CN2312323Y - 游梁平衡调径变矩节能抽油机 - Google Patents

Abstract

一种游梁平衡调径变矩节能抽油机包括驴头、游梁、支架、连杆横梁、底座、曲柄、减速器、动力机、悬绳器,其吊臂前端的上部或下部铰接在游梁尾端,而吊臂前端的下部或上部与游梁尾端之间安装有配重力臂调节装置,吊臂尾端安装有配重装置;其结构简单、操作方便、可靠性高、维护费用较低,特别是能随驴头悬点载荷最大值、最小值及最大值与最小值之差变化而调整其平衡,提高了平衡效果,大大降低动力机的输出功率,达到降低能耗的效果。

Description

游梁平衡调径变矩节能抽油机

本实用新型涉及从地下抽取石油等物质的机械装置，是一种游梁平衡调径变矩节能抽油机。

抽油机的种类较多，一般可分为以下几种：按有无游梁可分为游梁式抽油机和无游击梁式抽油机；按结构形式可分为常规型游梁式抽油机、前置型游梁抽油机、偏置型游梁抽油机和异形游梁式抽油机等；按平衡方式可分为曲柄平衡式、侧转式、旋转式、悬挂式和双驴头式等；按驱动方式可分为电动机驱动和内燃机驱动等。

目前，游梁式抽油机的结构一般包括驴头、游梁、支架、连杆横梁、底座、曲柄、减速器、动力机、悬绳器，在底座上固定安装有支架、曲柄、减速器、动力机等，游梁通过中央轴承铰接在支架上，连杆横梁一端铰接在曲柄上，另一端通过安装轴承铰接在游梁上，驴头安装在游梁前端，悬绳器安装在驴头上。

当抽油机在工作时，作用在悬绳器上的载荷称之为驴头悬点载荷；当驴头向上摆动过程即上冲程中，驴头悬点载荷围绕一个最大值而变化；当驴头向下摆动过程即下冲程中，驴头悬点载荷围绕一个最小值而变化；这样，在上冲程时，要求动力机付出很大的能量，而在下冲程时，受重力的作用下，动力机不但不需要付出能量，反而使动力机做负功；为了减少这种载荷的不均匀性，抽油机上普遍加装了平衡装置；虽然有部分抽油机通过比较复杂的平衡装置等结构实现了节能，但是，其结构比较复杂，平衡效果不佳，动载荷大，能耗仍偏大，可靠性差，操作不便，维护费用较高；

特别是：当调整井下工艺参数(如泵径、泵挂深度等参数)或油的粘度等情况发生变化时，驴头悬点载荷的最大值与最小值之间的差值也随之发生变化；现有的抽油机为了适应这种变化，一般靠增大动力机的输出功率来实现，这样必然使能耗增大。

鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的在于设计一种能随驴头悬点载荷最大值与最小值之差变化而调整其平衡的游梁平衡调径变矩节能抽油机。

本实用新型还可进一步随驴头悬点载荷最大值和最小值变化而调整其平衡。

本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：该游梁平衡调径变矩节能抽油机包括驴头、游梁、支架、连杆横梁、底座、曲柄、减速器、动力机、悬绳器，其特征在于吊臂前端的上部或下部铰接在游梁尾端，而吊臂前端的下部或上部与游梁尾端之间安装有配重力臂调节装置，吊臂尾端安装有配重装置；吊臂由不少于两段构成，每段前端上部或下部相互铰接，每段前端下部或上部之间安装有配重力臂调节装置；配重力臂调节装置包括调整销轴及安装孔，在吊臂前端的下部有大于调整销轴直径的安装孔，调整销轴通过安装孔装在吊臂前端与游梁尾端之间；与安装孔相对应的吊臂顶部或游梁尾端上固定安装有卡架，卡架有不少于一个的卡槽；配重力臂调节装置包括楔块及丝杠，在吊臂前端或游梁尾端固定安装有丝杠座，而丝杠安装在丝杠座上，楔块固定安装在丝杠上；配重力臂调节装置包括螺丝顶杆及螺丝顶杆座，在吊臂前端或游梁尾端固定安装有螺丝顶杆座，而螺丝顶杆安装在螺丝顶杆座上；配重装置铰接或挂接在吊臂尾端，配重装置包括一个上配重箱和不少于一个的下配重箱，上配重箱铰接或挂接在吊臂尾端，而下配重箱既可安装在上配重箱上又可从上配重箱上卸下；卸载时配重装置最低点所对应的底座上固定安装有卸载缓冲架；吊臂的顶部粗，而尾部细，整体构成等强度梁；吊臂与游梁呈梯形或角形或弧形。

