CN104100242A - 创新节能型石油提升机 - Google Patents

Abstract

创新节能型石油提升机，属于杠杆式抽油机技术领域。包括横梁（3）、支架（2）、扇形件（5）和钢丝绳（8），横梁（3）中部铰接在支架（2）上端，横梁（3）后端设有配重机构，扇形件（5）固定在横梁（3）前端，钢丝绳（8）上端与扇形件（5）固定连接，钢丝绳（8）下端设有提油杆连接机构，在所述横梁（3）下方设有升降气缸（4），升降气缸（4）下端与地面铰接，上端铰接在支架（2）与扇形件（5）之间的横梁（3）上。通过升降气缸驱动横梁上下摆动，升降气缸利用配重块用较小的力驱动横梁摆动，升降气缸的能耗低，动作频率转换快，相对减速机驱动横梁摆动，结构更加简单，降低整机重量，安装、拆卸方便。

Description

创新节能型石油提升机

技术领域

创新节能型石油提升机，属于杠杆式抽油机技术领域。

背景技术

现有杠杆式抽油机大多采用减速机来带动横梁摆动，带动减速机的电机功率较大，而且整机的重量也非常大，安装、拆卸困难，耗电量大，目前也有采用油缸驱动横梁摆动的，但油缸的速度慢，直接导致抽油机的工作效率降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种节能、重量轻、结构简单的创新节能型石油提升机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该创新节能型石油提升机，包括横梁、支架、扇形件和钢丝绳，横梁中部铰接在支架上端，横梁后端设有配重机构，扇形件固定在横梁前端，钢丝绳上端与扇形件固定连接，钢丝绳下端设有提油杆连接机构，在所述横梁下方设有升降气缸，升降气缸下端与地面铰接，上端铰接在支架与扇形件之间的横梁上。升降气缸驱动横梁上下摆动，升降气缸利用配重块用较小的力驱动横梁上下摆动，升降气缸的能耗低，动作频率高，相对减速机驱动横梁摆动，结构更加简单，降低整机重量，安装、拆卸方便。

优选的，所述扇形件的上端设有钢丝绳上固定轮，钢丝绳上端绕设在钢丝绳上固定轮上并通过绳卡固定。通过钢丝绳上固定轮固定钢丝绳上端，减小钢丝绳所受的弯曲应力，提高钢丝绳的使用寿命，而且固定钢丝绳方便。

优选的，所述钢丝绳上固定轮有并排设置的两个，两个钢丝绳上固定轮上分别固定有钢丝绳，两个钢丝绳的下端分别与提油杆连接机构连接。通过两根钢丝绳拖动提油杆升降，便于钢丝绳与提油杆连接，而且能够保证提油杆的重心位于两个钢丝绳的中心线上，确保提油杆垂直升降，提高提油杆的使用寿命。

优选的，所述提油杆连接机构包括钢丝绳座和提油杆座，钢丝绳座两侧对称设有旋转机构，钢丝绳下端固定在旋转机构上，提油杆座固定连接在钢丝绳座的下方，提油杆座中部开设有用于连接提油杆的竖直孔。钢丝绳座通过旋转机构能够与钢丝绳相对旋转，利用重力的作用使提油杆垂直，实现自动找正，将提油杆固定在提油杆座的中部，而提油杆座与钢丝绳座的重心位于两个钢丝绳的中心线上，进一步保证提油杆垂直升降，提高提油杆的使用寿命。

优选的，所述旋转机构为钢丝绳下固定轮，钢丝绳座中部横向转动设有一根转轴，两个钢丝绳下固定轮转动设置在转轴两端，钢丝绳下端绕设在钢丝绳下固定轮上并通过绳卡固定。通过钢丝绳下固定轮固定钢丝绳下端，减小钢丝绳所受的弯曲应力，提高钢丝绳的使用寿命。

优选的，所述钢丝绳座两端通过两根竖直的双头螺柱与提油杆座固定连接。通过双头螺柱能够调节提油杆座与钢丝绳座的间距，从而适应钢丝绳的长度，安装、调节方便。

优选的，所述支架下端设有第一固定板和第二固定板，第一固定板上开设有多个第一槽孔，第二固定板上开设有多个第二槽孔，支架固定在第一固定板上，第一固定板通过第一槽孔与第二固定板固定连接，第二固定板通过第二槽孔与地面固定，其中第一槽孔与第二槽孔相互垂直。通过第一槽孔与第二槽孔调节支座的前后和左右位置，提高安装精度，调节方便。

