CN101619651B - 摇块六杆机构抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摇块六杆机构抽油机，包括电动机、皮带传动机构、减速器、曲柄、连杆以及机架，所述机架上铰接有摆杆和摇杆，所述摇杆的前端设置有驴头、绳杆连接器以及安装在所述绳杆连接器上的抽油杆，所述摆杆和摇杆中的一个安装有导轨，摆杆和摇杆中的另一个安装有在该导轨上滑动的滑块，并通过摆杆摆动时滑块在导轨上的滑动，带动摇杆以机架为支点作上下摆动运动，继而带动抽油杆做上下往复运动。本发明结构紧凑，工作时安全可靠，平衡性好，节能效果显著，装机功率低。

Description

摇块六杆机构抽油机

一、技术领域

本发明属于石油开采设备领域，尤其是涉及一种摇块六杆机构抽油机。

二、背景技术

目前在国内外油田采油工程中，常用的机械采油设备是游梁式抽油机。游梁式抽油机由于结构简单、使用可靠、操作维护方便、在恶劣的自然环境中能够长期可靠安全运行等特点，使其在油田开采过程中得到了广泛的应用，目前我国油田90％以上仍然采用的是游梁式抽油机。但由于其转矩因数偏大，致使曲柄轴上的净转矩峰值过大，波动过大，能耗也随之变大；主要存在下列三个方面的问题：1、抽油机能耗高；2、电动机装机功率大，即“大马拉小车”现象；3、悬点载荷的波动性大。特别是由于载荷的波动性(CLF)过大，才导致电动机的装机功率容量增大，即导致了“大马拉小车”现象。为了降低游梁式抽油机的能耗、电动机的装机功率和载荷波动性，近几年来对游梁式抽油机进行了的很多技术改造研究，开发了双驴头抽油机、下偏杠铃式抽油机、弯游梁式抽油机等等，取得了一定的节能效果，尤其以双驴头抽油机节能效果最为明显，电动机的装机功率得以降低，但由于该抽油机采用了柔性连杆，使得抽油机在工作中柔性连杆的可靠性大大降低；并且，由于这些类型的抽油机都是在常规游梁抽油机的基础上做的改进，因此它们并没有完全改变原有抽油机技术上固有的一些缺陷。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的存在的不足，提供一种摇块六杆机构抽油机，其结构紧凑，工作时安全可靠，平衡性好，节能效果显著，装机功率低。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种摇块六杆机构抽油机，包括电动机、与所述电动机相连接并受其驱动的皮带传动机构、连接在所述皮带传动机构的输出轴上的减速器、连接在所述减速器的输出轴上并由该减速器带动转动的曲柄，连接在曲柄上的连杆，连接在连杆上端的摆杆、和摆杆相连接的摆杆机架、摇杆机架以及铰接在摇杆机架上的摇杆，所述连杆的下端和曲柄连接，所述摆杆的后端铰接在摆杆机架上且摆杆的前端和后端之间铰接有连杆，或者所述摆杆的后端和连杆相连接且摆杆的前端和后端之间铰接在摆杆机架上，摆杆的前端安装有导轨或滑块，所述摇杆机架和摇杆的铰接点位于摇杆的前端和后端之间，所述摇杆的后端设置有摇杆平衡重，所述摇杆的前端设置有驴头、通过钢绳连接在所述驴头上的绳杆连接器以及安装在所述绳杆连接器上的抽油杆，其特征在于：所述摆杆和摇杆中的一个安装有导轨，摆杆和摇杆中的另一个安装有在该导轨上滑动的滑块，并通过摆杆摆动时滑块在导轨上的滑动，带动摇杆以摇杆机架为支点做上下摆动运动，继而带动抽油杆做上下往复运动。

