CN1080834C - 异形轮双速节能抽油机 - Google Patents

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Abstract

异形轮双速节能抽油机为石油开采设备中的采油机械。当今世界各国采油设备常用的抽油机称游梁式抽油机，这种机器体积庞大，需要大功率电机驱动，因而降低这种大型采油设备的能耗是采油机械技术领域一直探求的技术课题。本发明设计一套传动机构，使电机驱动的无用功减少，克服游梁式抽油机能耗大的缺点，提高抽油机的生产效率。在CYJ-8型机上实施，原用30KW电机，现只需11KW的电机就可以使机器正常运行。节能效果很显著。

Description

异形轮双速节能抽油机
本发明涉及一种石油开采用的抽油机，属采油机械领域。
在石油的开采中，目前世界各国常用的抽油机是游梁式抽油机，俗称磕头机，它是通过四连杆机构将电动机的旋转运动变成抽油泵的往复运动，使采油机完成抽油功能。这种抽油机游梁一端的驴头上升时带动油泵进行抽油，机器作有用功。而驴头下降时(油泵吸油)，机器作无用功。可见游梁上下往复连续的运动过程中，有用功和无用功在时间上各占一半。这时驱动电机耗能近似相等，但是驱动电机作无用功是一种浪费。又由于这种抽油机体积庞大，结构复杂，所以更需要大功率电机驱动。因而降低这种大型采油设备的能耗是采油机械技术领域一直探求的技术课题。
本发明的目的是设计一套传动机构，使电机驱动的无用功减少，克服游梁式抽油机能耗大的缺点，提高抽油机的生产效率。
本发明的技术方案是电机驱动的减速机构带动一个由大齿轮和小齿轮组合为一体的传动论，该传动论带动由两个大小不同的半圆形齿轮组合成的异形轮转动，再通过一连杆，将异形轮和游梁连结，使旋转运动变成游梁上驴头的上下往复运动，使抽油机完成抽油功能。同时在游梁上设有配重调节装置，减少电机的负荷。
下面结合附图，对本发明作进一步说明。
图1为本发明异形双速节能抽油机主视图；图2为俯视图，它们都是结构原理示意图；图3、图4、图5、图6为传动原理示意图。
图中1-驴头，2-游梁，3-支架，4-连杆，5-配重仓，6-异形轮，7-组合传动轮，8-减速箱，9-皮带轮，10-电机，11-减速箱机座，12-底座，13-固定架。
当电机(10)通过皮带轮(9)驱动减速箱(8)，使装在减速箱外的组合传动轮(7)转动，该组合转动轮是由两个直径大小不同的齿轮装配组合为一体的，而异形轮(6)是由一个半圆形小齿轮和一个半圆形大齿轮组合而成。当抽油机的驴头(1)上升抽油时，组合传动轮中的小齿轮与异形轮中的半圆形大齿轮齿合，如图4所示，再通过连杆(4)使游梁一端的驴头上升，这时小齿轮的直径与半圆形大齿轮的直径相差大，传动速比也大，省力，所以电机负荷轻，使用功率小。但驴头由下止点上升到上止点，即图3、图4、图5所示状态，这一过程是作有用功，其运行时间占往复一次运行时间的3/5。在上升到上止点时，组合转动轮的小齿轮与异形轮的半圆形大齿轮脱离，与此同时，组合转动轮的大齿轮与异形轮的半圆形小齿轮齿合，如图6所示，驴头下降。由于组合轮的大齿轮的直径与异形轮的半圆形小齿轮直径相差小，所以传动速比小。而驴头由上止点下降到下止点，即图5、图6、图3所示状态，这一过程是作无用功，其运行时间占往复一次运行时间的2/5。待下降到下止点后开始上升时，组合传动轮的大齿轮与异形轮的半圆形小齿轮脱开；同时组合传动轮的大齿轮与异形轮的半圆形小齿轮齿合传动，如此交替变换传动齿轮，实现驴头的上下往复运动，使抽油机完成抽油工作。
配重仓(5)安装在游梁的另一端，仓内设有一定重量的配重块，由于配重块的重力作用，有助于游梁的上升，减轻电机负重，当然配重块的重量要通过计算确定。
固定架(13)用于固定异形轮(6)，支架(3)支撑游梁，并使之上下往复运动，它们都固定在底座(12)上。本发明的实施例是在CYJ-8型机上进行的，该机原来需要功率为30KW的电机驱动，现只需11KW的电机就可以使机器正常运行，节能效果是很明显的。
本发明的传动机构，简化了游梁式抽油机的结构，降低了成本，节约能源，具有很好的经济效益。

Claims (4)

1、一种异形轮双速节能抽油机，包括驴头(1)，游梁(2)，异形轮(6)，组合传动轮(7)，电机(10)，底座(12)，配重仓(5)等，其特征在于异形轮(6)是由位于不同平面内的、同轴的一个半圆形小齿轮和一个半圆形大齿轮组合成一体，分别位于同一圆周的两个半边上；组合传动轮(7)是由两个直径大小不同的齿轮装配组合成一体，转轴相同；组合传动轮(7)的大、小齿轮的直径之差与异形轮(6)的大、小半圆形齿轮的直径之差相等，使异形轮的大、小半圆形齿轮能够分别与组合传动轮的小、大齿轮依次啮合。
2、根据权利要求1所述异形轮双速节能抽油机，其特征在于组合传动轮(7)安装在减速箱(8)的输出转动轴上，与异形轮转动轴相互平行。
3、根据权利要求1所述异形轮双速节能抽油机，其特征在于异形轮(6)安装在支架(15)上，由连杆(4)与游梁(2)活动连接。
4、根据权利要求1所述异形轮双速节能抽油机，其特征是在游梁(2)的另一端装有配重仓(5)，仓内设有一定重量的配重块。
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