所述升降气缸下端设有第三固定板，第三固定板上开设有多个水平且与横梁垂直的第三槽孔，第三固定板通过第三槽孔与地面固定连接。通过第三槽孔调节升降气缸的横向位置。

优选的，所述第一固定板两侧设有第一顶丝，第二固定板两侧设有第二顶丝，第一顶丝与第二顶丝位于支架相异的侧面。将螺栓分别螺纹连接第一顶丝与第二顶丝，通过转动螺栓可以调节第一固定板与第二固定板的水平，从而调节支架的垂直度，与提油杆的中心对正，分别调节第一固定板与第二固定板，分开调节两个方向，操作方便，提高安装精度。

优选的，所述配重机构包括配重吊篮和多个配重块，配重吊篮通过绳索固定在横梁下方，配重块放置于配重吊篮内。根据提油杆的重量增加或减少配重块的数量，准确调节配重机构的重量，配重吊篮通过绳索能够绕横梁摆动，配重吊篮由于重力作用始终垂直，工作安全可靠。

优选的，所述配重块为非金属材料。非金属材质的配重块成本低，防锈，使用寿命长。

与现有技术相比，该创新节能型石油提升机的上述技术方案所具有的有益效果是：

1、通过升降气缸驱动横梁上下摆动，升降气缸利用配重块用较小的力驱动横梁摆动，升降气缸的能耗低，动作频率转变快的特点，相对减速机驱动横梁摆动，结构更加简单，降低整机重量，安装、拆卸方便。

2、通过钢丝绳上固定轮固定钢丝绳上端，减小钢丝绳所受的弯曲应力，克服以往直接将钢丝绳上端固定在扇形件上端造成钢丝绳上端受到非常大弯曲应力的缺点，提高钢丝绳的使用寿命，而且固定钢丝绳方便。

3、钢丝绳座通过旋转机构能够与钢丝绳相对旋转，利用重力的作用使提油杆垂直，实现自动找正，将提油杆固定在提油杆座的中部，而提油杆座与钢丝绳座的重心位于两个钢丝绳的中心线上，保证提油杆的重心位于两根钢丝绳的中心线上，进一步保证提油杆垂直升降，克服以往钢丝绳与提油杆偏心连接，提油杆容易发生偏斜的问题，提高提油杆的使用寿命。

4、通过第一固定板上的第一槽孔和第二固定板上的第二槽孔可以水平调节支架的位置，从而调节扇形板的位置，提高钢丝绳与提油杆的安装精度；通过第一顶丝与第二顶丝能够调节第一固定板与第二固定板的水平度，从而调节支架的水平度，提高安装精度。

5、根据提油杆的重量增加或减少配重块的数量，准确调节配重机构的重量，配重吊篮与横梁铰接，配重吊篮由于重力作用始终垂直，工作安全可靠。非金属材质的配重块成本低，防锈，使用寿命长。

附图说明

图1为该创新节能型石油提升机的结构示意图。

图2为扇形件的结构示意图。

图3为提油杆连接机构的立体结构示意图。

图4为提油杆连接机构的剖视图。

图5为第一固定板与第二固定板的结构示意图。

图6为第三固定板的结构示意图。

其中：1、配重吊篮  2、支架  3、横梁  4、升降气缸  5、扇形件  6、钢丝绳上固定轮  7、 钢丝绳保护轮  8、钢丝绳  9、提油杆  10、钢丝绳座  11、提油杆座  12、钢丝绳下固定轮  13、双头螺柱   14、第一固定板  15、第一槽孔  16、第二固定板  17、第二槽孔  18、第一顶丝  19、第二顶丝  20、支撑板  21、槽钢  22、第一顶块  23、第二顶块  24、第三固定板  25、第三槽孔。

