CN201047344Y - 直线平衡式长冲程节能抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线平衡式节能抽油机，它是一种采用天平式平衡原理实现平衡、高架支撑实现长冲程、用开关磁阻电机(开关磁阻调速换向电机)驱动，实现抽油杆上下往复运动进而达到采油目的一种节能的新型抽油机。它主要由底座、主框架(高架)、上平台(上驱动平台)及安装在其上的动力驱动组件、配重箱和电控柜组成。其主要特征是抽油机下部固定在地面基础上，主框架上端与上驱动平台相连，在电控柜的控制下，驱动系统带动抽油杆和平衡箱体作上下往复运动而实现油井采油。其特点是实现了长冲程、节能、高效和耐用。

Description

直线平衡式长冲程节能抽油机

技术领域

本使用新型涉及一种用于油田开采领域油井机械抽油装置，尤指一种采用天平式平衡原理实现平衡、高架支撑实现长冲程、用开关磁阻电机驱动实现抽油杆上下往复运动进而达到采油目的一种节能的新型抽油机。

背景技术

在油井开采过程中，为了实现非自喷井采油，就得利用人工升举的方法实现井下液体达到地面。目前油田广泛采用的使抽油杆上下往复运动的抽油装置由两类，一类是传统的游梁式抽油机，一类是近几年开发的直线长冲程抽油机。游梁式抽油机是由电机驱动减速箱通过“四连杆”装置带动游梁往复运动使抽油杆作上下往复运动来实现井下泵工作进而达到油井采油。游梁式抽油机是目前油田最广泛使用的一类抽油机，它具有维护方便、操作简便、使用寿命长，现场安装简单等优点。然而，由于该种抽油机采用“四连杆”传动驱动方式，使其有传动链长、机械效率低下、能耗高、连接部件易损易坏、井场安装占地面积大、装置制造使用钢材多、冲程有限等缺点。一类是直线式抽油机(无游梁式抽油机)，它是通过电机驱动减速箱带动“机械换向装置”换向，或者直接用“换向电机”换向，带动抽油杆作上下往复运动来实现井下泵工作进而达到油井采油。目前这类直线式抽油机主要优点是实现了长冲程功能，部分类型机实现少量节能，而这类抽油机存在传动链复杂、换向装置易损易坏、现场维护频繁、生产费用高、安装较复杂等缺点。

发明内容

鉴于上述原因，为了克服游梁式抽油机的传动链长、机械效率低下、能耗高、连接部件易损易坏、井场安装占地面积大、装置制造使用钢材多、冲程有限等缺点，也为了克服链条式抽油机(无游梁式抽油机)的换向装置易损易坏、现场维护频繁、生产费用高、安装较复杂等缺点，本实用新型的目的是提供一种直线平衡式长冲程节能抽油机：该抽油机采用天平式平衡原理实现平衡、高架支撑实现长冲程、用开关磁阻换向电机驱动换向实现运动换向，在电控柜的控制下，驱动系统带动抽油杆和平衡箱体上下往复运动，实现本实用新型油井抽油功能。本实用新型还具有下述一优点：节能、提高泵效、长冲程最大可达7.3米、上行下行速度连续可调、结构合理、维修费低、寿命长、运行平稳安全、机电一体化、自动间歇抽油、多项自动保护设置等。

为了实现上述之目的，为了实现上述之目的，本实用新型采用以下技术方式：一种直线平衡式长冲程节能抽油机，其特征是由大底座、小底座、主框架、前支撑、后支撑、安装平台、二层平台、扶梯、配重箱导轨、上驱动平台、配重箱体组成，大底座由工字钢焊接而成，通过地脚螺栓固定在地面水泥基础上，主框架由角钢和连接钢板焊接而成，其下端焊接在小底座上，小底座由槽钢焊接而成，通过螺栓固定在大底座上，前支撑由方钢管焊接成“人”字型结构通过活动销下与主框架、上与上平台结构架上的导向轮支架相连，支撑由两根矩形钢管分别焊接而成，通过活动销分别下与大底座、上与主框架分别连接，配重箱导轨由槽钢焊接在主框架配重一侧而成，扶梯由角钢焊接而成，它焊接在主框架结构内部，主框架上端通过螺栓与焊接在上驱动平台结构架上的连接钢板连接，主框架配重一侧的上、中、下部，分别安有三个磁力信号传感器。

