CN103321614A

CN103321614A - 摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机

Info

Publication number: CN103321614A
Application number: CN 201310290514
Authority: CN
Inventors: 常连生; 李林; 宋玉旺
Original assignee: North China Electric Power University
Current assignee: North China Electric Power University
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2013-09-25

Abstract

本发明属于新型抽油机械设备，特别涉及一种摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机。游梁的两端分别为主驴头和副驴头，主驴头与抽油杆连接，副驴头为双钢槽圆弧导槽结构，配重钢绳绕过副驴头周边圆弧导槽与配重块连接。游梁左右两端主、副驴头、配重与负载在游梁摆动过程中自动平衡，两端均不产生附加力矩。游梁中部固接有驱动摆梁，游梁与摆梁垂直连接，摆梁下端安装有大齿圈；采用齿轮传动，啮合点是齿轮机构的瞬心点，由此保证了摆梁受力方向不变，使机构传动力矩不变，配重组配重根据抽油机工况要求可调；驱动装置装有齿轮换向器，电动机经减速器、换向器、摆梁大齿圈驱动游梁摆动抽油；结构简单、安全、可靠、实用。

Description

摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机

本发明属于抽油机械设备，特别涉及一种摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机。

背景技术

游梁式磕头抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。采用曲柄（带配重平衡块）摇杆机构带动抽油杆,驱动井下抽油泵固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面。在一个冲次内，随着抽油杆的上升/下降，而使用电机工作在电动/发电状态。上升过程电机从电网吸收能量电动运行；下降过程电机的负载性质为位势负载，加之井下负压等电动机处于发电状态。但是，目前我国油田在役的主要采油设备—磕头机—存在效率不高、能耗较大、电机功率因数低，发电时对电网品质有干扰的问题，降低了生产效率，增加能源损耗。

发明内容

本发明针对现有抽油机的不足，提供了一种摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，本发明采用的技术方案为：

游梁的两端分别为主驴头和副驴头，主驴头与抽油杆连接，副驴头为双钢槽圆弧导槽结构，配重钢绳绕过副驴头周边圆弧导槽与配重块连接，配重块可沿导杆上下移动，游梁中部固接有驱动摆梁，游梁与摆梁垂直连接，摆梁下端安装有大齿圈；换向器齿轮与摆梁下端安装的大齿圈啮合，电动机经减速器、换向器齿轮、摆梁大齿圈驱动游梁摆动抽油。

所述配重块根据工况可调，安装在配重固定导杆上，并可沿配重固定导杆上下移动。

所述游梁与摆梁垂直连接，摆梁下端安装有大齿圈。

所述换向器为一种摆动输出齿轮箱，可实现换向输出。

本发明的有益效果为：

（1）所述抽油机结构简单，传动系统采用齿轮传动，适用于无人值守的野外工作条件，安全、可靠、实用。

（2）天平梁左右两端主、副驴头、配重组与负载在天平梁摆动过程中自动平衡，两端均不产生附加力矩，节省电机功率和能源。

（3）采用齿轮传动，啮合点是齿轮齿条机构的瞬心点，由此保证了天平梁受力方向铅垂不变，使机构传动力矩不变，效果最佳。

（4）配重钢绳圆弧导槽可保证配重水平位置不变，配重可调可使抽油机在最佳工况下杆工作，固定导使配重具有良好稳定性与导向性。

附图说明

图1为所述抽油机的结构示意图。

图中标号：

1-抽油杆；2-主驴头；3-游梁；4-游梁轴承座；5-副驴头；6-配重块；7-摆梁大齿圈；8-换向齿轮轴承；9-摆梁；10-换向齿轮；11-配重导杆。

图2为换向器工作原理如图。

图中标号：

2和1为同体从动内、外齿轮；3-驱动半齿轮；4-从动齿轮；5-驱动齿轮轴；6和7为从动齿轮轴。

具体实施方式

本发明提供了一种摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1所示，游梁3的两端分别为主驴头2和副驴头5，主驴头2与抽油杆连接，副驴头5为副驴头为双钢槽圆弧导槽结构，配重钢绳绕过副驴头5周边圆弧导槽与配重块6连接。副驴头5周边设置配重钢绳圆弧导槽，配重钢绳绕过配重钢绳圆弧导槽和与配重块6连接。

配重块6安装在配重固定导杆11上，并可沿配重固定导杆11上下移动。

游梁3中部固接有驱动摆梁9，游梁3与摆梁9垂直连接，摆梁9下端安装有大齿圈7；换向器齿轮10与摆梁9下端安装的大齿圈7啮合。

电动机经减速器、换向器齿轮7驱动摆梁大齿圈7，带动摆梁9和游梁3绕轴承座4摆动。主驴头2带动抽油杆1上、下直线运动，完成抽油工作。

游梁3、主驴头2、副驴头5、配重块6以及配重滑轮组成平衡结构，在游梁摆动过程中能保证受力方向不变，力矩随时自动平衡。游梁支座4将游梁3按比例分配，可放大抽油杆1的行程。配重可根据抽工况调整，使抽油机工作在最佳状态，定导杆11使配重具有良好稳定性与导向性。

换向器工作原理如图2所示。轴B与电机减速器连接，带动半齿轮3旋转，半齿轮3与外齿轮4，内齿轮2及同体外齿轮1（图1齿轮10）构成轮系啮合时，外齿轮1（图1齿轮10）驱动摆梁9的大齿圈7，使游梁下摆；当半齿轮3旋转180°时，与外齿轮4脱离，与内齿轮2及同体外齿轮1（图1齿轮10）构成轮系啮合时，外齿轮1（图1齿轮10）驱动摆梁9的大齿圈7，使游梁上摆。

Claims

1.摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，其特征在于，游梁（3）的两端分别为主驴头（2）和副驴头（5），主驴头（2）与抽油杆（4）连接，副驴头（5）为双钢槽圆弧导槽结构，配重钢绳绕过副驴头周边圆弧导槽与配重块（6）连接，配重块（6）可沿导杆（11）上下移动；游梁（3）中部固接有驱动摆梁（9），游梁（3）与摆梁（9）垂直连接，摆梁（9）下端安装有大齿圈（7）；换向器齿轮（10）与摆梁（9）下端安装的大齿圈（7）啮合，电动机经减速器、换向器齿轮（10）、摆梁大齿圈（7）驱动游梁（3）摆动抽油。

2.根据权利要求1所述的摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，其特征在于，所述配重块（6）重量可调，安装在配重固定导杆（11）上，并可沿配重固定导杆（11）上下移动。

3.根据权利要求1所述的摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，其特征在于，中部固接有驱动摆梁（9），游梁（3）与摆梁（9）垂直连接，摆梁（9）下端安装有大齿圈（7）。

4.根据权利要求1所述的摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，其特征在于，电动机经减速器、换向器齿轮（7）、摆梁大齿圈（9）驱动游梁摆动抽油。

5.根据权利要求1所述的摆式双驴头自平衡换向器驱动抽油机，能实现游梁上下摆动的驱动换向器，由内齿轮（2）及同体外齿轮（1）、外齿轮（4）、半齿轮（3）、轴承座（5）、（6）、（7）等组成。