具体实施方式

图1~6是该创新节能型石油提升机的最佳实施例，下面结合附图1~6对本发明做进一步说明。

参照图1，该创新节能型石油提升机，包括横梁3、支架2、扇形件5、钢丝绳8和升降气缸4，横梁3中部铰接在支架2上端，横梁3后端通过绳索固定有一个配重吊篮1，多个非金属材质的配重块（图中未画出）放置于配重吊篮1内，根据需要增减配重块的数量，准确进行配重，非金属的配重块可以是混凝土材质或砖块，成本低，扇形件5固定在横梁3前端，扇形件5上端固定有钢丝绳上固定轮6，钢丝绳8上端绕设在钢丝绳上固定轮6上并通过绳卡固定，扇形件5下端固定有钢丝绳保护轮7，扇形件5向上摆动后，扇形件5下端处的钢丝绳8容易产生应力集中，降低钢丝绳8的使用寿命，而本发明通过钢丝绳保护轮7增加了钢丝绳8在扇形件5下端的弯曲半径，避免出现应力集中，提高钢丝绳8的使用寿命。扇形件5与横梁3可横向变位90°，方便维修操作。钢丝绳8下端与提油杆9连接，升降气缸4位于支架2与扇形件5之间，升降气缸4的活塞杆上端与横梁3铰接，升降气缸4缸体下端与地面铰接，配重吊篮1内的配重块总重量小于提油杆9的重量0.5吨，升降气缸4连接空气压缩机（图中未画出），升降气缸4的气路上设有调节阀（图中未画出），调节阀连接调速电机（图中未画出），调节升降气缸4的工作频率，升降气缸4的缸体上部设有上出气孔，缸体下部设有下出气孔，下出气孔连接有圆柱阀，调速电机带动两个凸轮，两个凸轮分别与调节阀和圆柱阀连接，升降气缸4的活塞杆伸出过程中，缸体上部的气体由上出气孔排出，调速电机带动一个凸轮打开调节阀时，另一个凸轮关闭圆柱阀，活塞杆回缩时，上出气孔自然吸气，调速电机带动一个凸轮关闭调节阀，同时另一个凸轮打开圆柱阀，缸体下部的气体由圆柱阀排出。空气压缩机工作为升降气缸4提供压缩气源，扇形件5下降时靠自重下降，升降气缸4推出使横梁3前端向上摆动，扇形件5向上摆动，钢丝绳8带动提油杆9上升，利用升降气缸4来驱动提油杆9升降，结构简单，能耗低，驱动同样重量的提油杆9，本发明所需要的空气压缩机功率为35KW，而与本发明同样效率的常规减速机驱动的电机功率需要55KW，同时由于本发明采用升降气缸4来驱动横梁3摆动，整机的重量为15吨左右，而常规减速机驱动的整机重量为32吨。

参照图2，较佳的，扇形件5上端转动设有两个并排的钢丝绳上固定轮6，每个钢丝绳上固定轮6上分别设有一根钢丝绳8，通过两根钢丝绳8连接提油杆9，克服以往与提油杆9连接不方便，提油杆9与钢丝绳8重心不在同异质性上，提油杆9容易偏转的问题，而且两根直径较细的钢丝绳8代替以往直径粗的钢丝绳8，降低弯曲应力对钢丝绳8的影响，提高钢丝绳8的使用寿命。

参照图3～4，两根钢丝绳8的下端分别绕设在一个钢丝绳下固定轮12上并通过绳卡固定，两个钢丝绳下固定轮12通过转轴转动设置在一个钢丝绳座10的两侧，钢丝绳座10两端通过双头螺柱13固定连接一个提油杆座11，提油杆座11位于钢丝绳座10的正下方，提油杆座11中部开设有用于连接提油杆9的竖直孔，提油杆9上端向上穿过竖直孔并通过螺母固定，钢丝绳8下端通过钢丝绳下固定轮12固定，提高钢丝绳8的使用寿命，同时钢丝绳座10通过转轴能够绕钢丝绳8旋转，通过重力的作用保持提油杆9的垂直度，防止提油杆9发生偏斜，提高提油杆9的使用寿命。通过双头螺柱13能够调节提油杆座11与钢丝绳座10的间距，从而适应钢丝绳8的长度，安装、调节方便。将提油杆9固定在提油杆座11的中部，而提油杆座11与钢丝绳座10均固定在两根钢丝绳8的中间，能够保证提油杆9的重心位于两根钢丝绳8之间的中心线上，进一步保证提油杆9垂直升降。提油杆9上端通过螺母吊装在提油杆座11上，这样提油杆9能够在提油杆座11上沿竖直轴线自由转动，避免提油杆9与提油杆座11之间出现旋转的应力。

钢丝绳上固定轮6与钢丝绳下固定轮12均为槽轮，钢丝绳8两端分别绕设在钢丝绳上固定轮6与钢丝绳下固定轮12的轮槽内，钢丝绳8固定牢固可靠。

参照图5，支架2下端设有第一固定板14和第二固定板16，第一固定板14上开设有多个第一槽孔15，第二固定板16上开设有多个第二槽孔17，支架2固定在第一固定板14上，第一固定板14通过第一槽孔15与第二固定板16固定连接，第二固定板16通过第二槽孔17与地面的地埋螺栓固定，其中第一槽孔15与第二槽孔17相互垂直，这样可以通过第一槽孔15和第二槽孔17调节支架2的前后、左右位置，提高安装精度，而且结构简单。

