CN102121366A - 小力矩低能耗抽油机 - Google Patents

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梁宏宝
陈颖
赵玲
李冰
孟庆伟
孙旭东
夏山
狄向东
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Northeast Petroleum University
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梁宏宝
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Abstract

一种小力矩低能耗抽油机。主要解决现有抽油机力矩大造成能耗增加和稳定性变差的问题。其特征在于：支架(9)固定在底座(8)；分别缠绕有提位链条(12)和升降链条(13)的定滑轮(10)连接在支架(9)顶端一侧，升降链条(13)的另一端通过悬绳器与光杆相连接，提位链条(12)的另一端绕过动滑轮(7)与缓冲器(11)相连接；置于支架(9)内的滑车(6)上下分别连接有动滑轮(7)和配重块(5)，连杆(4)两端分别与曲柄(3)和滑车(6)铰链连接；曲柄(3)另一端与减速器(2)输出轴相连接；固定在支架(9)内的底座(8)上的减速器(2)与电机(1)相连接。该小力矩低能耗抽油机具有能耗低和稳定性好的特点。

Description

小力矩低能耗抽油机
技术领域：
本发明涉及油田采油领域中油井所用的举升装置，尤其是小力矩低能耗抽油机。
背景技术：
在油田采油领域中，由于地层压力下降，油层中的原油不能流到地面，这样就需要采用机械举升装置将原油举升到地面。将原油举升到地面的机械举升装置就叫抽油机。随着油田的开发，技术不断的发展，抽油机种类繁多，以适应不同开采期的需要。而现有抽油机存在着一个共同的问题，那就是力矩大的问题。力矩就是力臂与作用在力臂上力的乘积，力矩大就是说要么力臂长大，要么作用在力臂上的力大。而力矩大就造成有效负载率下降和运动性能差，有效负载率下降和运动性能差，使功率曲线成正弦曲线，就造成功率上升，功率上升就增加能耗，最终造成采用成本上升。为了实现低成本采油，就得解决力矩大。其次，现有抽油机力矩大了作用点远离支架，使抽油机倾覆力变大，最终造成抽油机稳定性变差。
发明内容：
为了克服现有抽油机力矩大造成能耗增加和稳定性变差的问题。本发明提供一种小力矩低能耗抽油机。该小力矩低能耗抽油机具有能耗低和稳定性好的特点。
本发明的技术方案是：该小力矩低能耗抽油机包括电机、减速器、曲柄、连杆、配重块、滑车、动滑轮、底座、支架、定滑轮以及缓冲器。所述的支架固定在底座；所述的定滑轮通过轴承座连接在支架顶端一侧，定滑轮上分别缠绕有提位链条和升降链条，升降链条的另一端通过悬绳器与光杆相连接，提位链条的另一端绕过动滑轮与缓冲器相连接；所述的动滑轮连接在滑车上方；所述的滑车置于支架内，并能够上下滑动；所述的配重块连接在滑车下面；所述的连杆两端分别与曲柄和滑车铰链连接；所述的曲柄另一端与减速器输出轴相连接；所述的减速器固定在支架内的底座上；所述的电机通过皮带与减速器输入轴相连接。
上述方案中所述的提位链条和升降链条可用钢丝绳替代；所述的支架内四角轴向有滑道；所述的滑车四角有滚轮，滚轮置于滑道内；所述的缓冲器包括缓冲弹簧和拉杆，拉杆穿过缓冲弹簧和盖板通过螺帽固定，拉杆下端与提位链条铰链连接；曲柄一端连接有微调配重块。
本发明具有的有益效果是：该小力矩低能耗抽油机由于采用在支架顶端一侧通过轴承座连接有定滑轮，定滑轮上分别缠绕有提位链条和升降链条，升降链条的另一端通过悬绳器与光杆相连接，提位链条的另一端绕过动滑轮与缓冲器相连接，动滑轮和配重块连接在置于支架内的滑车上、下方，并能够上下滑动，连杆两端分别与曲柄和滑车铰链连接，曲柄另一端与减速器输出轴相连接，电机通过皮带与减速器输入轴相连接优化结构。利用定滑轮缩短力臂，增加有效负载率和提高运动性。利用配重块平衡作用在定滑轮两端重力，使作用在定滑轮两端的重力趋于相等。利用连杆和曲柄实现换向和动力传输。利用减速器降低转速，提高扭矩。利用电机为上下冲程提供很小的力。综上所述，力臂缩短，作用在力臂上的力减小，有效负载率提升和运动性能提高，驱动功率减小，使有效功率曲线趋于直线，最终达到节能目的。而且由于采用短力臂，支点两端力臂相等结构，支点两端力都是垂直向下的，使倾覆力减小，增加整机的稳定性。所以说该小力矩低能耗抽油机具有能耗低和稳定性好的特点，有利于推广应用。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图。
图中1-电机，2-减速器，3-曲柄，4-连杆，5-配重块，6-滑车,7-动滑轮，8-底座,9-支架,10-定滑轮，11-缓冲器，12-提位链条，13-升降链条。
具体实施方式：
下面结合附图将对本发明作进一步说明：
由附图所示，该小力矩低能耗抽油机包括电机1、减速器2、曲柄3、连杆4、配重块5、滑车6、动滑轮7、底座8、支架9、定滑轮10以及缓冲器11。所述的支架9固定在底座8，支架9内四角轴向有滑道，在支架9顶端一侧通过轴承座连接定滑轮10，定滑轮10上有多个槽，定滑轮10槽内分别缠绕有提位链条12和升降链条13，或采用钢丝绳替换提位链条12和升降链条13，降链条13一端固定在定滑轮10上，升降链条13的另一端通过悬绳器与光杆相连接，提位链条12一端固定在定滑轮10上，提位链条12的另一端绕过动滑轮7与缓冲器11的拉杆相连接，拉杆穿过缓冲弹簧和盖板通过螺帽固定，利用定滑轮10缩短了力臂，而且支点两端力臂相等，利用缓冲器11吸收对提位链条12冲击能量，减少对提位链条12破坏，延长提位链条12的使用寿命。滑车6置于支架9内，滑车6四角有滚轮，滚轮置于滑道内，由滚轮减少摩擦阻力，滑车6上方连接有动滑轮7，滑车6下面连接有配重块5，滑车6并能够在支架9内上下滑动，通过动滑轮7带动滑车6和配重块5在支架9内上下滑动，由于配重块5的重量近似等于井下部件重量，因而减少上下冲程所用的功率。连杆4两端分别与曲柄3和滑车6铰链连接，曲柄3一端连接有微调配重块，由连杆4和曲柄3组成换向和动力传输机构，微调配重块用于微调配重的。曲柄3另一端与减速器2输出轴相连接，减速器2和电机1固定在支架9内的底座8上，电机1通过皮带与减速器2输入轴相连接，由减速器2降低电机1传输过来的转速，提高扭矩。
实际使用时，将该小力矩低能耗抽油机固定在井口一侧，电源与配电箱连接好后，即可正常使用。在上冲程时，由于采用定滑轮10缩短了力臂，配重块5的重量近似等于井下部件重量，所以用较小电机1功率的即可拉动抽油杆举升井内井液上升，达到举升井液的目的，电机1功率由现有30千瓦减小到5.5千瓦。在下冲程时，由于采用定滑轮10缩短了力臂，配重块5的重量近似等于井下部件重量，所以用较小电机1功率的即可控制抽油杆下放速度。而且由于采用短力臂，支点两端力臂相等结构，支点两端力都是垂直向下的，进而减小倾覆力，增加了整机的稳定性。
该小力矩低能耗抽油机通过现场实验取得显著效果。

