CN100414070C - 自动变矩抽油机 - Google Patents

Abstract

一种自动变矩抽油机，包括电动机、减速器、曲柄、连杆、支架、平衡配重装置、游梁、驴头、柔性件、光杆和底座，电动机、减速器和支架固定安装在底座上，游梁中部铰接在支架顶端，游梁前端固定有驴头，变矩平衡梁中部铰接在游梁后端，变矩平衡梁后端安装有平衡配重装置，柔性件上端固定安装在变矩平衡梁前端，柔性件下端固定安装在光杆上，柔性件中部搭在驴头上并能在驴头上滑动。本发明结构合理而紧凑，具有一定软特性即：随着光杆载荷的增加或减小使平衡力臂增加或减小，使平衡力矩极大接近载荷力矩，达到最好平衡效果，通过柔性件在驴头上滑动缓冲载荷变化，起到节约电能、降低起动力矩和起动电流、减小部件受力而延长其使用寿命的作用。

Description

自动变矩抽油机

一、技术领域

本发明涉及开采石油的地面采油设备，是一种自动变矩抽油机。

二、背景技术

目前油田应用的游梁式抽油机为四连杆机构，一般包括电动机、减速器、曲柄、连杆、支架、平衡配重装置、游梁、驴头、柔性件、光杆和底座，电动机、减速器和支架固定安装在底座上，游梁中部铰接在支架的顶端，游梁前端固定驴头。电动机通过三角皮带带动减速器，减速后，由四连杆机构把减速器输出轴的旋转运动变为游梁驴头的往复运动，再由驴头带动光杆和抽油杆作上下往复的直线运动，驱动抽油泵抽油。为了减小抽油机驱动部件的受力和减小减速器扭矩及电机功率，需要在曲柄或游梁上增加一定的平衡重量，以削减光杆载荷对传动部件的作用，起到较好的平衡作用，实现节约能源、延长抽油机使用寿命的目的。早先的游梁式抽油机采用曲柄平衡的方式，节能效果差。近来在国内迅速发展的节能型抽油机大都采用变矩平衡原理，使平衡力矩尽量逼近载荷力矩，属于游梁平衡方式，取得了较好的节能效果。但现在的变矩平衡靠改变平衡力臂来实现的，是机械式的，平衡力臂的变化由抽油机的运动特性所决定。在抽油机运转过程中平衡力臂的变化曲线是固定的、有规则的曲线，它不能随着光杆载荷的变化而自动变化，所以抽油机的平衡力矩不能很好的平衡载荷力矩。

三、发明内容

本发明提供了一种自动变矩抽油机，克服了上述现有技术之不足，解决了现有抽油机平衡力矩不能自动适应光杆载荷变化的问题，实现了抽油机的平衡力臂的大小随着光杆载荷的变化而变化，使平衡力矩很好的平衡载荷力矩，从而起到节约电能、降低成本、延长使用寿命的作用。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种自动变矩抽油机，其包括电动机、减速器、曲柄、连杆、支架、平衡配重装置、游梁、驴头、柔性件、光杆和底座，电动机、减速器和支架固定安装在底座上，游梁中部铰接在支架的顶端，游梁前端固定有驴头，变矩平衡梁的中部铰接在游梁的后端，变矩平衡梁的后端安装有平衡配重装置，柔性件的上端固定安装在变矩平衡梁的前端，柔性件的下端固定安装在光杆上，柔性件的中部搭在驴头上并能在驴头上滑动。

下面是对上述本发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述平衡配重装置可采用固定式的。

上述平衡配重装置可采用固定式配重量块或固定式配重柱。

上述平衡配重装置可采用活动式的。

上述平衡配重装置可包括配重体和平衡块，在配重体上有用于放置平衡块的腔体。

上述柔性件可采用柔性绳或柔性带或柔性链。

上述变矩平衡梁的中部可通过铰支座铰接在游梁的后端。

本发明结构合理而紧凑，具有一定的软特性即：随着光杆载荷的增加或减小使平衡力臂增加或减小，使平衡力矩极大的接近载荷力矩，达到最好的平衡效果，通过柔性件在驴头上的滑动缓冲载荷的变化，从而起到节约电能、降低起动力矩和起动电流、减小部件受力而延长其使用寿命的作用。

四、附图说明

附图1为本发明最佳实施例的主视结构示意图，

附图中的编码分别为：1为电动机，2为三角皮带，3为减速器，4为曲柄，5为曲柄销，6为连杆，7为支架，8为横梁轴承座，9为平衡配重装置，10为变矩平衡梁，11为铰支座，12为中央轴承座，13为游梁，14为驴头，15为柔性件，16为光杆，17为底座。

