CN104329061A - 无游梁式智能抽油机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出无游梁式智能抽油机。机架为钢支架结构，机架上端与固定底座通过拉杆铰链连接，机架上的平台上安装有永磁电机、驱动辊和导向辊，皮带绕过驱动辊和导向辊垂向下方与皮带夹和悬绳器固定连接，皮带的另一端与配重箱连接，活动底座上设有缓冲器。通过永磁电机直接驱动驱动辊转动，带动皮带上下移动，代替了以往抽油机的曲臂平衡块、皮带轮传动等机械效率低下的复杂结构，皮带上下直线运动提吊抽油杆，使得抽油杆与井口之间不会产生偏磨现象，提高了抽油杆的使用寿命，可调整的移开机构提高修井作业速度，减轻修井作业的劳动强度，抽油机整体具有结构简单，运动部件少，传动链少，机械效率高，能耗低，同时维护简单，运行可靠的特点。
Description
技术领域：
本发明涉石油生产设备领域，具体涉及无游梁式智能抽油机。
背景技术：
目前抽油机的机械平衡主要采用平衡块配重来实现，在下冲程中，以增加平衡块的位能来储存能量，上冲程时，以降低平衡块的位能来释放能量，以游梁式抽油机为例，采用增减游梁平衡块的重量来平衡抽油杆的重量和活塞截面积上的液柱载荷，然而，由于生产过程中的地层情况、油井情况及油井工作制度的改变都会破坏抽油机原来的平衡状态，上述平衡配重块只能是被动配重，而不能适应抽油机动态变化的平衡状态，且存在机械效率低、维修不方便的问题。机械传动效率低、耗电、机械冲击大；需要维护减速器；机械传动是链条，机械维护困难，机械故障率高。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明旨在提出一种高效、节能、长冲程、低冲次的智能抽油机。
本发明的技术方案是：无游梁式智能抽油机，包括固定底座和活动底座，固定底座与活动底座通过销轴式关节连接和紧固螺栓连接，活动底座上部固定连接机架，机架为钢支架结构，机架上端与固定底座通过拉杆铰链连接，机架上端设有平台，平台上安装有永磁电机，永磁电机与驱动辊通过链条传动连接，驱动辊靠近平台边缘一侧安装有与驱动辊轴线平行的导向辊，驱动辊靠近永磁电机一侧的平台上开有长孔，皮带从平台下方穿过平台绕过驱动辊和导向辊垂向下方与皮带夹固定连接，皮带夹下方连接悬绳器，皮带的另一端穿过平台的长孔进入机架的钢支架结构内部与配重箱连接，配重箱两侧置于机架钢结构里侧的导轨之间，配重箱在和导轨的接触面上各方向均设有滑轮，配重箱下方的活动底座上设有缓冲器。
上述方案中的拉杆，为两条拉杆分别位于机架和固定底座的两侧，每个拉杆中部均设有正反螺纹连接的调节杆。皮带为两条分别位于驱动辊的两侧，皮带与驱动辊接触的平面上加工有横向波纹，皮带内部有钢丝和钢丝网作为骨架。平台四周设有安全围栏，机架一侧设有梯子和安全护栏。固定底座和活动底座与基础接触的钢结构上均设有地脚螺栓孔。
本发明具有如下有益效果：无游梁式智能抽油机通过永磁电机直接驱动驱动辊转动，带动皮带上下移动，代替了以往抽油机的曲臂平衡块、皮带轮传动等机械效率低下的复杂结构，提高了机械效率，利用皮带上下直线运动提吊抽油杆，使得抽油杆与井口之间不会产生偏磨现象，提高了抽油杆的使用寿命，可调整的移开机构提高修井作业速度，减轻修井作业的劳动强度，抽油机整体具有结构简单，运动部件少，传动链少，机械效率高，整体重量轻，行程大，能耗低，同时维护简单，运行可靠的特点，具有基本免维护制造技术、数字化油田控制技术、远程控制技术，结合油田实际工况，开发出新一代高效、节能、长冲程、低冲次的智能抽油机，自主创新的永磁同步电机具有低转速、高转矩输出的性能，直接与滚筒传动，无需减速箱，直接驱动。解决了其它配有减速机构的设备维护复杂麻烦的难题，本设备特别适用于长冲程、低冲次、大载荷、高粘度、中高含水期等，需重载强抽油井的采油要求，可配合大泵径、长深井、滩涂浅滩等多种复杂工况要求，极大的扩展了抽油机的应用范围。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是附图1的部分结构示意图。
图中1-固定底座，2-活动底座，3-机架，4-缓冲器，5-配重箱，6-拉杆，7-永磁电机,8-驱动辊，9-导向辊，10-皮带，11-皮带夹，12-悬绳器，13-安全护栏，14-梯子，15-导轨，16-安全围栏，17-平台，18-紧固螺栓，19-地脚螺栓孔，20-调节杆。