所述导轨为滑动导轨或滚动导轨。

本发明与现有技术相比有以下优点：1、结构紧凑、安全可靠、本发明中采用的机械传动结构技术成熟，容易实现。2、由于本发明中没有采用任何柔性件，抽油机工作时的可靠性得到了很大的提高。3、经实验证明，本发明在任何泵吸工况下，曲柄净转矩曲线都是非常平滑，趋近于直线(图7)，载荷的波动性非常小，CLF值仅为1.005左右，常规游梁式抽油机CLF为1.66左右(图8)，双驴头抽油机CLF为1.1左右(图9)，本发明在所有的抽油机中，CLF值是最小的，没有明显的峰值和谷值，载荷波动性愈小，抽油机的节能效果就越好，因此节能效果非常显著，比双驴头抽油机节能25％左右，而且电动机的装机功率容量非常小，电动机输出功率和常规游梁式抽油机相比下降了65％，和双驴头抽油机、下偏杠铃式抽油机、弯游梁式抽油机等节能型抽油机相比，下降36％，大大降低了购置电动机的成本。本发明已经完全解决了背景技术中所述的目前抽油机技术中存在的三个方面的问题。

四、附图说明

图1为本发明第一种实施方式的结构示意图。

图2为本发明第二种实施方式的结构示意图。

图3为本发明第三种实施方式的结构示意图。

图4为本发明第四种实施方式的结构示意图。

图5为图1和图3中摇杆的结构示意图。

图6为图2和图4中摆杆的结构示意图。

图7为本发明转矩曲线图。

图8为常规游梁式抽油机转矩曲线图。

图9为双驴头抽油机转矩曲线图。

附图标记说明：

1-电动机；         2-皮带传动机构；     3-曲柄平衡重；

4-减速器；         5-曲柄；             6-连杆；

7-摆杆；           8-摇杆平衡重；       9-摇杆；

10-滑块；          11-驴头；            12-钢绳；

13-绳杆连接器；    14-抽油杆。          15-1-摇杆机架；

15-2-摆杆机架；    16-导轨；

五、具体实施方式

实施例1

如图1所示，本发明包括电动机1、皮带传动机构2、减速器4、曲柄5、连杆6、摇杆机架15-1、摆杆机架15-2、摆杆7、摇杆9、驴头11、钢绳12、绳杆连接器13和抽油杆14，其中，电动机1的输出轴与皮带传动机构2的输入轴通过键连接，皮带传动机构2的输出轴与减速器4的输入轴通过键连接，减速器4的输出轴上通过键连接有随减速器4的输出轴同步转动的曲柄5，连接在曲柄5上的连杆6。其中，减速器4为二级齿轮减速箱。在摆杆机架15-2上铰接有能以摆杆机架15-2为支点摆动的摆杆7，在摇杆机架15-1上铰接有能以摇杆机架15-1为支点摆动的摇杆9。

在本实施例中，在曲柄5的前端通过销轴和连杆6铰接，曲柄5的后端伸出在减速器4的输出轴之外，且在曲柄5的后端设置有曲柄平衡重3。

摆杆7的前端通过销轴安装有滑块10，摆杆7的前端和后端之间有一点通过销轴和连杆6铰接。

摇杆9的前端设置有驴头11，驴头11的下方通过钢绳12连接有绳杆连接器13，并在绳杆连接器13的下端安装有抽油杆14。摇杆9的后端伸出在摇杆机架15-1之外，即摇杆9和摇杆机架15-1的连接点靠近摇杆9的后端设置，且在摇杆9的后端设置有摇杆平衡重8。如图5所示，在摇杆9上，且位于摇杆9的前端和摇杆9与摇杆机架15-1的连接点之间，安装有供滑块10滑动的导轨16。其中，导轨16为滑动导轨或滚动导轨。

