CN113047817A - 一种具有新式配重块的皮带式抽油机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有新式配重块的皮带式抽油机,包括底座,在所述底座上顺次安装有驱动电机和机架,在所述机架内安装有主动轮、上链轮和滚筒,所述主动轮和所述上链轮之间通过链条连接,在所述滚筒上套设有负荷皮带,所述负荷皮带的另一端连接有往返架,在所述往返架上安装有平衡箱,所述平衡箱包括底架,在所述底架边缘安装有防护框形成装载间,所述装载间内安装有固定桩,在所述装载间内安装有不同级配的配重块形成不同的配重组合以满足配重平衡需求;本发明采用多规格配重块的组合在满足配重平衡需求的同时还能够大幅度削减配重块的数量,从而便于现场的安装以及移机时的拆卸,也由于配重块数量的减少便于现场的管理。

Description

一种具有新式配重块的皮带式抽油机
技术领域
本发明涉及抽油机技术领域,具体涉及一种具有新式配重块的皮带式抽油机。
背景技术
随着石油被广泛应用于各行各业,对于石油的需求也越来越大,因此对采油设备的需求也越来越高。但世界各地地质差异万千,因此对采油设备也提出了不同的性能要求。
皮带式抽油机作为大冲程低冲次抽油机,已被广泛应用。因此降低皮带式抽油机的制造成本,提高皮带式抽油机可靠性,优化设计使其操作更为简单是当前研究的主要课题。
平衡系统主要用来平衡油井载荷,降低电机驱动输出功率,以达到节能高效的目的。因此,在皮带式抽油机的运行中,如何使其平衡系统更好的满足不同油井的工况需求是提高抽油机运行优势的主要方向之一。在现有技术中,皮带式抽油机的平衡系统一般采用配重块数量组合来满足不同的油井工况需求,但是在现有技术条件下,配重块的规格是确定不变的,因此,为了满足平衡需求,在实际操作中往往可能需要装载数以百计的平衡块来满足平衡需求。但是大数量的平衡块使得抽油机的现场安装以及移机拆卸时的工作量大幅度提高,而且也不便于抽油机的维护管理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有新式配重块的皮带式抽油机,以解决现有技术中大数量配重块导致抽油机在现场安装以及移机拆卸时工作量大的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明具体提供下述技术方案:
一种具有新式配重块的皮带式抽油机,包括基于塔基的底座,在所述底座上顺次安装有驱动电机和机架,在所述机架内由下至上顺次固定安装有主动轮、上链轮和滚筒,所述驱动电机和所述主动轮之间通过减速箱连接实现动力传输,所述主动轮和所述上链轮之间通过链条连接形成动力闭环,在所述滚筒上套设有负荷皮带,所述负荷皮带的另一端连接有设置在所述链条上的往返架,在所述往返架上安装有平衡箱;
所述平衡箱包括与所述往返架固定连接的底架,在所述底架边缘均固定安装有多根防护框形成装载间,所述装载间内固定安装有至少两根固定桩,在所述装载间内通过固定桩安装有不同级配的配重块形成不同的配重组合以满足配重平衡需求。
进一步地,所述配重块至少包括六种序列,且多种序列的配重块在质量上依次呈离散型增加。
进一步地,设所述配重块的序列分别记为X1、X2、X3……Xn,且设配重平衡需求为Y;
则Y=a1X1+a2X2+a3X3+……+anXn,其中a1、a2、a3……an为每个所述配重块序列的权重系数,且a1、a2、a3……an为0或正整数。
进一步地,设同一批次抽油机的配重平衡需求区间为[0,U],则Y∈U,且依据Y∈U的数据关系设定m个Xk为确定值,其中m为表示一个序列配重块数量的常数,k=1,2,3,……n。
进一步地,所述往返架和所述链条之间通过曲拐轴连接;
所述曲拐轴包括中心圆轴和等间距固定安装在所述中心圆轴边缘的位移轴承,所述中心圆轴固定安装在所述链条上以获得所述链条的动力跟随链条同步运行,所述位移轴承安装在所述往返架上,当位移轴承在受到外力作用时在往返架上滑动。
进一步地,所述往返架上安装有与所述位移轴承匹配的导轨,所述导轨的长度小于所述往返架的宽度,且所述导轨两端均设有用于限制所述位移轴承的限位台,所述位移轴承在所述导轨内滚动。
进一步地,所述机架上沿着所述链条的运动方向固定安装有多个用于限制往返架向两侧晃动的限位架,在所述限位架与所述往返架相接触的面上固定安装有减少所述往返架滑动阻力的滚轮。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果:
本发明采用多规格配重块的组合在满足配重平衡需求的同时还能够大幅度削减配重块的数量,从而便于现场的安装以及移机时的拆卸,也由于配重块数量的减少便于现场的管理,另外,在本发明中通过改进往返架的结构使得整体运行更加平稳,减少机械磨损以提高产品的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例的整体结构示意图;
图2为本发明实施例中平衡箱的结构示意图。
