CN2653123Y - 摆杆变矩游梁式节能抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摆杆变矩游梁式节能抽油机。该抽油机是以由底座上固定的支架、电机装置、刹车装置、减速器、曲柄连杆机构、横梁总成以及游梁、驴头、悬绳器构成的后置式游梁抽油机为基础，在其游梁尾部增设摆杆平衡机构构成。本实用新型设计合理。由于摆杆平衡机构的作用，使减速器输出的净扭矩曲线更加平稳，改善了该抽油机的平衡效果，使本实用新型既继承了常规游梁式抽油机结构简单、坚固耐用、维修方便的特点，又减小了电机的负载系数，提高了本实用新型的综合效率，比常规游梁式抽油机节能40％—50％，实现了节能降耗的目的。

Description

摆杆变矩游梁式节能抽油机

一、技术领域

本实用新型属于开采石油使用的抽油设备，具体涉及一种摆杆变矩游梁式节能抽油机。

二、背景技术

目前，对于不能自喷的油井，普遍采用机械式抽油机进行采油，如应用最广泛的常规游梁式抽油机，它的游梁通过游梁支承座铰支在支架上，驴头安装在游梁前端通过吊绳与抽油杆连接，游梁后端通过横梁与曲柄连杆机构铰接，电动机经减速器驱动曲柄连杆机构工作，曲柄连杆机构通过横梁带动游梁在铅垂面内往复摆动，通过驴头、悬绳器带动抽油杆上、下往复运动，实现抽油。常规游梁式抽油机具有工作可靠、坚固耐用、维护方便、可常年工作在野外而不需专人监护等优点，因此，百余年来，常规游梁式抽油机在机械采油中用量一直居于首位；但其不足之处在于：常规游梁式抽油机受其“四杆”机构的影响，致使油油机悬点载荷作用到曲柄上的载荷扭矩不按正弦规律变化，再加上工作中的悬点惯性载荷等附加载荷的影响，使得载荷扭矩曲线出现变形，使上冲程扭矩峰值偏大，下冲程峰值的绝对值偏小，按正弦规律变化的曲柄平衡扭矩不能很好与之平衡，曲柄运动一周中所输出的净扭矩出现较大的峰值和较小(负)值，因而影响抽油机的使用寿命且能耗较高。

随着油田的开发，油井液面下降，自喷油井日渐减少，抽油机的投入量不断增加，降低能耗而提高抽油机使用寿命的问题越来越显得突出。

三、发明内容

本实用新型的目的是提供一种摆杆变矩游梁式节能抽油机，该抽油机既可克服现有游梁式抽油机存在的上述不足，又能有效地降低能耗，增加抽油机的使用寿命，坚固耐用，安装维护方便。

本实用新型采用如下技术方案实现：摆杆变矩游梁式节能抽油机包括固定在底座上的支架、电机装置、刹车装置、减速器、曲柄连杆机构、横梁总成以及游梁、驴头、悬绳器构成的后置式游梁抽油机。其特点是在后置式游梁抽油机的游梁尾部设置有摆杆平衡机构。所述的摆杆平衡机构由主动摆杆、拉杆、被动摆杆及平衡装置构成，主动摆杆固定于横梁总成处并位于游梁的二侧，被动摆杆铰接在位于游梁尾部的被动摆杆支座处，主动摆杆通过拉杆与被动摆杆铰接，被动摆杆上安装有平衡装置。

本实用新型采用上述技术方案，由于摆杆平衡机构的作用，摆杆前后摆动，平衡装置产生一个变化的平衡扭矩，使减速器输出的净扭矩曲线更加平缓，减小净扭矩的均方根值，改善了该抽油机的平衡效果，达到了降低能耗的目的，从而提高了采油效率。本实用新型设计合理，减少了其四连机构的受力，改变了四连杆的平衡扭矩，由于摆杆平衡机构为刚性结构提高了结构的可靠性，继承了常规机结构简单、牢靠、坚固耐用、维修方便的特点，减小了电机负载系数，提高了本机的综合效率，实现了节能降耗的发明目的。

四、附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的摆杆平衡机构的三种不同安装方式的结构示意图。

图3为背景技术中常规游梁式抽油机的平衡曲线图。

图中的曲线I为负荷扭矩曲线，曲线II为曲柄平衡装置的平衡曲线，曲线III为减速器输出轴的净扭矩曲线，曲线下边的n1为电机的有用功，Tnmax为减速器输出轴峰值扭矩值，Tnmin为减速器输出轴的最小谷值扭矩。

