CN102220854B - 一种新型立式节能抽油机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种新型立式节能抽油机，它包括底座上的电机、电机拖动装置、重力分配器、悬绳器自平衡系统、平衡配重、抽油杆系统，平衡配重经提拉系统与重力分配器连接；抽油杆系统经悬绳器自平衡系统与另一个重力分配器连接，两个重力分配器分别通过各自的扁平柔性带与电机拖动装置连接；重力分配器由支撑架上安装上、下两组滑轮构成，上面的滑轮组为动滑轮组，可沿支撑架上下滑动，下面的滑轮组为定滑轮组，固定在支撑架上，扁平柔性带依次有序穿过上、下两组滑轮；电机拖动装置为可换向滚筒。本发明将抽油杆系统重量与平衡配重重量的差用重力分配器分解后，再由电机提供与该差值相应的动力，因此电机拖动装置配备的电动机功率就很小，从而达到省电节能效果。

Description

一种新型立式节能抽油机

本申请是发明专利申请“立式节能抽油机”的分案申请，原申请的发明名称为：立式节能抽油机，申请日为2008年6月19日，申请号为：200810110975.4。

一、技术领域：

本发明涉及的是石油开采上使用的抽油机，具体涉及的是一种新型立式节能抽油机。

二、背景技术：

石油开采过程中需要使用抽油机将原油从地下抽上来，随着技术的不断进步，立式抽油机由于省略了传统游梁式抽油机的曲柄连杆机构、横梁、游梁、驴头等机构，减少了机械损失，达到不同程度的节能效果，逐渐得到应用。如一项专利号为ZL200620088857.4，专利名称为“一种立式抽油机”的中国实用新型专利公开了一种立式抽油机，这种抽油机由底座上边的电机、通过联轴器连接的减速器、主动滚筒及抽油机光杆组成；所述的主动滚筒上边缠绕有胶带柔性物，该柔性物一端通过前天车轮与后天车轮与抽油机光杆相连接，另一端与配重箱连接，而前、后天车轮与让位装置连接，所述的电机、减速器与液力刹车和手动刹车连接。该装置利用配重箱代替了传统游梁式抽油机重块，抽油机光杆上、下运动通过前、后天车轮固定方式，用电机直接带动从而去掉了驴头设备，因此减轻了抽油机重量，达到了一定的节能效果。但由于其中的电机为大功率大扭距电机，需要配合使用减速器，其节能效果不是很好。

三、发明内容：

本发明的目的是提供一种新型立式节能抽油机，这种新型立式节能抽油机立式节能抽油机用于解决现有的立式抽油机节能效果不好的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种新型立式节能抽油机包括底座上的电机、电机拖动装置、重力分配器、悬绳器自平衡系统、平衡配重、抽油杆系统，平衡配重经提拉系统与重力分配器连接；抽油杆系统经悬绳器自平衡系统与另一个重力分配器连接，两个重力分配器分别通过各自的扁平柔性带与电机拖动装置连接；重力分配器由支撑架上安装上、下两组滑轮构成，上面的滑轮组为动滑轮组，可沿支撑架上下滑动，下面的滑轮组为定滑轮组，固定在支撑架上，扁平柔性带依次有序穿过上、下两组滑轮；电机拖动装置为可换向滚筒；悬绳器自平衡系统由自平衡转动轮、固定转动轮、伸缩式转动轮、悬绳器、钢丝绳构成，固定转动轮有两个，能独立转动，固定在支架上端的平台上；伸缩式转动轮有两个，能独立转动，通过活动支杠安装在支架上，可相对支架滑动；钢丝绳一端固定在悬绳器上，另一端经伸缩式转动轮、固定转动轮，绕过自平衡转动轮后，再经另一个固定转动轮、伸缩式转动轮，最后固定在悬绳器上。

上述方案中提拉系统由能独立转动的两个固定转动轮和钢丝绳构成，固定转动轮固定在支架上端的平台上，钢丝绳一端固定在平衡配重上，另一端依次经过两个固定转动轮后，与重力分配器的动滑轮固定在一起。

上述方案中重力分配器的支撑架上安装限位器，用于限定上面的动滑轮组的滑动位置。

有益效果：

1、抽油杆系统重量由抽油杆重量、油液柱重量等构成，使用本发明抽油时，本发明将抽油杆系统重量与平衡配重重量的差用重力分配器分解后，再由电机提供与该差值相应的动力，而通过利用重力分配器中的动滑轮组省力的原理，该差值已变得很小，且电机拖动装置配备减速系统也具有省力功能，因此电机拖动装置配备的电动机功率就很小，从而达到省电节能效果。