Claims (6)

1.一种小力矩低能耗抽油机，包括电机(1)、减速器(2)、曲柄(3)、连杆(4)、配重块(5)、滑车(6)、动滑轮(7)、底座(8)、支架(9)、定滑轮(10)以及缓冲器(11)，其特征在于：所述的支架(9)固定在底座(8)；所述的定滑轮(10)通过轴承座连接在支架(9)顶端一侧，定滑轮(10)上分别缠绕有提位链条(12)和升降链条(13)，升降链条(13)的另一端通过悬绳器与光杆相连接，提位链条(12)的另一端绕过动滑轮(7)与缓冲器(11)相连接；所述的动滑轮(7)连接在滑车(6)上方；所述的滑车(6)置于支架(9)内，并能够上下滑动；所述的配重块(5)连接在滑车(6)下面；所述的连杆(4)两端分别与曲柄(3)和滑车(6)铰链连接；所述的曲柄(3)另一端与减速器(2)输出轴相连接；所述的减速器(2)固定在支架(9)内的底座(8)上；所述的电机(1)通过皮带与减速器(2)输入轴相连接。
2.根据权利要求1所的小力矩低能耗抽油机，其特征在于：所述的提位链条(12)和升降链条(13)可用钢丝绳替代。
3.根据权利要求2所的小力矩低能耗抽油机，其特征在于：所述的支架(9)内四角轴向有滑道。
4.根据权利要求3所的小力矩低能耗抽油机，其特征在于：所述的滑车(6)四角有滚轮，滚轮置于滑道内。
5.根据权利要求4所的小力矩低能耗抽油机，其特征在于：所述的缓冲器(11)包括缓冲弹簧和拉杆，拉杆穿过缓冲弹簧和盖板通过螺帽固定，拉杆下端与提位链条(12)铰链连接。
6.根据权利要求5所的小力矩低能耗抽油机，其特征在于：曲柄(3)一端连接有微调配重块。
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