图中的标号分别表示如下:
1-底座;2-有驱动电机;3-机架;4-主动轮;5-上链轮;6-滚筒;7-减速箱;8-链条;9-负荷皮带;10-往返架;11-平衡箱;12-曲拐轴;13-限位架;
1001-导轨;
1101-底架;1102-防护框;1103-成装载间;1104-固定桩;1105-配重块;
1201-中心圆轴;1202-位移轴承。
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。
如图1所示,本发明提供了一种具有新式配重块的皮带式抽油机,包括基于塔基的底座1,在所述底座1上顺次安装有驱动电机2和机架3,在所述机架3内由下至上顺次固定安装有主动轮4、上链轮5和滚筒6,所述驱动电机2和所述主动轮4之间通过减速箱7连接实现动力传输,所述主动轮4和所述上链轮5之间通过链条8连接形成动力闭环,在所述滚筒6上套设有负荷皮带9,所述负荷皮带9的另一端连接有设置在所述链条8上的往返架10,在所述往返架10上安装有平衡箱11。
需要说明的是,在图1中仅仅是体现了本实施方式中的主要结构,对于其他的辅助性结构并没有标注出来,未标注说明的部分在现有技术常识下并不影响对本技术方案的理解。
所述往返架10和所述链条8之间通过曲拐轴12连接。所述曲拐轴12包括中心圆轴1201和等间距固定安装在所述中心圆轴1201边缘的位移轴承1202,所述中心圆轴1201固定安装在所述链条8上以获得所述链条8的动力跟随链条8同步运行,所述位移轴承1202安装在所述往返架10上,当位移轴承1202在受到外力作用时在往返架10上滑动。
在本实施方式中,所述往返架10上安装有与所述位移轴承1202匹配的导轨1001,所述导轨1001的长度小于所述往返架10的宽度,且所述导轨1001两端均设有用于限制所述位移轴承1202的限位台,所述位移轴承1202在所述导轨1001内滚动。
由于在往返架10上设置有供位移轴承1202移动的导轨1001,从而使得曲拐轴12可以在往返架10上发生横向移动,即以曲拐轴12自身的横向移动代替往返架10在链条8上的横向,从而避免了往返架10带动平衡箱11也发生横向移动,以克服现有技术中在链条中进行换向时可能导致的晃动等现象。
在机械传动中,微量的晃动在长期的积累中,会对机械设备造成极大的损伤,因此在本实施方式中根据平衡箱11自身的改进,同步改进往返架10的结构,从而使得整体运行更加平稳,以避免晃动和磨损。
在所述机架3内设置有供所述往返架10做往返运动的运动通道1002,且在运动通道1002的两侧均设置有用于牵引所述往返架10的导向滑轨1003,在所述底架1101顶部和底部的两侧均固定安装有牵引架1004,所述牵引架1004上均固定安装有与所述导向滑轨1003匹配的导向轮1005。通过设置牵引架1004和导向滑轨1003,从而减少往返架10在运动的过程中发生晃动导致的磨损。
在本实施方式中,由于限制了往返架10在横向上的运动,因此,往返架10在进行换向时可能会与机架1发生挤压而产生摩擦,为了克服前述缺陷,在所述机架1上沿着所述链条8的运动方向固定安装有多个用于限制往返架10向两侧晃动的限位架101,在所述限位架13与所述往返架10相接触的面上固定安装有减少所述往返架10滑动阻力的滚轮。由于设置了滚轮,及时往返架10与机架1之间发生了挤压导致的摩擦,也会由于将相对的挤压和滑动转换为滚动,从而减少磨损,以提高机械的使用寿命。
如图2所示,所述平衡箱11包括与所述往返架10固定连接的底架1101,在所述底架1101边缘均固定安装有多根防护框1102形成装载间1103,在装载间1103内有序放置平衡块1105以满足配重平衡需求。
实现有序放置的具体方式为:在所述装载间1103内固定安装有至少两根固定桩1104,在所述装载间1103内通过固定桩1104安装有不同级配的配重块1105形成不同的配重组合以满足配重平衡需求。
所述配重块1105至少包括六种序列,且多种序列的配重块1105在质量上依次呈离散型增加。设所述配重块1105的序列分别记为X1、X2、X3……Xn,且设配重平衡需求为Y;
则Y=a1X1+a2X2+a3X3+……+anXn,其中a1、a2、a3……an为每个所述配重块1105序列的权重系数,且a1、a2、a3……an为0或正整数。
设同一批次抽油机的配重平衡需求区间为[0,U],则Y∈U,且依据Y∈U的数据关系设定m个Xk为确定值,其中m为表示一个序列配重块数量的常数,k=1,2,3,……n。
下面将结合具体的实施例对本发明中的配重关系做进一步的说明:
设定同一个配重平衡需求条件下,在现有技术中需要使用同一类型的配重块360块,设每块配重块的质量为p,在实际中,为了保证配重需求的精度,对于单个配重块的质量是有要求,即既不能太大,又不能太小,单个配重块的质量太大将影响配重平衡的精度,使其难以达到所需的配重精度,而单个配重块的质量太小又会使得配重块的数量变得更大。数量庞大的配重块在现场安装和移机时拆卸的工作量太大。