连杆6的下端通过销轴和曲柄5的前端铰接，连杆6的上端铰接在摆杆7的前端和后端之间。

本发明的工作过程是：电动机1通过皮带传动机构2将动力传动到减速器4的输入轴，经减速器4减速后，减速器4的输出轴带动曲柄5转动；曲柄5再带动连杆6作平面运动，继而带动摆杆7以摆杆机架15-2为支点做上下摆动，在摆杆7的摆动过程中，摆杆7上的滑块10在导轨16上滑动，同时带动摇杆9以摇杆机架15-1为支点做上下摆动，与此同时，摇杆9上的驴头11带动抽油杆14做上下往复运动。

实施例2

如图2和图6所示，本实施例与实施例1不同之处在于：在摇杆9上，且位于摇杆9的前端和摇杆9与摇杆机架15-1的连接点之间通过销轴安装有滑块10，导轨16安装在摆杆7的前端。这样，在摆杆7的摆动过程中，通过滑块10在导轨16上的滑动，带动摇杆9以摇杆机架15-1为支点做上下摆动运动，与此同时，摇杆9上的驴头11带动抽油杆14作上下往复运动。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例1不同之处在于：摆杆7和摆杆机架15-2的铰接点位于摆杆7的前端和后端之间，并靠近摆杆7的后端，连杆6的上端和摆杆7的后端通过销轴连接，在摆杆7转动时，摆杆7上的滑块10在导轨16上的滑动，带动摇杆9以摇杆机架15-1为支点做上下摆动运动，与此同时，摇杆9上的驴头11带动抽油杆14做上下往复运动。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例1不同之处在于：摆杆7和摆杆机架15-2的铰接点位于摆杆7的前端和后端之间，并靠近摆杆7的后端，连杆6的上端和摆杆7的后端通过销轴连接，在摇杆9上，且位于摇杆9的前端和摇杆9与摇杆机架15-1的连接点之间通过销轴安装有滑块10，导轨16安装在摆杆7的前端。在摆杆7转动时，摇杆9上的滑块10在导轨16上的滑动，带动摇杆9以摇杆机架15-1为支点做上下摆动运动，与此同时，摇杆9上的驴头11带动抽油杆14做上下往复运动。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种摇块六杆机构抽油机，包括电动机(1)、与所述电动机(1)相连接并受其驱动的皮带传动机构(2)、连接在所述皮带传动机构(2)的输出轴上的减速器(4)、连接在所述减速器(4)的输出轴上并由该减速器(4)带动转动的曲柄(5)、连接在曲柄(5)上的连杆(6)、连接在连杆(6)上端的摆杆(7)、和摆杆(7)相连接的摆杆机架(15-2)、摇杆机架(15-1)以及铰接在摇杆机架(15-1)上的摇杆(9)，所述连杆(6)的下端和曲柄(5)连接，所述摆杆(7)的后端铰接在摆杆机架(15-2)上且摆杆(7)的前端和后端之间铰接有连杆(6)，或者所述摆杆(7)的后端和连杆(6)相连接且摆杆(7)的前端和后端之间铰接在摆杆机架(15-2)上，摆杆(7)的前端安装有导轨(16)或滑块(10)，所述摇杆机架(15-1)和摇杆(9)的铰接点位于摇杆(9)的前端和后端之间，所述摇杆(9)的后端设置有摇杆平衡重(8)，摇杆(9)的前端和所述铰接点之间安装有导轨(16)或滑块(10)，所述摇杆(9)的前端设置有驴头(11)、通过钢绳(12)连接在所述驴头(11)上的绳杆连接器(13)以及安装在所述绳杆连接器(13)上的抽油杆(14)，其特征在于：所述摆杆(7)和摇杆(9)中的一个安装有导轨(16)，摆杆(7)和摇杆(9)中的另一个安装有在该导轨(16)上滑动的滑块(10)，并通过摆杆(7)摆动时滑块(10)在导轨(16)上的滑动，带动摇杆(9)以摇杆机架(15-1)为支点作上下摆动运动，继而带动抽油杆(14)作上下往复运动。

2.按照权利要求1所述的摇块六杆机构抽油机，其特征在于：所述导轨(16)为滑动导轨或滚动导轨。

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