较佳的，第一固定板14为固定在支架2两侧的角钢，第二固定板16上固定有向下开口的槽钢21，第一固定板14通过一个支撑板20固定在槽钢21上侧，在第一固定板14两侧开设有第一顶丝18，在第二固定板16上开设有第二顶丝19，位于支架2相异的侧面，将螺栓分别螺纹连接第一顶丝18和第二顶丝19，通过转动螺栓能够调节支架2的垂直度，提高安装精度，调节方便，调节完成后在第一固定板14和第二固定板16下侧插入垫片并紧固。

在支撑板20上固定有第一顶块22，第一顶块22间隔位于第一固定板14两侧，且第一顶块22位于第一槽孔15的长度方向，在第二固定板16两侧间隔固定有第二顶块23，第二顶块23位于第二槽孔17的长度方向，螺栓分别螺纹连接第一顶块22和第二顶块23，通过转动螺栓可以水平移动第一固定板14和第二固定板16。

参照图6，升降气缸4下端设有第三固定板24，第三固定板24上开设有多个水平且与横梁3垂直的第三槽孔25，第三固定板24通过第三槽孔25与地面的地埋螺栓固定连接，升降气缸4铰接在第三固定板24上侧。通过第三槽孔25能够横向调节升降气缸4的位置，而升降气缸4通过与第三固定板24铰接，克服纵向的安装误差，调节方便，结构简单。

本发明中的升降气缸4还可以有两个或两个以上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种创新节能型石油提升机，包括横梁（3）、支架（2）、扇形件（5）和钢丝绳（8），横梁（3）中部铰接在支架（2）上端，横梁（3）后端设有配重机构，扇形件（5）固定在横梁（3）前端，钢丝绳（8）上端与扇形件（5）固定连接，钢丝绳（8）下端设有提油杆连接机构，其特征在于：在所述横梁（3）下方设有升降气缸（4），升降气缸（4）下端与地面铰接，上端铰接在支架（2）与扇形件（5）之间的横梁（3）上。

2.根据权利要求1所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述扇形件（5）的上端设有钢丝绳上固定轮（6），钢丝绳（8）上端绕设在钢丝绳上固定轮（6）上并通过绳卡固定。

3. 根据权利要求2所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述钢丝绳上固定轮（6）有并排设置的两个，两个钢丝绳上固定轮（6）上分别固定有所述钢丝绳（8），两个钢丝绳（8）的下端分别与提油杆连接机构连接。

4. 根据权利要求1或3所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述提油杆连接机构包括钢丝绳座（10）和提油杆座（11），钢丝绳座（10）两侧对称设有旋转机构，钢丝绳（8）下端固定在旋转机构上，提油杆座（11）固定连接在钢丝绳座（10）的下方，提油杆座（11）中部开设有用于连接提油杆（9）的竖直孔。

5. 根据权利要求4所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述旋转机构为钢丝绳下固定轮（12），钢丝绳座（10）中部横向转动设有一根转轴，两个钢丝绳下固定轮（12）转动设置在转轴两端，钢丝绳（8）下端绕设在钢丝绳下固定轮（12）上并通过绳卡固定。

6. 根据权利要求4所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述钢丝绳座（10）两端通过两根竖直的双头螺柱（13）与提油杆座（11）固定连接。

7. 根据权利要求1所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述支架（2）下端设有第一固定板（14）和第二固定板（16），第一固定板（14）上开设有多个第一槽孔（15），第二固定板（16）上开设有多个第二槽孔（17），支架（2）固定在第一固定板（14）上，第一固定板（14）通过第一槽孔（15）与第二固定板（16）固定连接，第二固定板（16）通过第二槽孔（17）与地面固定，其中第一槽孔（15）与第二槽孔（17）相互垂直；

所述升降气缸（4）下端设有第三固定板（24），第三固定板（24）上开设有多个水平且与横梁（3）垂直的第三槽孔（25），第三固定板（24）通过第三槽孔（25）与地面固定连接。

8. 根据权利要求7所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述第一固定板（14）两侧设有第一顶丝（18），第二固定板（16）两侧设有第二顶丝（19），第一顶丝（18）与第二顶丝（19）位于支架（2）相异的侧面。

9. 根据权利要求1所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述配重机构包括配重吊篮（1）和多个配重块，配重吊篮（1）通过绳索固定在横梁（3）下方，配重块放置于配重吊篮（1）内。

10. 根据权利要求9所述的创新节能型石油提升机，其特征在于：所述配重块为非金属材料。