2、使用本发明还可根据需要自动调整冲程、冲次。

四、附图说明：

图1是本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2是图1中A-A向剖视图；

图3是本发明中重力分配器的结构示意图；

图4是本发明第一种实施方式中电机拖动装置的结构示意图；

图5是本发明中双钢丝绳悬绳器自平衡系统的展开结构示意图；

图6是本发明中单钢丝绳悬绳器自平衡系统的展开结构示意图；

图7是本发明实施例2的结构示意图。

1电机 2电机拖动装置 3动力扶正装置 4支架 5下限位控制器 6重力分配器 7悬绳器 8上限位控制器 9自平衡转动轮 10伸缩式转动轮 11固定转动轮 13固定转动轮 14固定转动轮 15护栏 16重力分配器 17平衡配重 18爬梯 19电控箱 20支撑固定转动轮 21动滑轮组 22定滑轮组 23支撑架 24轴 25方型滑块 26动滑轮组支架 27固定支架 28钢丝绳限位孤板 36滚筒 37档板 38手刹车 39计数器

五、具体实施方式：

实施例1：

图1、图2提供了本发明第一种实施方式的结构示意图，如图所示，这种新型立式节能抽油机的支架4为圆筒状的金属空心筒体和扁平状的金属空心筒体的组合体，支架4的上端为平台，平衡配重17在圆筒状的金属空心筒体中可上下移动，两个重力分配器(6、16)安装在扁平状的金属空心筒体内，电机1及电机拖动装置2安装在支架4的底座上，支架4的底座上还安装电控箱19，支架4上安装有护栏15和爬梯18，为了维修方便，支架上还设有人孔；平衡配重17经提拉系统与重力分配器16连接；抽油杆系统经悬绳器自平衡系统与另一个重力分配器6连接，两个重力分配器(6、16)分别通过各自的钢丝绳与电机拖动装置2连接。重力分配器(6、16)由支撑架23上安装上、下两组滑轮构成，上面的滑轮组为动滑轮组21，可沿支撑架23上下滑动，下面的滑轮组为定滑轮组22，固定在支撑架23上，两个重力分配器(6、16)分别通过各自的钢丝绳与电机拖动装置连接的具体方式为：钢丝绳的一端固定在重力分配器的定滑轮组22的第一个定滑轮上，然后依次穿过上面的第一个动滑轮，再接着穿过第二个定滑轮、第二个动滑轮......，一直到最后一个动滑轮，最后钢丝绳固定在电机拖动装置2上。电机拖动装置2为可换向滚筒36，筒身上均布有半圆状的沟槽，电机1与滚筒36连接，滚筒36内安装减速系统，本实施例中电机拖动装置的滚筒36由中间的档板37分为两部分，滚筒36的两部分缠绕来自重力分配器(6、16)各自的钢丝绳，当其中一根钢丝绳往滚筒36上缠时，另一根钢丝绳从滚筒36上释放。电机拖动装置2与重力分配器(6、16)之间还安装有扶正钢丝绳的动力扶正装置3。提拉系统由能独立转动的两个固定转动轮(13、14)和钢丝绳构成，固定转动轮(13、14)固定在支架4上端的平台上，钢丝绳一端固定在平衡配重17上，另一端依次经过两个固定转动轮(13、14)后，与重力分配器16的动滑轮固定在一起。悬绳器自平衡系统由自平衡转动轮9、固定转动轮11、伸缩式转动轮10、悬绳器、钢丝绳构成，固定转动轮11有两个，能独立转动，固定在支架4上端的平台上；伸缩式转动轮10有两个，能独立转动，通过活动支杠安装在支架4上，可相对支架4滑动，自平衡转动轮9安装在重力分配器6上；钢丝绳一端固定在悬绳器7上，另一端经伸缩式转动轮10、固定转动轮11，绕过自平衡转动轮9后，再经另一个固定转动轮、伸缩式转动轮，最后固定在悬绳器7上；当悬绳器7两端因钢丝绳长短不等产生倾斜时，通过自平衡转动轮9可以使钢丝绳瞬间串动过来，调整钢丝绳的平衡，使悬绳器7总是处于平衡之中，防止与悬绳器7连接的抽油杆产生倾斜。