图4为本实用新型的平衡曲线图。

图中的曲线I为负荷扭矩曲线，曲线II为曲柄平衡装置的平衡扭矩曲线，曲线IV为摆杆平衡机构扭矩曲线，曲线III为减速器输出轴的净扭矩曲线，曲线下边的nl为有电机的有用功，Tnmax为减速器输出轴峰值扭矩值，Tnmin为减速器输出轴的最小谷值扭矩。

五、具体实施方式

本实用新型是以现有的后置式常规游梁抽油机为基础，在其游梁尾部增设摆杆平衡机构构成。如图1所示，本实用新型的支架13和电机装置16驱动的减速器15均固定在底座14上，刹车装置17一端固定在底座上，另一端与减速器相连。减速器15的输出轴连接由曲柄平衡装置1和与其铰接的连杆装置2构成的曲柄连杆机构，横梁总成4位于连杆装置2上端，游梁支承座10安装在支架13的上端，游梁3安装在游梁支承座10和横梁总成4上，在游梁3的前端安装有驴头11和悬绳器12。在游梁3尾部增设的摆杆平衡机构由主动摆杆9、拉杆8、被动摆杆6及平衡装置7构成。被动摆杆6铰接在位于游梁3尾部的被动摆杆支座5处。被动摆杆支座5的位置可调：图2(a)所示的被动摆杆支座5固定于游梁3尾部的上端；图2(b)所示的被动摆杆支座5固定于游梁3尾部的后端；图2(c)所示的被动摆杆支座5固定于游梁3尾部的下端。主动摆杆9为双杆，铰接在横梁总成4的二侧，被动摆杆6和拉杆8是单杆或双杆均可。如被动摆杆6和拉杆8为单杆时，二个主动摆杆9之间需连接后再通过拉杆8与被动摆杆6铰接。平衡装置7安装在被动摆杆6上，其安装的数量、位置可调，以保证摆杆平衡机构在整个运动过程中没有死角。平衡装置7可设计成类似曲柄平衡装置的可调结构，也可设计成杠铃式片数、重量可增减的结构，以满足既适合稠油区块油井上、下冲程负荷差大的特点，也适合稀油区的开采，使本实用新型可以广泛应用于各种油田的开采。

本实用新型由电机装置16驱动减速器15带动曲柄连杆机构工作，使游梁3在铅垂面内往复摆动，其悬绳器12则在驴头11的作用下上、下往复运动实现抽油。在本实用新型工作过程中，摆杆平衡机构的平衡装置7前后摆动，它的平衡扭矩是变化的，它在上冲程曲柄平衡装置旋转(顺时针旋转)至65°-75°左右峰值最大，而下冲程较小，正好削减了负荷扭矩在75°左右的峰值，从而使减速器输出的净扭矩曲线变得更加平缓，减小了净扭矩均方根值，电机的负载系数减小，提高了电网的综合效率。从平衡曲线图图3和图4的对比中可以看出，本实用新型比常规游梁式抽油机节能40％-50％，达到了降低能耗的目的。

Claims (5)

1、一种摆杆变矩游梁式节能抽油机，包括固定在底座(14)上的支架(13)、电机装置(16)、刹车装置(17)、减速器(15)、曲柄平衡装置(1)、连杆装置(2)、横梁总成(4)以及游梁(3)、驴头(11)、悬绳器(12)构成的后置式游梁抽油机，其特征是在后置式游梁抽油机的游梁尾部设置有摆杆平衡机构。

2、根据权利要求1所述的摆杆变矩游梁式节能抽油机，其特征是所述的摆杆平衡机构由主动摆杆(9)、拉杆(8)、被动摆杆(6)及平衡装置(7)构成，主动摆杆(9)固定于横梁总成(4)处并位于游梁(3)的二侧，被动摆杆(6)铰接在位于游梁(3)尾部的被动摆杆支座(5)处，主动摆杆(9)通过拉杆(8)与被动摆杆(6)铰接，被动摆杆(6)上固定有平衡装置(7)。

3、根据权利要求1或2所述的摆杆变矩游梁式节能抽油机，其特征是所述的被动摆杆支座(5)固定于游梁(3)尾部的上端。

4、根据权利要求1或2所述的摆杆变矩游梁式节能抽油机，其特征是所述的被动摆杆支座(5)固定于游梁(3)尾部的下端。

5、根据权利要求1或2所述的摆杆变矩游梁式节能抽油机，其特征是所述的被动摆杆支座(5)固定于游梁(3)尾部的后端。

Images