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结合图2所示，无游梁式智能抽油机，包括固定底座1和活动底座2，固定底座1与活动底座2通过销轴式关节连接和紧固螺栓18连接，活动底座2上部固定连接机架3，机架3为钢支架结构，机架3上端与固定底座1通过拉杆6铰链连接，机架3上端设有平台17，平台17上安装有永磁电机7，永磁电机7与驱动辊8通过链条传动连接，驱动辊8靠近平台17边缘一侧安装有与驱动辊8轴线平行的导向辊9，驱动辊8靠近永磁电机7一侧的平台17上开有长孔，皮带10从平台17下方穿过平台17绕过驱动辊8和导向辊9垂向下方与皮带夹11固定连接，皮带夹11下方连接悬绳器12，皮带10的另一端穿过平台17的长孔进入机架3的钢支架结构内部与配重箱5连接，配重箱5两侧置于机架3钢结构里侧的导轨15之间，配重箱5在和导轨15的接触面上各方向均设有滑轮，配重箱5下方的活动底座2上设有缓冲器4，在抽油杆断裂的时候，缓冲器4起到缓冲配重箱5激烈碰撞机架3和活动底座4，保护抽油机的整体安全。
所述的拉杆6，为两条拉杆6分别位于机架3和固定底座1的两侧，每个拉杆6中部均设有正反螺纹连接的调节杆20，在进行修井作业时，卸掉紧固螺栓，缩短调节杆20的长度，使得平台17移开井口靠近固定底座1，让开井口空间，提高修井作业速度，减轻修井作业的劳动强度。
所述的皮带10，皮带10为两条分别位于驱动辊8的两侧，皮带10与驱动辊8接触的平面上加工有横向波纹，皮带10内部有钢丝和钢丝网作为骨架，提高了皮带10的拉伸强度和使用寿命。
平台17四周设有安全围栏16，机架3一侧设有梯子14和安全护栏13。
固定底座1和活动底座2与基础接触的钢结构上均设有地脚螺栓孔19。
无游梁式智能抽油机通过永磁电机7直接驱动驱动辊8转动，带动皮带10上下移动，代替了以往抽油机的曲臂平衡块、皮带轮传动等机械效率低下的复杂结构，提高了机械效率，利用皮带10上下直线运动提吊抽油杆，使得抽油杆与井口之间不会产生偏磨现象，提高了抽油杆的使用寿命，可调整的移开机构提高修井作业速度，减轻修井作业的劳动强度，抽油机整体具有结构简单，运动部件少，传动链少，机械效率高，整体重量轻，行程大，能耗低，同时维护简单，运行可靠的特点。
无游梁式智能抽油机与各种16型抽油机性能比较见表1
表1
系统通过控制永磁同步电机带动滚筒，让皮带上下往复运行，皮带一端连接配重，一端连接油杆，在配重和油杆平衡下完成抽油动作，永磁同步电机较异步电机节能12％，传动直接驱动，无减速机构，节能提高42％以上，抽油杆与配重之间平衡率达90％以上，运行过程中势能近似完全转化为动能，系统做功仅需克服阻力及平衡差，运行功率显著降低。与节能型游梁式抽油机对比节电率可达50-70％
本设备机械结构简单，具有基本免维护制造技术、数字化油田控制技术、远程控制技术，结合油田实际工况，开发出新一代高效、节能、长冲程、低冲次的智能抽油机，自主创新的永磁同步电机具有低转速、高转矩输出的性能，直接与滚筒传动，无需减速箱，直接驱动。解决了其它配有减速机构的设备维护复杂麻烦的难题，本设备特别适用于长冲程、低冲次、大载荷、高粘度、中高含水期等，需重载强抽油井的采油要求，可配合大泵径、长深井、滩涂浅滩等多种复杂工况要求，极大的扩展了抽油机的应用范围。
Claims (5)
1.一种无游梁式智能抽油机，包括固定底座(1)和活动底座(2)，其特征在于：固定底座(1)与活动底座(2)通过销轴式关节连接和紧固螺栓(18)连接，活动底座(2)上部固定连接机架(3)，机架(3)为钢支架结构，机架(3)上端与固定底座(1)通过拉杆(6)铰链连接，机架(3)上端设有平台(17)，平台(17)上安装有永磁电机(7)，永磁电机(7)与驱动辊(8)通过链条传动连接，驱动辊(8)靠近平台(17)边缘一侧安装有与驱动辊(8)轴线平行的导向辊(9)，驱动辊(8)靠近永磁电机(7)一侧的平台(17)上开有长孔，皮带(10)从平台(17)下方穿过平台(17)绕过驱动辊(8)和导向辊(9)垂向下方与皮带夹(11)固定连接，皮带夹(11)下方连接悬绳器(12)，皮带(10)的另一端穿过平台(17)的长孔进入机架(3)的钢支架结构内部与配重箱(5)连接，配重箱(5)两侧置于机架(3)钢结构里侧的导轨(15)之间，配重箱(5)在和导轨(15)的接触面上各方向均设有滑轮，配重箱(5)下方的活动底座(2)上设有缓冲器(4)。
2.根据权利要求1所述的无游梁式智能抽油机，其特征在于：所述的拉杆(6)，为两条拉杆(6)分别位于机架(3)和固定底座(1)的两侧，每个拉杆(6)中部均设有正反螺纹连接的调节杆(20)。
3.根据权利要求1所述的无游梁式智能抽油机，其特征在于：所述的皮带(10)，皮带(10)为两条分别位于驱动辊(8)的两侧，皮带(10)与驱动辊(8)接触的平面上加工有横向波纹，皮带(10)内部有钢丝和钢丝网作为骨架。
4.根据权利要求1所述的无游梁式智能抽油机，其特征在于：平台(17)四周设有安全围栏(16)，机架(3)一侧设有梯子(14)和安全护栏(13)。
5.根据权利要求1所述的无游梁式智能抽油机，其特征在于：固定底座(1)和活动底座(2)与基础接触的钢结构上均设有地脚螺栓孔(19)。
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