CN112096350B - 一种抽油机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抽油机驱动装置，包括底座、支架、游梁、驴头、以及驱动装置，所述支架固定在底座上端，所述游梁的中部铰接在支架的顶端，所述驴头固定在游梁的前端，所述驱动装置连接在游梁的尾端，用于带动游梁绕支架的顶端摆动，所述驱动装置包括提升机构、驱动杆、壳体、蓄力装置、以及连杆，所述提升机构和蓄力装置设置在壳体的内部，所述驱动杆竖直滑动插装在壳体上，其上端从壳体的顶面穿出后与连杆的底端铰接，所述连杆的顶端转动连接在游梁的尾端下部，驱动杆在提升机构的作用下上升到最顶端后在重力以及蓄力装置的作用下向下滑动，驱动驴头进行相应的抽油动作，通过使用本发明，能够提高驱动装置的传动效率，同时可以节约能源。
Description
技术领域
本发明涉及抽油机技术领域，具体为一种抽油机驱动装置。
背景技术
抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井，当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动；同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动；同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。
在传统的游梁式抽油机中，电机输出的动力需要经过带传动机构、驱动齿轮减速器和连杆机构后才能传递至游梁，这种动力传递方式存在两个问题：一是传动效率低，导致抽油机能耗居高不下；二是皮带传动机构中的皮带属于易损件，需要经常停机更换，维护工作量很大，维护成本很高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抽油机驱动装置，提高电机传动效率，同时节约能源。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抽油机驱动装置，包括底座、支架、游梁、驴头、以及驱动装置，所述支架固定在底座上端，所述游梁的中部铰接在支架的顶端，所述驴头固定在游梁的前端，所述驱动装置连接在游梁的尾端，用于带动游梁绕支架的顶端摆动，所述驱动装置包括提升机构、驱动杆、壳体、蓄力装置、以及连杆，所述提升机构和蓄力装置设置在壳体的内部，所述驱动杆竖直滑动插装在壳体上，其上端从壳体的顶面穿出后与连杆的底端铰接，所述连杆的顶端转动连接在游梁的尾端下部，驱动杆在提升机构的作用下上升到最顶端后在重力以及蓄力装置的作用下向下滑动，驱动驴头进行相应的抽油动作。
优选的，所述壳体的内部从上到下分别开设有安装腔和配块腔，所述安装腔与配块腔之间开设有竖直的通孔，所述驱动杆依次向下插入安装腔与配块腔内。
优选的，在对应安装腔的侧壁上固定有动力盒，所述动力盒的上端固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴向下插入动力盒内部并同轴固定连接一个蜗杆，所述蜗杆的一侧设有与其相配合的蜗轮，所述蜗轮与主动齿轮同轴设置，且该轴穿入安装腔的内部并与一个不完全齿轮固定，在动力盒的内部主动齿轮的一侧设有与其相啮合的且大小相等的从动齿轮，该从动齿轮的传动轴同样穿入安装腔的内部且连接一个形状相同的不完全齿轮，两个不完全齿轮相互对称，在驱动杆的两侧分别设有与两个不完全齿轮相配合的齿条。
优选的，在配块腔的内部驱动杆的底端固定连接一个配重块，所述配重块滑动设置在配块腔的内部，在配重块的侧壁上设有透气槽。
优选的，所述配块腔的内部配重块的上端设有蓄力装置，所述蓄力装置为第一弹簧，其套设在驱动杆的外部。
优选的，所述配块腔的内部配重块的下端设有缓冲装置，所述缓冲装置为第二弹簧，其上端连接在配重块的下端面，下端连接在配块腔的底壁上。
优选的，所述连杆共有两个，所述驱动杆的顶端水平固定连接一个第一横杆，两个连杆的底端分别铰接在第一横杆的两端，在游梁的尾部铰接有一个横向设置的第二横杆，两个连杆的上端分别固定在第二横杆的两端。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
一、本发明通过采用蜗轮蜗杆的传动方式，能够增大传动力矩，提高传动效率，同时由于蜗轮蜗杆传动具有不可逆的特点，也使得该结构更加稳定可靠；
