CN102230368A - 滑块式正扭矩抽油机 - Google Patents
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Abstract
一种滑块式正扭矩抽油机。主要解决现有的抽油机能耗大、电机功率和减速器输出轴扭矩大的问题。其特征在于：所述的支架（15）上垂直方向设有导轨（14），所述的减速器（3）通过抽油曲柄（4）连接增速器（5）的输入轴，增速器（5）的输出轴连接二级平衡重（6），且增速器（5）的输出轴的转速是输入轴转速的二倍，二级平衡重（6）与抽油曲柄（4）之间有滞后角θ，增速器（5）箱体上部连接有支杆（7），支杆（7）的另一端连接可沿导轨（14）上下滑动的滑块（8），柔性抽油绳（13）绕过滑块（8）上部的动滑轮（11）后另一端固定在横梁（10）上。该滑块式正扭矩抽油机具有能耗小、减速器输出扭矩不存在负值、波动小的特点。
Description
技术领域
本发明涉及油田采油领域，具体的说是一种滑块式正扭矩抽油机。
背景技术
目前，国内外油田采油技术包括柱塞泵、螺杆泵、电潜泵、水力泵、气举等。其中，抽油机井系统在各类人工举升采油方法中居于首要地位。目前的抽油机井系统，由于抽油载荷时刻变化，而平衡配重不能和抽油载荷做完全一致的变化，绝大部分抽油机的配重严重不平衡，使得平衡率低，即上下冲程扭矩峰值的比值大，电机功率和减速器输出轴扭矩波动大，且存在负值，则需要电动机提供的动力大；并且抽油机的起动扭矩很大，惯性也很大，从而造成较大的冲击电流，冲击电流不仅浪费掉大量的电能，而且严重威胁到设备的安全。
发明内容
为了克服现有的抽油机能耗大、电机功率和减速器输出轴扭矩波动大且存在负值的不足，本发明提供一种滑块式正扭矩抽油机，该滑块式正扭矩抽油机具有能耗小、减速器输出扭矩不存在负值、波动小的特点。
本发明的技术方案是：一种滑块式正扭矩抽油机，包括横梁、减速器、支架、一端连接井下抽油泵的柔性抽油绳，所述的支架上垂直方向设有导轨，所述的减速器通过抽油曲柄连接增速器的输入轴，增速器的输出轴连接二级平衡重，且增速器的输出轴的转速是输入轴转速的二倍，二级平衡重与抽油曲柄之间有滞后角θ，增速器箱体上部连接有支杆，支杆的另一端连接可沿导轨上下滑动的滑块，柔性抽油绳绕过滑块上部的动滑轮后另一端固定在横梁左端。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，减速器转动带动二级平衡重转动，通过支杆带动滑块上下滑动，滑块为一级平衡重，采用直接平衡方式，平衡度高且调参容易；二级平衡重又实现二级平衡，平衡掉一次平衡后扭矩的负值部分；增速器的输出轴的转速是输入轴转速的二倍，即二级平衡重与滑块的扭矩变化周期是悬点载荷变化周期的一半，可以更有效的平衡掉减速器扭矩的最小值和最大值，使减速器输出轴扭矩波动平稳，且不存在负值，使平衡度更高，达到了节能降耗的目的。
附图说明：
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的扭矩曲线图，其中曲线a是悬点载荷扭矩，曲线b是一级平衡重扭矩，曲线c是一次平衡后减速器扭矩，曲线d是二次平衡后减速器扭矩，曲线e是二级平衡重扭矩。
图中1-电机，2-皮带，3-减速器，4-抽油曲柄，5-增速器，6-二级平衡重，7-支杆，8-滑块，9-锁紧座，10-横梁，11-动滑轮，12-导轮，13-柔性绳，14-导轨，15-支架。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1、图2所示，一种滑块式正扭矩抽油机，包括支架15、横梁10、减速器3、柔性抽油绳13，支架15面向电机一侧的侧面垂直方向固定有导轨14。电机1通过皮带2连接减速器3，所述的减速器3通过抽油曲柄4连接增速器5的输入轴，增速器5的输出轴两端分别连接二级平衡重6，增速器5的输入轴与输出轴之间可采用齿轮传动或链条传动等方式，使输出轴的转速是输入轴转速的二倍，并且二级平衡重6与抽油曲柄4之间存在一定的滞后角θ，不同井况的θ角不同，θ角的大小和悬点的运动规律、一次平衡重运动规律、抽油井摩擦、震动等因素均有关，具体根据各井的井况来确定。增速器8箱体上部连接有支杆7，支杆7的另一端连接滑块8，滑块8可沿导轨14上下滑动，且滑块8上部设置有动滑轮11，横梁10右端上部对应井口处固定有导轮12，横梁10左端下部固定有锁紧座9，柔性抽油绳13一端连接井下抽油泵，另一商绕过导轮12、动滑轮11后固定在锁紧座9上。
