CN103643924B - 抽油机节能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于抽油机技术领域，尤其涉及一种抽油机节能装置。一种抽油机节能装置，包括安装在所述抽油机的减速器输出轴上的一扇形齿轮，所述扇形齿轮通过传动装置传动连接用于消除油井管线内背压的螺杆泵。本发明的有益效果：节能装置结构简单、节能环保、便于操作、运行安全可靠、经济适用，提高抽油机工作效率。

Description

抽油机节能装置
技术领域
本发明属于抽油机技术领域，尤其涉及一种抽油机节能装置。
背景技术
抽油机是传统石油开采中的必备设备，一般每个原油生产井都至少使用一台抽油机。抽油机在工作过程中，驴头悬点受两类载荷作用，即静载荷和动载荷(抽油杆柱和液柱载荷、振动和冲击载荷、摩擦载荷等)，动载荷即惯性载荷，作用在悬点的惯性载荷随着速度的变化将上冲程分为四个阶段，加速增载过程、匀速减载过程、加速减载过程和减速增载过程，在上述从匀速减载过程到减速增载过程的阶段中即对应抽油机的驴头从最高点下降到井底抽油泵吸油前的过程，上述阶段的能量转换过程中，有个向电网反向发电的过程，即抽油机在上述阶段中空载荷时用功消耗的电能仅为抽油机满载荷做功抽油阶段耗电能的一小部分，从而剩余的大部分没有被消耗掉的电能会造成对工作系统电网的反向冲击，同时在上述能量转换过程中存在能量损失，因此如何利用抽油机所做无用功阶段的能量，避免冲击工作系统电网，造成能量损失是急需解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种抽油机节能装置，以解决传统使用的抽油机工作中存在做无用功的阶段，造成冲击工作系统电网以及能量损失的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种抽油机节能装置，包括安装在所述抽油机的减速器输出轴上的一扇形齿轮，所述扇形齿轮通过传动装置传动连接用于消除油井管线内背压的螺杆泵。
作为进一步的改进，所述传动装置包括转动安装在所述抽油机的机架上的传动轴，所述传动轴上设有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述扇形齿轮啮合传动连接，所述传动轴与所述螺杆泵的螺杆通过链轮传动连接。
作为进一步的改进，所述螺杆泵为单螺杆泵。
作为进一步的改进，所述单螺杆泵通过油管与所述油井管线连通。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于抽油机的减速器的输出轴上设有一扇形齿轮，扇形齿轮通过传动装置传动连接用于消除抽油机的油井管线内背压的螺杆泵，利用单螺杆泵将抽油机在做无用功阶段不能消耗的工作系统电网提供的能量直接利用起来消除了油井管线内的背压，防止了能量损失，节能环保，同时消除背压的油井管会加快抽油机的抽油速度，提高了抽油机工作效率，另外单螺杆泵直接利用了抽油机做无用功阶段时没被消耗掉的能量避免了对工作系统电网的冲击，选用单螺杆泵不仅操作简单化，而且运行安全可靠、使用成本低。
由于传动装置采用传动齿轮、传动链形式传动，不仅结构简单，而且安装使用方便，便于维护。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中节能装置传动连接的结构示意图；
图3是图1中扇形齿轮与传动装置中传动齿轮不啮合的结构示意图；
图中，1、减速器，10、减速器输出轴，2、扇形齿轮，3、传动装置，30、传动轴，31、传动齿轮，32、传动链，33、从动链轮，34、主动链轮，4、单螺杆泵，5、游梁，6、油管，7、机架，8、驴头。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3共同所示，一种抽油机节能装置，包括通安装在抽油机的减速器1的输出轴上的一扇形齿轮2，扇形齿轮2通过传动装置3传动连接用于消除抽油机的油井管线内背压的螺杆泵，螺杆泵采用单螺杆泵4。
传动装置3包括转动安装在抽油机的机架7上的传动轴30，传动轴30上设有一传动齿轮31，传动齿轮31与扇形齿轮2啮合传动连接，传动轴30与螺杆泵的螺杆通过链轮传动连接。单螺杆泵4通过油管6与油井管线连通。
使用时，抽油机在电动机的带动下，中间通过连杆机构的传动后，即使得抽油机的游梁5的上下摆动变为驴头8的上下往复运动，从而带动通过油井管线连接的活塞上下往复运动实现把井下油吸取到地面完成采油；
单螺杆泵4直接将抽油机做无用功阶段时工作系统电网提供的能量利用起来的具体工作过程如下：
减速器输出轴10上设有的扇形齿轮2的齿部与传动装置3中传动齿轮31的啮合工作段即抽油机的驴头8从最高点下降至抽油泵从井下开始吸油前的过程，扇形齿轮2在减速器输出轴10的带动下，扇形齿轮2的齿部转到与传动齿轮31啮合的位置，此时扇形齿轮2带动传动齿轮31转动，传动齿轮31带动传动轴30转动，此时传动轴30上的主动链轮34也发生转动，然后主动链轮34通过传动链32带动从动链轮33转动，从动链轮33设置在单螺杆泵4的螺杆上，此时从动链轮33带动单螺杆泵4的螺杆转动，即单螺杆泵4开始工作，由于单螺杆泵4通过油管6与抽油机的油井管线连通，这样单螺杆泵4就将油井管线内的背压吸出，利用了上述无用功无法消耗的能量直接消除了油井管线内的背压，节能环保，同时也加快了抽油速度，提高工作效率。
到抽油泵开始吸油动作时，此时扇形齿轮2的齿部正好转过传动齿轮31，不再与传动齿轮31啮合，等到驴头8再从最高点下降到抽油泵吸油前即驴头下降做无用功的阶段，扇形齿轮2的齿部再次转到与传动齿轮31啮合的位置，再次驱动单螺杆泵4工作，再利用单螺杆泵4将上述无用功阶段不能消耗的能量利用起来，如此循环，因此上述单螺杆泵4的工作过程为间歇运动，采用单螺杆泵4操作简单化，运行可靠安全，经济实用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.抽油机节能装置，其特征在于，包括安装在所述抽油机的减速器的输出轴上的一扇形齿轮，所述扇形齿轮通过传动装置传动连接用于消除所述抽油机的油井管线内背压的螺杆泵；
所述传动装置包括转动安装在所述抽油机的机架上的传动轴，所述传动轴上设有一传动齿轮，所述传动齿轮与所述扇形齿轮啮合传动连接的工作段即抽油机的驴头从最高点下降至抽油泵从井下开始吸油前的过程，到抽油泵开始吸油动作时，此时扇形齿轮的齿部正好转过传动齿轮，不再与传动齿轮啮合，所述传动轴与所述螺杆泵的螺杆通过链轮传动连接。
2.根据权利要求1所述的抽油机节能装置，其特征在于，所述螺杆泵为单螺杆泵。
3.根据权利要求2所述的抽油机节能装置，其特征在于，所述单螺杆泵通过油管与所述油井管线连通。
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