二、本发明通过在驱动杆的两侧设置对称布置的不完全齿轮，当不完全齿轮上的齿开始于驱动杆侧壁上的齿条啮合时，通过两侧的不完全齿轮转动能够将驱动杆向上提升，使驱动杆通过连杆带动游梁摆动，使驴头向下摆动；当驱动杆上升至最高点时，驴头也向下摆动至最低端，此时不完全齿轮上的齿恰好与驱动杆侧壁上的齿脱离，此时驱动杆失去支撑，在其重力作用下向下滑动，使另一侧的驴头向上摆动，从而完成一次抽油动作；
三、本发明通过在驱动杆底部增加配重块，能够保证驱动块顺利下滑，防止出现驴头一侧的重力大于驱动杆重力的情况；
四、本发明通过设置蓄力装置，当提升机构驱动驱动杆上升时，能够将第一弹簧进行压缩，使一部分力保留在第一弹簧内，当驱动杆下滑时，第一弹簧能够释放弹力，顶动配重块向下滑动，从而增加抽油效率，并可以节省一部分能量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明驱动装置的剖视图；
图3为图2另一状态的示意图；
图4为本发明动力盒内部结构示意图；
图5为本发明配重块的俯视图；
图中：1-底座，2-支架，3-游梁，4-驴头，5-第一横杆，6-连杆，7-第二横杆，8-壳体，9-动力盒，10-驱动电机，11-驱动杆，12-安装腔，13-配块腔，14-不完全齿轮，15-齿条，16-第一弹簧，17-配重块，18-第二弹簧，19-蜗杆，20-蜗轮，21-主动齿轮，22-从动齿轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种抽油机驱动装置，包括底座1、支架2、游梁3、驴头4、以及驱动装置，所述支架2固定在底座1上端，所述游梁3的中部铰接在支架2的顶端，所述驴头4固定在游梁3的前端，所述驱动装置连接在游梁3的尾端，用于带动游梁3绕支架2的顶端摆动，所述驱动装置包括提升机构、驱动杆11、壳体8、蓄力装置、以及连杆6，所述提升机构和蓄力装置设置在壳体8的内部，所述驱动杆11竖直滑动插装在壳体8上，其上端从壳体8的顶面穿出后与连杆6的底端铰接，所述连杆6的顶端转动连接在游梁3的尾端下部，驱动杆11在提升机构的作用下上升到最顶端后在重力以及蓄力装置的作用下向下滑动，驱动驴头4进行相应的抽油动作。
该壳体8的内部从上到下分别开设有安装腔12和配块腔13，所述安装腔12与配块腔13之间开设有竖直的通孔，所述驱动杆11依次向下插入安装腔12与配块腔13内。
在对应安装腔12的侧壁上固定有动力盒9，所述动力盒9的上端固定安装有驱动电机10，所述驱动电机10的输出轴向下插入动力盒9内部并同轴固定连接一个蜗杆19，所述蜗杆19的一侧设有与其相配合的蜗轮20，所述蜗轮20与主动齿轮21同轴设置，且该轴穿入安装腔12的内部并与一个不完全齿轮14固定，在动力盒9的内部主动齿轮21的一侧设有与其相啮合的且大小相等的从动齿轮22，该从动齿轮22的传动轴同样穿入安装腔12的内部且连接一个形状相同的不完全齿轮14，两个不完全齿轮14相互对称，在驱动杆11的两侧分别设有与两个不完全齿轮14相配合的齿条15。
在配块腔13的内部驱动杆11的底端固定连接一个配重块17，所述配重块17滑动设置在配块腔13的内部，在配重块17的侧壁上设有透气槽，能够保证驱动块顺利下滑，防止出现驴头4一侧的重力大于驱动杆11重力的情况。
在配块腔13的内部配重块17的上端设有蓄力装置，所述蓄力装置为第一弹簧16，其套设在驱动杆11的外部，当提升机构驱动驱动杆11上升时，能够将第一弹簧16进行压缩，使一部分力保留在第一弹簧16内，当驱动杆11下滑时，第一弹簧16能够释放弹力，顶动配重块17向下滑动，从而增加抽油效率，并可以节省一部分能量
在配块腔13的内部配重块17的下端设有缓冲装置，所述缓冲装置为第二弹簧18，其上端连接在配重块17的下端面，下端连接在配块腔13的底壁上，当配重块17下落速度过快时，能够起到缓冲作用，第二弹簧18在驱动杆11位于最顶端时处于拉伸状态，也可以在驱动杆11上升时积累一部分弹性势能，为驱动杆11克服驴头4一侧的重力向下滑落提供能量。
为了保持驱动杆11驱动游梁3摆动时的稳定性，该连杆6共有两个，所述驱动杆11的顶端水平固定连接一个第一横杆5，两个连杆6的底端分别铰接在第一横杆5的两端，在游梁3的尾部铰接有一个横向设置的第二横杆7，两个连杆6的上端分别固定在第二横杆7的两端。