五、具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

如附图1所示，该自动变矩抽油机包括电动机1、减速器3、曲柄4、连杆6、支架7、平衡配重装置9、游梁13、驴头14、柔性件15、光杆16和底座17，电动机1、减速器3和支架7固定安装在底座17上，游梁13中部铰接在支架7的顶端，游梁13前端固定有驴头14，变矩平衡梁10的中部铰接在游梁13的后端，变矩平衡梁10的后端安装有平衡配重装置9，柔性件15的上端固定安装在变矩平衡梁10的前端，柔性件15的下端固定安装在光杆16上，柔性件15的中部搭在驴头14上并能在驴头14上滑动。

可根据实际需要，对上本发明作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，柔性件15采用柔性绳或柔性带或柔性链；平衡配重装置9可采用固定式的，其可以是固定式配重量块或固定式配重柱；为了增加适应性，平衡配重装置9最好采用活动式的，该平衡配重装置9可包括配重体和平衡块，在配重体上有用于放置平衡块的腔体；变矩平衡梁10的中部通过铰支座11铰接在游梁13的后端。

以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本发明最佳实施例的工作过程如下：如附图1所示，电动机1通过三角皮带2带动减速器3上的曲柄4旋转，并由曲柄销5、连杆6和横梁轴承座8牵引游梁13和驴头14摆动，再由驴头14带动光杆16和抽油杆作上下往复的直线运动，驱动抽油泵抽油。

在本发明自动变矩抽油机运转过程中，当光杆16上的载荷增加时，柔性件15加在变矩平衡梁10上的力就会增加，这样就会打破变矩平衡梁10原有的平衡状态，使变矩平衡梁10顺时针旋转一个角度，平衡配重装置9到中央轴承座12中心的距离变大，从而平衡力臂变大，使抽油机达到一个新的平衡状态，同时，由于变矩平衡梁10顺时针旋转一个角度，柔性件15沿驴头14的弧面向下滑动一个距离，以缓冲光杆16载荷的增大速度与幅度。

当光杆16上的载荷减小时，柔性件15加在变矩平衡梁10上的力就会减小，这样也会打破变矩平衡梁10原有的平衡状态，使变矩平衡梁10逆时针旋转一个角度，平衡配重装置9到中央轴承座12中心的距离变小，从而平衡力臂变小，使抽油机达到一个新的平衡状态，同时，由于变矩平衡梁10逆时针旋转一个角度，柔性件15在驴头14的弧面向上滑动一个距离，以缓冲光杆载荷的减小速度与幅度。

综上所述，当本发明自动变矩抽油机运转时，光杆16载荷的增加或减小就可以使变矩平衡梁10饶铰支座11旋转，改变平衡配重装置9的位置，使平衡力臂增加或减小，达到改变平衡力矩、最大限度地平衡光杆16载荷的效果。同时，由于变矩平衡梁10的转动，使得本发明自动变矩抽油机具有一定的软特性，可以有效的缓冲本发明自动变矩抽油机启动时和运转过程中抽油机载荷的急剧变化，以降低抽油机启动电流和减小部件的受力，从而实现节能和延长使用寿命的效果。

Claims (5)

1. 一种自动变矩抽油机，包括电动机、减速器、曲柄、连杆、支架、平衡配重装置、游梁、驴头、柔性件、光杆和底座，电动机、减速器和支架固定安装在底座上，游梁中部铰接在支架的顶端，游梁前端固定有驴头，其特征在于变矩平衡梁的中部铰接在游梁的后端，变矩平衡梁的后端安装有平衡配重装置，柔性件的上端固定安装在变矩平衡梁的前端，柔性件的下端固定安装在光杆上，柔性件的中部搭在驴头上并能在驴头上滑动；其中，柔性件采用柔性绳或柔性带或柔性链，变矩平衡梁的中部通过铰支座铰接在游梁的后端。

2. 根据权利要求1所述的自动变矩抽油机，其特征在于平衡配重装置采用固定式的。

3. 根据权利要求2所述的自动变矩抽油机，其特征在于平衡配重装置采用固定式配重量块或固定式配重柱。

4. 根据权利要求1所述的自动变矩抽油机，其特征在于平衡配重装置采用活动式的。

5. 根据权利要求4所述的自动变矩抽油机，其特征在于平衡配重装置包括配重体和平衡块，在配重体上有用于放置平衡块的腔体。

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