87啮合。在输出轴91上装有第一输出齿轮93和第二输出齿轮92，该第一输出齿轮93与所述的内外齿圈82的外齿圈啮合；该第二输出齿轮92与所述的第二双联过桥齿轮90啮合。

所述的动滑轮13和两个定滑轮12为单排或双排对称设置。图3所示的是双排对称设置的结构。所述的曲柄9和推拉杆11均为两根，相互对称平行设置，两根曲柄9的一端分别与所述的减速器8的输出轴91的两端连接。

减速器8在工作时，动力装置带动输入轴84和输入轴齿轮85转动，输入轴齿轮85通过行星齿轮83带动内外齿圈82和行星架齿轮87转动，行星架齿轮87通过第一双联过桥轮88和第二双联过桥轮90带动第二输出轮92啮合；而内外齿圈82带动第一外齿与齿轮93转动。从而形成两条输出路径，实现变速运动。

参见图4和图5，本实用新型的工作原理说明如下：

工作时，动力装置18经三角带拖动减速机8的输入轴运转，减速器8输出轴带动曲柄9按顺时针方向旋转(驴头在右侧时)，通过推拉杆11往复推拉运动使游梁4上下摆动。当游梁4上摆运动时，配重15落体重力施加一提升力矩使游梁4上摆而抽油；游梁4下摆运动时，抽油杆23下落，抽油机活塞进油，同时，配重15被提升积蓄位能。上述动作不断周而复始，从而实现抽油作业。

本实用新型还具有以下特点：

1、改变曲柄平衡游梁式抽油机的曲柄平衡方式，由配重15通过钢丝芯橡胶带14、定滑轮12(单排或双排)、动滑轮13(单排或双排)直接与游梁4前端连接，形成全平衡设计结构。这种配重结构，可以100％地回收利用光杆下落的重力功，大幅度降低驱动力，可减少60％的动力配备，达到节能的效果。同时，采用滑轮组机构，能以较少的配重，产生成倍的平衡力矩，既节约材料，又减少钢丝绳芯橡胶带14的负荷。

2、采用前置型游梁设计，有效地解决机构运动中“跟踪平衡”的问题。使平衡力矩随抽油工况而变化，即上冲程时由大变小，有利于抽油；下冲程时由小变大，有利于光杆回落，实现了跟踪平衡的效果，减少了减速机做功。

3、采用前置式驱动机构，驱动机构前置，可降低减速器8最大扭矩和电动机功率，减速器8的齿轮基本上无反向负荷，推拉杆11和游梁4等不易疲劳损坏，机械磨损少，运行平稳，整机寿命长，能满足各种型号抽油机冲程设计的要求。本设计游梁4越长或曲柄9的旋转半径愈大，抽油机的冲程就越大。

4、采用四柱型机身(支架2)结构，可大幅度减小整机长度。这种结构，机身稳定性好，占地面积小，加工简单。特别适合长冲程、大机型使用。结构中，支架2承载了全部抽油负载和配重负载。驱动机构各部件(包括减速机8、曲柄9、推拉杆11等)受力小，寿命长，大幅度提高了减速机的使用寿命。既达到了节能的目的，又使整机实现了皮实耐用、安全可靠的目标。

5、小机型采用单排滑轮组机构，大型机采用双排滑轮组设计。配重15连接选用钢丝绳芯橡胶带14，该带采用弯曲疲劳强度优良的多根钢丝绳(∮4.5～∮7)以4mm间隔均布并施加相同的预张力，外包耐候性优良的橡胶经硫化成型。为强化承压面寿命，在承压面加有承压防裂垫层，两端连接头采用热灌铅连接方案，保证其有优异的耐弯曲、耐疲劳强度和连接强度。钢丝绳的数量、包胶层厚度及带的长度根据不同机型选择设计，使整机更加安全可靠，结实耐用。

6、采用异轴式行星减速器设计，通过行星齿轮和输入轴齿轮使输出有两条输出路径，只要输出轴有负荷存在，输入力矩即可通过两条输出路径平衡负荷，变阻力为动力输出，从而达到减速和节能的目的。该减速器具有“大速比、大转矩、小体积”的特点，长度比圆柱齿轮减速器减少30％。由于核心单元是多齿同时啮合，因此，减速器不仅有耐冲击的特点，而且工作可靠，运行平稳，噪音低，寿命长。适用于各种野外条件下的连续作业。在传统变速的同等条件下，可节电10％以上，负载越大，节电效果越显著。

Claims (4)

1.一种全平衡节能抽油机，在支架(2)上部的游梁支座(3)上铰接游梁(4)的一端，在该游梁(4)的另一端装有驴头(6)，该游梁(4)的前部装有平衡装置，在所述的支架(2)的下部装有相互传动连接的动力装置(18)和减速器(8)，该减速器(8)的输出轴通过曲柄与推拉杆(11)的一端铰接，该推拉杆(11)的另一端与该游梁(4)的中部铰接；在该减速器(8)的输入轴装有刹车装置(20)，其特征在于，所述的平衡装置包括安装在该游梁(4)前部的动滑轮(13)，安装在该支架(2)顶端的前后位置的定滑轮(12)，钢丝绳芯橡胶带(14)和配重(15)，钢丝绳芯橡胶带(14)的一端与支架(2)的上部连接，另一端依次绕过动滑轮(13)和两个定滑轮(12)后与配重(15)连接，该配重(15)与纵向设置的配重滑道(16)滑动连接。

2.根据权利要求1所述的全平衡节能抽油机，其特征在于，所述的减速器(8)包括：在机壳(81)内并列设置有输入轴(84)和输出轴(91)，在该输入轴(84)与输出轴(91)之间设有过桥轴(89)；在该输入轴(84)上固定安装输入轴齿轮(85)，在该输入轴齿轮(85)两侧的输入轴(84)上分别转动安装内外齿圈(82)和行星架(86)，该行星架(86)的另一侧与行星架齿轮(87)连接；在该行星架(86)上固装有多个行星轴(80)，行星轴(80)上转动安装行星齿轮(83)，该行星齿轮(83)分别与输入轴齿轮(85)和内外齿圈(82)的内齿圈啮合；在过桥轴(89)上转动安装有同轴连接的第一双联过桥齿轮(88)和第二双联过桥齿轮(90)，该第一双联过桥齿轮(88)与所述的行星架齿轮(87)啮合；在输出轴(91)上装有第一输出齿轮(93)和第二输出齿轮(92)，该第一输出齿轮(93)与所述的内外齿圈(82)的外齿圈啮合；该第二输出齿轮(92)与所述的第二双联过桥齿轮(90)啮合。

3.根据权利要求1所述的全平衡节能抽油机，其特征在于，所述的动滑轮(13)和两个定滑轮(12)为单排或双排对称设置。

4.根据权利要求1所述的全平衡节能抽油机，其特征在于，所述的曲柄(9)和推拉杆(11)均为两根，相互对称平行设置，两根曲柄(9)的一端分别与所述的减速器(8)输出轴的两端连接。

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