工作原理：当驱动电机10工作时，能够带动蜗杆19转动，蜗杆19驱动与其啮合的蜗轮20转动，使与蜗轮20同轴的主动齿轮21、以及与主动齿轮21啮合的从动齿轮22开始转动，带动两个不完全齿轮14同时相对转动；
当不完全齿轮14上的齿开始于驱动杆11侧壁上的齿条15啮合时，通过两侧的不完全齿轮14转动能够将驱动杆11向上提升，使驱动杆11通过连杆6带动游梁3摆动，使驴头4向下摆动；
当驱动杆11上升至最高点时，驴头4也向下摆动至最低端，此时不完全齿轮14上的齿恰好与驱动杆11侧壁上的齿脱离，此时驱动杆11失去支撑，在其重力作用下向下滑动，使另一侧的驴头4向上摆动，从而完成一次抽油动作；
当两侧的不完全齿轮14再次带动与驱动杆11两侧的齿啮合时，又可以重复上述动作；
在上述工作过程中，通过采用蜗轮20蜗杆19的传动方式，能够增大传动力矩，提高传动效率，同时由于蜗轮20蜗杆19传动具有不可逆的特点，也使得该结构更加稳定可靠；而且通过应用不完全齿轮14，驱动电机10在一个抽油周期内仅在提升驱动杆11时做较大的功，当驱动杆11下落时，基本处于空转状态，因此可以节省能源，同时提高驱动电机10的使用寿命。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种抽油机驱动装置，包括底座(1)、支架(2)、游梁(3)、驴头(4)、以及驱动装置，所述支架(2)固定在底座(1)上端，所述游梁(3)的中部铰接在支架(2)的顶端，所述驴头(4)固定在游梁(3)的前端，所述驱动装置连接在游梁(3)的尾端，用于带动游梁(3)绕支架(2)的顶端摆动，其特征在于：所述驱动装置包括提升机构、驱动杆(11)、壳体(8)、蓄力装置、以及连杆(6)，所述提升机构和蓄力装置设置在壳体(8)的内部，所述驱动杆(11)竖直滑动插装在壳体(8)上，其上端从壳体(8)的顶面穿出后与连杆(6)的底端铰接，所述连杆(6)的顶端转动连接在游梁(3)的尾端下部，驱动杆(11)在提升机构的作用下上升到最顶端后在重力以及蓄力装置的作用下向下滑动，驱动驴头(4)进行相应的抽油动作；
所述壳体(8)的内部从上到下分别开设有安装腔(12)和配块腔(13)，所述安装腔(12)与配块腔(13)之间开设有竖直的通孔，所述驱动杆(11)依次向下插入安装腔(12)与配块腔(13)内；
在对应安装腔(12)的侧壁上固定有动力盒(9)，所述动力盒(9)的上端固定安装有驱动电机(10)，所述驱动电机(10)的输出轴向下插入动力盒(9)内部并同轴固定连接一个蜗杆(19)，所述蜗杆(19)的一侧设有与其相配合的蜗轮(20)，所述蜗轮(20)与主动齿轮(21)同轴设置，且该轴穿入安装腔(12)的内部并与一个不完全齿轮(14)固定，在动力盒(9)的内部主动齿轮(21)的一侧设有与其相啮合的且大小相等的从动齿轮(22)，该从动齿轮(22)的传动轴同样穿入安装腔(12)的内部且连接一个形状相同的不完全齿轮(14)，两个不完全齿轮(14)相互对称，在驱动杆(11)的两侧分别设有与两个不完全齿轮(14)相配合的齿条(15)；
在配块腔(13)的内部驱动杆(11)的底端固定连接一个配重块(17)，所述配重块(17)滑动设置在配块腔(13)的内部，在配重块(17)的侧壁上设有透气槽。
2.根据权利要求1所述的一种抽油机驱动装置，其特征在于：所述配块腔(13)的内部配重块(17)的上端设有蓄力装置，所述蓄力装置为第一弹簧(16)，其套设在驱动杆(11)的外部。
3.根据权利要求2所述的一种抽油机驱动装置，其特征在于：所述配块腔(13)的内部配重块(17)的下端设有缓冲装置，所述缓冲装置为第二弹簧(18)，其上端连接在配重块(17)的下端面，下端连接在配块腔(13)的底壁上。
4.根据权利要求1所述的一种抽油机驱动装置，其特征在于：所述连杆(6)共有两个，所述驱动杆(11)的顶端水平固定连接一个第一横杆(5)，两个连杆(6)的底端分别铰接在第一横杆(5)的两端，在游梁(3)的尾部铰接有一个横向设置的第二横杆(7)，两个连杆(6)的上端分别固定在第二横杆(7)的两端。
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| CN112096350A (zh) | 2020-12-18 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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