抽油机工作时，电机1将高速旋转运动通过皮带2和减速箱3传递给抽油曲柄4，带动抽油曲柄4旋转作圆周运动,抽油曲柄4通过增速器5带动二级平衡重6转动，且增速器5带动支杆7使滑块8滑导轨14做往复式直线运动，再通过柔性抽油绳3和滑轮组将动力传递给井下抽油泵，带动其进行往复抽油。其中滑块8为一级平衡重，采用直接平衡的方式，使一级平衡重运动规律与悬点运动规律大致相同，平衡度高；并且其内部可采用空心，可以根据具体井况随时加、减内部填充物的重量，从而增加或减少配重的重量，调参容易；由于一次平衡后电机功率和减速器输出轴扭矩仍存在负值，如图3所示，曲线a是悬点载荷扭矩，曲线b是一级平衡重扭矩，曲线c是一次平衡后减速器扭矩，由图可知，一次平衡后减速器扭矩（曲线c）仍然存在负值，这时二级平衡重6进行二次平衡，曲线e是二级平衡重扭矩，由于二级平衡重6与抽油曲柄4存在一定的滞后角θ，二次平衡扭矩平衡掉一次平衡后扭矩的负值部分，曲线d是二次平衡后减速器扭矩，可知最终的减速器扭矩全部为正值，减速器输出轴扭矩波动平稳。同时，增速器5的输出轴的转速是输入轴转速的二倍，即滑块8上下运动的速度和二级平衡重6转动的速度是抽油曲柄4转动速度的二倍，也就是说一级平衡重滑块8和二级平衡重6扭矩变化周期是悬点载荷变化周期的一半，这样，可以更有效的平衡掉减速器扭矩的最小值和最大值，使平衡度更高。
该滑块式正扭矩抽油机为曲柄滑块机构运动，采用刚性传递和柔性传递相结合的传递方式，运动性能好，装机功率小，钢铁用量少；一次平衡采用直接平衡式，平衡度高且调参容易，二次平衡使电机功率和减速器输出轴扭矩波动平稳，且不存在负值，达到了节能降耗的目的。
Claims (1)
1.一种滑块式正扭矩抽油机，包括横梁(10)、减速器(3)、支架（15）、一端连接井下抽油泵的柔性抽油绳（13），其特征在于：所述的支架（15）上垂直方向设有导轨（14），所述的减速器（3）通过抽油曲柄（4）连接增速器（5）的输入轴，增速器（5）的输出轴连接二级平衡重（6），且增速器（5）的输出轴的转速是输入轴转速的二倍，二级平衡重（6）与抽油曲柄（4）之间有滞后角θ，增速器（5）箱体上部连接有支杆（7），支杆（7）的另一端连接可沿导轨（14）上下滑动的滑块（8），柔性抽油绳（13）绕过滑块（8）上部的动滑轮（11）后另一端固定在横梁（10）上。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Han Xiuting Inventor after: Zeng Yeming Inventor after: Li Juan Inventor after: Xu Jinchao Inventor after: Sun Shengxiang Inventor after: Li Junliang Inventor after: Zhang Jingbo Inventor after: Yi Lianna Inventor after: Li Yongxiang Inventor after: Li Jing Inventor before: Han Xiuting Inventor before: Sun Shengxiang Inventor before: Li Junliang Inventor before: Zhang Jingbo Inventor before: Yi Lianna Inventor before: Li Yongxiang Inventor before: Li Jing Inventor before: Xu Jinchao Inventor before: Li Juan |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: HAN XIUTING SUN SHENGXIANG LI JUNLIANG ZHANG JINGBO YI LIANNA LI YONGXIANGLI JING XU JINCHAO LI JUAN TO: HAN XIUTING LI JUAN XU JINCHAO SUN SHENGXIANG LI JUNLIANG ZHANG JINGBO YI LIANNA LI YONGXIANG LI JING ZENG YEMING |
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Application publication date: 20111102 |