图3提供了重力分配器的结构示意图，如图所示，重力分配器由支撑架23上安装上、下两组滑轮构成，其中，上面的动滑轮组21由彼此独立的滑轮串在轴24上，再将动滑轮组支架26固定在轴24上形成，动滑轮组支架26为门框形，滑轮位于动滑轮组支架26中，动滑轮组支架26上部固定自平衡转动轮9。动滑轮组21的轴穿过方型滑块25，通过螺母将二者紧固在一起，方型滑块25有槽，方型滑块25与支撑架23滑动连接，本实施例中动滑轮组21的滑轮数目为8个，支撑架23上安装限位器，分别为下限位控制器5，上限位控制器8，用于限定上面的动滑轮组21的滑动位置。下面的定滑轮组22由彼此独立的滑轮串在定位套上，在将定位套固定在带底座的固定支架27上形成，固定支架27的底座固定在支撑架23之间，固定支架27上端内侧安装有钢丝绳限位孤板28，本实施例中定滑轮组22的滑轮数目为8个。

图4提供了本实施例中电机拖动装置的结构示意图，如图所示，本实施例中电机拖动装置设计有一个可换向滚筒36，电机拖动装置的滚筒36由中间的档板37分为两部分，两个重力分配器(6、16)各自的钢丝绳固定在滚筒36的相应的一部分上，两根钢丝绳可沿相应的部分层层缠绕，滚筒36通过一个支架来支撑，这种电机拖动装置还设计有手刹车38和计数器39。

图5提供了双钢丝绳悬绳器自平衡系统的展开结构示意图，如图所示，本实施例中，钢丝绳一端固定在悬绳器7上，另一端先后穿过伸缩式转动轮10、固定转动轮11，绕过自平衡转动轮9，再经另一个固定转动轮、伸缩式转动轮后，与悬绳器7固定，所谓的双钢绳为一根钢丝绳的两端与悬绳器7固定在一起，这种方式使用的比较多。但本发明还可以采用单钢丝绳悬绳器自平衡系统，图6提供了单钢丝绳悬绳器自平衡系统的展开结构示意图，如图所示，钢丝绳一端固定在悬绳器7上，另一端先后穿过伸缩式转动轮10、固定转动轮11，自平衡转动轮9，再连接重力分配器6。

使用本发明，在该型抽油机未工作之前，电机拖动装置的滚筒36一部分已缠满一条钢丝绳，该钢丝绳经重力分配器16及提拉系统与平衡配重17连接在一起，此时，平衡配重17处于支架的圆筒状金属空心筒体的上端，滚筒36已受到平衡配重17的拉力。电机拖动装置滚筒36另一部分沿周向的另一侧固定另一条钢丝绳，该钢丝绳通过重力分配器6及悬绳器自平衡系统与抽油杆系统连接在一起，此时抽油杆系统处于下死点位置，抽油杆系统重量的一部分经悬绳器自平衡系统、重力分配器6及固定在滚筒上的钢丝绳传递到滚筒36上，恰好与平衡配重17传递到滚筒36上的拉力沿滚动方向上相反，滚筒36上抽油杆系统钢丝绳拉力大于平衡配重17钢丝绳拉力，而拉力差则是电机拖动装置2拖动力。当抽油杆上行时，电机拖动装置滚筒36沿同一方向转动，平衡配重17下行，与平衡配重17有联系的滚筒36的一部分上缠满的钢丝绳释放，而与抽油杆系统有联系的滚筒36的一部分则进行缠绕钢丝绳，当抽油机上行到上死点时，电机拖动装置2停机，然后自动反向启动，滚筒36反转，平衡配重17上行，抽油杆下行，如此反复运动。抽油杆系统重量由抽油杆重量、油液柱等重量构成，而抽油杆系统重量与平衡配重17的差经重动力分配器分解，通过利用重力分配器中的动滑轮组省力的原理，将作用于电机的力缩小到十六分之一，已变得很小，且电机拖动装置配备减速系统也具有省力功能，因此电机拖动装置2配备的电动机功率就很小，从而达到省电节能效果。使用本发明还可根据需要自动调整冲程、冲次。

以上各实施例中的伸缩式转动轮10通过活动支杠安装在支架4上，可相对支架4滑动，这是为了保证钢丝绳与下部井口位置同心度，当本发明安装时，通过调节伸缩式转动轮10的向外伸出或向内收缩，将钢丝绳与井口对准；同时，通过调节伸缩式转动轮10的向外伸出或向内收缩，还可保证作业施工时有足够的空间，方便施工。

实施例2：

本实施例相对于实施例1来说，不同之处在于，两个重力分配器(6、16)分别通过各自的扁平柔性带与电机拖动装置2连接，由于扁平柔性带会一层压一层地均匀缠绕在电机拖动装置的滚筒36上，所以本实施例中还省略掉了动力扶正装置3，具体如图7所示，其它与实施例1相同。

