CN102853043B - 导杆机构无切换式机械换向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种导杆机构无切换式机械换向装置，它是解决抽油机中机械换向的一种新方案。它是由大齿轮、大齿轮轴、曲柄、滑块、导杆、输入轴、输出轴、小齿轮及机架构成的导杆机构，其特征是：在大齿轮的齿根圆位置和大齿轮轴上焊接一根柱形导杆，输入轴位于大齿轮轴和小齿轮轴之间并且通过轴承安装于机架上，输入轴的一端连接减速器，另一端固定曲柄，曲柄与导杆上的滑块形成转动副，滑块与导杆形成移动副；当动力输入时，输入轴随减速器做同一方向的圆周运动，曲柄带动滑块做圆周运动，滑块在导杆上移动，带动导杆做正、反往复摆动，导杆带动大齿轮做正、反往复摆动，大齿轮与小齿轮啮合。本发明的有益效果是将导杆机构应用于无切换换向装置，可以减小抽油机中换向装置的体积，实现急回特性，提高换向装置的稳定性。
Description
技术领域：
本发明涉及石油装备领域，特别涉及一种导杆机构无切换式机械换向装置，适用于长冲程抽油机。
背景技术：
在石油工业的油田开发工程中，随着油田开发的开发进入中、后期，要保持油田的稳产、高产，就需要有足够的采液量(大泵提液)；另一方面，为开发低渗透、低品位油藏，需要小排量深抽(小泵深抽)，以保持油层在较大压差下生产。另外稠油井和多气井的数量也不断增加，这些客观因素都要求我们加速发展长冲程抽油机。目前油田所使用的长冲程抽油机械机换向装置存在着体积大、可靠性低等缺点，因此我国油田开发所需要的长冲程抽油机的推广和发展所面临的主要问题之一，即缺少适合我国国情的可靠换向机构。
发明内容：
为了提高机械式换向装置的可靠性，减小换向装置的体积，实现急回特性等优点，本发明提出一种导杆机构无切换换向装置，来解决现有机械式换向装置存在的不足，该换向装置不仅减小了现有机械换向装置的体积，而且能提高现有机械换向装置的稳定性，实现急回特性。
该装置利用导杆机构和齿轮机构，将输入轴的连续转动转换成大齿轮的正、反往复摆动，该导杆机构无切换式机械换向装置，它是由大齿轮、大齿轮轴、曲柄、滑块、导杆、输入轴、输出轴、小齿轮及机架构成的导杆机构，其特征是：在大齿轮的齿根圆位置和大齿轮轴上焊接一根柱形导杆，输入轴位于大齿轮轴和小齿轮轴之间并且通过轴承安装于机架上，输入轴的一端连接减速器，另一端固定曲柄，曲柄与导杆上的滑块形成转动副，滑块与导杆形成移动副；当动力输入时，输入轴随减速器做同一方向的圆周运动，曲柄带动滑块做圆周运动，滑块在导杆上移动，带动导杆做正、反往复摆动，导杆带动大齿轮做正、反往复摆动，大齿轮与小齿轮啮合，曲柄与导杆的长度比例为1∶(2.5～3.0)，大齿轮与小齿轮的传动比为1/6～1/7。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：在大齿轮的齿根圆位置和大齿轮轴上焊接一根柱形导杆，输入轴位于大齿轮轴和小齿轮轴之间并且通过轴承安装于机架上，输入轴的一端连接减速器，另一端固定曲柄，曲柄与导杆上的滑块形成转动副，滑块与导杆形成移动副；当动力输入时，输入轴随减速器做同一方向的圆周运动，曲柄带动滑块做圆周运动，滑块在导杆上移动，带动导杆做正、反往复摆动，导杆带动大齿轮做正、反往复摆动，大齿轮与小齿轮啮合。
本发明的有益效果是，将导杆机构应用于无切换换向装置，可以减小抽油机中换向装置的体积，实现急回特性，提高换向装置的稳定性。
附图说明：
图1是本发明所提供的导杆机构无切换式机械换向装置主视图。
图2是本发明所提供的导杆机构无切换式机械换向装置的A-A剖视图。
在图中，1.大齿轮，2.大齿轮轴，3.曲柄，4.滑块，5.导杆，6.输入轴，7.输出轴，8.小齿轮，9.机架。
具体实施方式：
在图1中，在导杆机构无切换式机械换向装置上，在大齿轮(1)的齿根圆附近和大齿轮轴(2)上焊接一根柱形导杆(5)，输入轴(6)位于大齿轮轴(2)和输出轴(7)之间并且通过轴承安装于机架(9)上，，输入轴(6)的一端连接减速器，另一端固定曲柄(3)，曲柄(3)与导杆(5)上的滑块(4)形成转动副，滑块(4)与导杆(5)形成移动副。当动力输入时，输入轴(6)随减速器做同一方向的圆周运动，曲柄(3)带动滑块(4)做圆周运动，滑块在导杆(5)上移动，带动导杆(5)做正、反往复摆动，导杆(5)带动大齿轮(1)做正、反往复摆动，大齿轮(1)与小齿轮(8)啮合，实现小齿轮(8)的换向过程。
经过优化设计得到曲柄(3)与导杆(5)的比例为1∶2.5～3.0，大齿轮(1)与小齿轮(8)的传动比为1/6～1/7，由于输入轴(6)放于大齿轮轴(2)与输出轴(7)之间所以此装置可以大大减小机械换向装置的体积。本发明应用于长冲程抽油机后可大大节省抽油机的能耗。
Claims (1)
1.一种导杆机构无切换式机械换向装置，它是由大齿轮、大齿轮轴、曲柄、滑块、导杆、输入轴、输出轴、小齿轮及机架构成的导杆机构，其特征是：在大齿轮的齿根圆位置和大齿轮轴上焊接一根柱形导杆，输入轴位于大齿轮轴和小齿轮轴之间并且通过轴承安装于机架上，输入轴的一端连接减速器，另一端固定曲柄，曲柄与导杆上的滑块形成转动副，滑块与导杆形成移动副；当动力输入时，输入轴随减速器做同一方向的圆周运动，曲柄带动滑块做圆周运动，滑块在导杆上移动，带动导杆做正、反往复摆动，导杆带动大齿轮做正、反往复摆动，大齿轮与小齿轮啮合，曲柄与导杆的长度比例为1:（2.5～3.0），大齿轮与小齿轮的传动比为1/6～1/7。
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