附图1为本实用新型实施例的主视结构示意图，

附图2为附图1中A部分实施方式之一的局部放大图，

附图3为附图1中A部分实施方式之二的局部放大图，

附图4为附图1中A部分实施方式之三的局部放大图，

附图5为附图1中A部分实施方式之四的局部放大图，

附图6为附图1中B部分的局部放大主视图，

附图7为附图6的侧视图，

附图中的编码分别为：1为驴头，2为游梁，3为安装轴承，4为连杆横梁，5为中央轴承，6为支架，7为吊臂，8为配重装置，9为卸载缓冲架，10为动力机，11为减速装置，12为曲柄，13为底座，14为悬绳器，15为螺丝顶杆，16为螺丝顶杆座，17为档板，18为销轴，19为调整销轴，20为卡架，21为支撑板，22为支座，23为管架，24为楔块，25为丝杠，26为丝杠座，27为轴承，28为轴承盖，29为挂轴，30为轴承座，31为上配重箱，32为配重块，33为下配重箱，34为连结架，35为活动螺栓，36为螺栓架，37为锁紧螺母，38为转动销，39为固定架。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：如附图1所示，该游梁平衡调径变矩节能抽油机包括驴头1、游梁2、支架6、联杆横梁4、底座13、曲柄12、减速器11、动力机10、悬绳器14，在底座13上固定安装有支架6、曲柄12、减速器11、动力机10等，游梁2通过中央轴承5铰接在支架6上，连杆横梁4一端铰接在曲柄12上，另一端通过安装轴承3铰接在游梁2上，驴头1安装在游梁2前端，悬绳器14安装在驴头1上，本实用新型的特点在于：吊臂7前端的上部或下部铰接在游梁2尾端，而吊臂7前端的下部或上部与游梁2尾端之间安装有配重力臂调节装置，吊臂7尾端安装有配重装置；

本实用新型的工作原理如下：当调整了井下工艺参数(如泵径、泵挂深度等参数)或油的粘度等情况发生变化时，驴头悬点载荷的最大值与最小值之间的差值也随之发生变化后，通过调整配重力臂调节装置，使配重装置到中央轴承(即游梁转动圆心)的距离发生变化，从而使配重装置的最大有效力矩与最小有效力矩之差发生变化，通过这种平衡调整，实现了适应随驴头悬点载荷最大值与最小值之差的变化，而不需要增大动力机的输出功率，这样就可大幅度地减少能耗，实现节能。

本实用新型中的配重力臂调节装置可有如下措施来实现：

如附图2所示，配重力臂调节装置的实施方式之一为：该配重力臂调节装置包括调整销轴19及安装孔，在吊臂7前端的下部有大于调整销轴19直径的安装孔，调整销轴19通过安装孔装在吊臂7前端与游梁2尾端之间，通过更换大小不同直径的调整销轴19，使吊臂7与游梁2之间的角度发生变化，从而使配重装置到中央轴承(即游梁转动圆心)的距离发生变化，这样就可实现调整配重装置的最大有效力矩与最小有效力矩之差；其中吊臂7通过销轴18铰接在游梁2上。为了进一步防止调整销轴19滑动，如附图2所示，与安装孔相对应的吊臂7前端或游梁2尾端上固定安装有卡架20，并且卡架20有不少于一个的卡槽，附图2中只画了一个卡槽。为了便于更换调整销轴19，如附图2所示，在游梁2(或者吊臂7)上固定安装有螺丝顶杆座16，而螺丝顶杆15安装在螺丝顶杆座16上，通过螺丝顶杆15增大吊臂7顶端与游梁2尾端的间距，使抽取或安装调整销轴19。为了节省钢材，吊臂7和游梁2一般被设计成框架结构，这时在吊臂7前端和游梁2尾端分别固定有支撑板21和档板17，如附图1所示，这样以便安装配重装置。

如附图3所示，配重力臂调节装置的实施方式之二与实施方式之一的不同处为：卡架20是由管材构成的管架23，并且管架23有不少于一个的卡槽，附图3中只画了一个卡槽。

如附图4所示，配重力臂调节装置的实施方式之三与实施方式之一的不同处为：该配重力臂调节装置包括楔块24及丝杠25，在吊臂7前端或游梁2尾端固定安装有丝杠座26，而丝杠25安装在丝杠座26上，楔块24固定安装在丝杠25上，如附图4所示，这样通过调整丝杠25就可调节楔块24的支撑位置，从而使吊臂7与游梁2之间的角度发生变化。

如附图5所示，配重力臂调节装置的实施方式之四与实施方式之一的不同处为：该配重力臂调节装置包括螺丝顶杆15及螺丝顶杆座16，在吊臂7前端或游梁2尾端固定安装有螺丝顶杆座16，而螺丝顶杆15安装在螺丝顶杆座16上，如附图5所示，通过调整丝顶杆15就可实现对吊臂7与游梁2之间的角度的调整。