实施例3：

本实施例相对于实施例1来说，不同之处在于增加了平衡配重防脱落系统，钢丝绳因长时间工作，会疲劳产生断裂，钢丝绳一旦断裂，平衡配重17会砸下来，造成危险。为了防止此现象发生，加装平衡配重防脱落系统。平衡配重防脱落系统由防脱钢丝绳和转动轮连接组成，转动轮安装在支架4底座上，转动轮上有一个重力弹簧，防脱钢丝绳的一端固定在与提拉系统连接的重力分配器16的动滑轮组上，另一端向下绕过底座的转动轮，再向上连接到与悬绳器自平衡系统连接的重力分配器6的动滑轮组上，该防脱钢丝绳随着两个重力分配器(6、16)的两个动滑轮组的一上一下绕着转动轮来回往复串动。当与提拉系统连接的重力分配器16与电机拖动装置2间的钢丝绳发生断裂时，该防脱钢丝绳将平衡配重17拉住，平衡配重17不能脱落造成危险，然后重新更换新钢丝绳就可以了。

实施例4：

本实施例相对于实施例2来说，不同之处在于增加了平衡配重防脱落系统，该平衡配重防脱落系统的结构及连接方式与实施例5相同，这样，当与提拉系统连接的重力分配器16与电机拖动装置2间的扁平柔性带发生断裂时，该防脱钢丝绳将平衡配重17拉住，平衡配重17不能脱落造成危险，然后重新更换新钢丝绳就可以了。

Claims (5)

1.一种新型立式节能抽油机，它包括底座上的电机(1)、电机拖动装置(2)、平衡配重(17)、抽油杆系统，其特征在于：这种新型立式节能抽油机还包括重力分配器(6、16)、悬绳器自平衡系统，平衡配重(17)经提拉系统与重力分配器(16)连接；抽油杆系统经悬绳器自平衡系统与另一个重力分配器(6)连接，两个重力分配器(6、16)分别通过各自的扁平柔性带与电机拖动装置(2)连接；重力分配器(6、16)由支撑架(23)上安装上、下两组滑轮构成，上面的滑轮组为动滑轮组(21)，可沿支撑架(23)上下滑动，下面的滑轮组为定滑轮组(22)，固定在支撑架(23)上，扁平柔性带依次有序穿过上、下两组滑轮；电机拖动装置(2)为可换向滚筒；悬绳器自平衡系统由自平衡转动轮(9)、固定转动轮(11)、伸缩式转动轮(10)、悬绳器(7)、钢丝绳构成，固定转动轮(11)有两个，能独立转动，固定在支架(4)上端的平台上；伸缩式转动轮(10)有两个，能独立转动，通过活动支杠安装在支架(4)上，自平衡转动轮(9)安装在与悬绳器连接的重力分配器(6)上；钢丝绳一端固定在悬绳器(7)上，另一端经伸缩式转动轮(10)、固定转动轮(11)，绕过自平衡转动轮(9)后，再经另一个固定转动轮、伸缩式转动轮，最后固定在悬绳器(7)上。

2.根据权利要求1所述的新型立式节能抽油机，其特征在于：所述的提拉系统由能独立转动的两个固定转动轮(13、14)和钢丝绳构成，两个固定转动轮(13、14)固定在支架(4)上端的平台上，钢丝绳一端固定在平衡配重(17)上，另一端依次经过两个固定转动轮(13、14)后，与重力分配器(16)的动滑轮固定在一起。

3.根据权利要求1所述的新型立式节能抽油机，其特征在于：所述的电机拖动装置(2)的滚筒上有档板(37)，档板(37)将滚筒(36)分为两部分。

4.根据权利要求1所述的新型立式节能抽油机，其特征在于：所述的重力分配器(6、16)的动滑轮组(21)由彼此独立的滑轮串在轴(24)上，再将动滑轮组支架(26)固定在轴(24)上形成，动滑轮组支架(26)为门框形，滑轮位于动滑轮组支架(26)中；动滑轮组(21)的轴穿过方型滑块(25)，通过螺母将二者紧固在一起，方型滑块(25)有槽，方型滑块(25)与支撑架(23)滑动连接；定滑轮组(22)由彼此独立的滑轮串在定位套上，再将定位套固定在带底座的固定支架(27)上形成，固定支架(27)的底座固定在支撑架(23)之间。

5.根据权利要求1所述的新型立式节能抽油机，其特征在于：它还包括平衡配重防脱落系统，平衡配重防脱落系统由防脱钢丝绳和转动轮连接组成，转动轮安装在支架(4)底座上，转动轮上有一个重力弹簧，防脱钢丝绳的一端固定在与提拉系统连接的重力分配器(16)的动滑轮组上，另一端向下绕过底座的转动轮，再向上连接到与悬绳器自平衡系统连接的重力分配器(6)的动滑轮组上。

Images