基于前述的配重平衡需求,在本实施例中,不采用同一个规格的配重块,而是根据配重平衡需求将配重块按照序列分为多个规格,如40p、20p、15p、10p、5p和p,其中配重块的倍数关系应当根据配重平衡需求来灵活确定,而不是固定不变的。即采用本实施方式中的方式后,在考虑配重块装载便利的前提下,可以考虑将其设计为4块40p、4块20p、4块15p、6块10p,从而使得配重块的数量为4+4+4+6=18块,从而大幅度削减了配重块的数量,达到了便于现场安装和移机时拆卸的工作量。
当然,以上的数量关系的配重块并不是确定的,需要考虑大质量配重块的运输和安装困难程度,再根据配重平衡需求进行的最优化求解(市场应用及数据分析,通过多规格配重块组合来满足不同平衡需求)。从而在减少平衡块数量的同时满足不同的平衡需求。
对于本实施方式中的配重块可以选择采用铸造的方式、铸造的成本以及时间成本均大大的降低,另外,由于配重块数量的减少,也便于现场的管理。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例,不用于限制本申请,本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内,对本申请做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有新式配重块的皮带式抽油机,包括基于塔基的底座(1),在所述底座(1)上顺次安装有驱动电机(2)和机架(3),在所述机架(3)内由下至上顺次固定安装有主动轮(4)、上链轮(5)和滚筒(6),所述驱动电机(2)和所述主动轮(4)之间通过减速箱(7)连接实现动力传输,所述主动轮(4)和所述上链轮(5)之间通过链条(8)连接形成动力闭环,其特征在于:在所述滚筒(6)上套设有负荷皮带(9),所述负荷皮带(9)的另一端连接有设置在所述链条(8)上的往返架(10),在所述往返架(10)上安装有平衡箱(11);
所述平衡箱(11)包括与所述往返架(10)固定连接的底架(1101),在所述底架(1101)边缘均固定安装有多根防护框(1102)形成装载间(1103),所述装载间(1103)内固定安装有至少两根固定桩(1104),在所述装载间(1103)内通过固定桩(1104)安装有不同级配的配重块(1105)形成不同的配重组合以满足配重平衡需求。
2.根据权利要求1所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,所述配重块(1105)至少包括六种序列,且多种序列的配重块(1105)在质量上依次呈离散型增加。
3.根据权利要求2所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,设所述配重块(1105)的序列分别记为X1、X2、X3……Xn,且设配重平衡需求为Y;
则Y=a1X1+a2X2+a3X3+……+anXn,其中a1、a2、a3……an为每个所述配重块(1105)序列的权重系数,且a1、a2、a3……an为0或正整数。
4.根据权利要求1所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,设同一批次抽油机的配重平衡需求区间为[0,U],则Y∈U,且依据Y∈U的数据关系设定m个Xk为确定值,其中m为表示一个序列配重块数量的常数,k=1,2,3,……n。
5.根据权利要求1所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,所述往返架(10)和所述链条(8)之间通过曲拐轴(12)连接;
所述曲拐轴(12)包括中心圆轴(1201)和等间距固定安装在所述中心圆轴(1201)边缘的位移轴承(1202),所述中心圆轴(1201)固定安装在所述链条(8)上以获得所述链条(8)的动力跟随链条(8)同步运行,所述位移轴承(1202)安装在所述往返架(10)上,当位移轴承(1202)在受到外力作用时在往返架(10)上滑动。
6.根据权利要求5所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,所述往返架(10)上安装有与所述位移轴承(1202)匹配的导轨(1001),所述导轨(1001)的长度小于所述往返架(10)的宽度,且所述导轨(1001)两端均设有用于限制所述位移轴承(1202)的限位台,所述位移轴承(1202)在所述导轨(1001)内滚动。
7.根据权利要求5所述的一种具有新式配重块的皮带式抽油机,其特征在于,所述机架(1)上沿着所述链条(8)的运动方向固定安装有多个用于限制往返架(10)向两侧晃动的限位架(101),在所述限位架(13)与所述往返架(10)相接触的面上固定安装有减少所述往返架(10)滑动阻力的滚轮。
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