本实用新型中的配重装置可有如下措施来实现：

如附图6和7所示，配重装置铰接在吊臂7尾端，配重装置还可挂接在吊臂7尾端，配重装置包括一个上配重箱31和一个下配重箱33，而下配重箱33还可是多个构成的，其上配重箱31铰接或挂接在吊臂7尾端，而下配重箱33既可安装在上配重箱31上又可从上配重箱31上卸下，上配重箱31内装有配重块32，下配重箱33内装有密度较高的物质，其中，配重装置通过轴承27、轴承盖28、挂轴29和轴承座30铰接在吊臂7尾端的连接架34上。配重装置的作用之一是，起游梁平衡配重作用；其作用之二是，当驴头悬点载荷最大值和最小值同时增大或减少时，通过调整配重装置的重量，即增加或减少上配重箱31内的配重块32，或者增加或减少下配重箱33的数量或重量，就可实现对平衡的调整；其作用之三是，当向驴头1上的悬绳器14挂载荷即挂抽油杆时，由于在挂载荷之前，驴头1上没有载荷，这样当驴头1向下转动到最低点挂载荷时，动力机的负荷较大，为了减少这时动力机的负荷，可先在驴头1的最高点即配重装置的最低点时，减少配重块32或减少下配重箱33的数量或质量，然后再向下转动驴头1到最低点时进行挂载，其次在挂载后当配重装置到最低点时，再将配重装置恢复到原来的重量，这样就既不需要吊车辅助作业也不需要配置较大的动力机，从而也可降低能耗。

为了在驴头悬点卸载或失载时，减少或防止对连接横梁4、吊臂7和游梁2等抽油机部件的损坏，如附图1所示，在配重装置运行的最低点所对应的底座13上固定安装有卸载缓冲架9，这样在卸载或挂载时，以便向上安装或向下卸下配重箱33，当发生意外事故使悬绳器突然失载时，配重装置向下转动到最低点且在游梁2等部件的变形限度内，在卸载缓冲架9的支撑和缓冲作用下，达到减少或防止对吊臂7和游梁2等抽油机部件的损坏。

如附图1所示，吊臂7的顶部粗，而尾部细，整体构成等强度梁，这样可减少吊臂7所用材料量，从而也可降低本实用新型的成本。

如附图1所示，吊臂7与游梁2呈梯形，但吊臂与游梁还可呈其它形状，如角形或弧形。

本实用新型的实施方式不只附图中所画的，如：吊臂7可由不少于两段构成，每段前端上部或下部相互铰接，每段前端下部或上部之间安装有配重力臂调节装置；附图1中只画了前置型游梁抽油机种类的实施方式，本实用新型还可有常规型游梁式抽油机等类型的实施方式，在常规型游梁式抽油机类型上实施本实用新型时，其特征部分基本与附图中所表示的结构相类似。

本实用新型结构简单、操作方便、可靠性高、维护费用较低，特别是能随驴头悬点载荷最大值、最小值及最大值与最小值之差变化而调整其平衡，提高了平衡效果，可大大降低动力机的输出功率，从而达到降低能耗的效果；同时，配重装置能够方便地卸载，在修井或调抽作业中，不再需要用吊车卸载，从而减少了作业时间和维护费用。

Claims (10)

1．一种游梁平衡调径变矩节能抽油机，包括驴头、游梁、支架、连杆横梁、底座、曲柄、减速器、动力机、悬绳器，其特征在于吊臂前端的上部或下部铰接在游梁尾端，而吊臂前端的下部或上部与游梁尾端之间安装有配重力臂调节装置，吊臂尾端安装有配重装置。

2．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于吊臂由不少于两段构成，每段前端上部或下部相互铰接，每段前端下部或上部之间安装有配重力臂调节装置。

3．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于配重力臂调节装置包括调整销轴及安装孔，在吊臂前端的下部有大于调整销轴直径的安装孔，调整销轴通过安装孔装在吊臂前端与游梁尾端之间。

4．根据权利要求3所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于与安装孔相对应的吊臂顶部或游梁尾端上固定安装有卡架，卡架有不少于一个的卡槽。

5．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于配重力臂调节装置包括楔块及丝杠，在吊臂前端或游梁尾端固定安装有丝杠座，而丝杠安装在丝杠座上，楔块固定安装在丝杠上。

6．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于配重力臂调节装置包括螺丝顶杆及螺丝顶杆座，在吊臂前端或游梁尾端固定安装有螺丝顶杆座，而螺丝顶杆安装在螺丝顶杆座上。

7．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于配重装置铰接或挂接在吊臂尾端，配重装置包括一个上配重箱和不少于一个的下配重箱，上配重箱铰接或挂接在吊臂尾端，而下配重箱既可安装在上配重箱上又可从上配重箱上卸下。

8．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于卸载时配重装置最低点所对应的底座上固定安装有卸载缓冲架。

9．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于吊臂的顶部粗，而尾部细，整体构成等强度梁。

10．根据权利要求1所述的游梁平衡调径变矩节能抽油机，其特征在于吊臂与游梁呈梯形或角形或弧形。

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