上驱动平台主要特征是由上平台结构架及其上的驱动组件：开关磁阻电机、胀套式联轴器、电磁制动器、减速器、驱动轮、导向轮、导轮架、悬重钢丝绳、配重钢丝绳、抽油杆悬绳器及各个支撑、固定、旋转功能组件组成，开关磁阻电机通过螺栓固定在焊在上平台结构架的电机支架上，电磁制动器两端分别与开关磁阻电机、胀套式联轴器连接，它通过螺栓固定在电机支架上，胀套式联轴器的另一端与减速器输入轴连接，减速器通过螺栓与上平台结构架固定，减速器输出轴通过联轴器与驱动轮连接，驱动轮通过两个轴承用螺栓分别固定在驱动轮的两个支座上，驱动轮轮面上分别刻有以中线为界的反向等距螺旋槽，中线处刻有一椭圆孔使两根悬绳得以并排穿过，并固定在驱动轮中的悬绳固定销杠上，驱动轮轮面边沿分别刻有两孔使两根配重钢丝绳得以分别穿过且固定在驱动轮中的配重绳固定销杠上，悬绳上端固定在驱动轮上，下端固定在光杆悬挂器上，配重绳上端固定在驱动轮的固定销杠上并缠绕在轮面上，下端固定在主配重箱体的提吊架上，导向轮通过两个轴承用螺栓分别固定在导向轮的两个支座上，两个支座分别固定在导向轮架上，导向轮架通过销杠固定在上平台结构架上，各支撑、固定组件使动力驱动与传动组件的旋转轴位于同一水平面内。

配重箱体主要其特征是由主箱体、副箱体、提吊架、导轨滑轮组组成，提吊架下部螺栓与主箱体固定，上端通过其上的两个滑轮与配重钢丝绳固定，副箱体上部与主箱体下部通过活动销连接，主箱体、副箱体一侧，分别安装有一对滑轮。配重箱体下方安置有缓冲垫起减震作用，箱体内装有的铁矿粉作为平衡配重。

在本实用新型的具体实施例中：

所述直线平衡式长冲程节能抽油机支撑框架、上驱动平台、配重箱体和电控柜组成。

所述支撑框架主要由大底座、小底座、主框架、前支撑、后支撑、二层平台、安装平台、扶梯和配重箱导轨等组成，主要起支撑和固定作用。

所述上驱动平台，主要由上平台结构架及其上的驱动组件：开关磁阻电机、胀套式联轴器、电磁制动器、减速器、驱动轮、导向轮、导轮架、配重钢丝绳、抽油杆悬绳器及其支撑、固定、旋转等功能组件组成，主要起驱动、传动和换向作用。

所述配重箱体这主要由上主箱体、副箱体、提吊架、导轨滑轮组等组成，箱体和其内装有的铁矿粉起平衡悬绳承载的悬重之作用。

所述电控柜是与开关磁阻电机相配套的关磁阻电机调速系统，是本实用新型的控制保护装置，主要起供电、调速、换向、控制、自动保护等作用。

附图说明

图1为本实用新型结构简图；

图2为本实用新型上驱动平台结构简图；

图3为本实用新型配重箱体结构简图；

图4主配重箱结构示意图(鸟瞰图)

具体实施方式

如图1所示，本实用新型公开的直线平衡式长冲程节能抽油机结构主要是由大底座15、小底座16、主框架17、前支撑18、后支撑21、安装平台30、二层平台31扶梯20、和配重箱导轨22上平台结构架3及安装其上的各组件的支座等组成，主要起支撑和固定作用，并且实现长冲程功能。大底座15由工字钢焊接而成，通过地脚螺栓固定在地面水泥基础上。主框架17由角钢和连接钢板焊接而成，其下端焊接在小底座16上，小底座16由槽钢焊接而成，通过螺栓固定在大底座15上、前支撑18由方钢管焊接成“人”字型结构通过活动销下与主框架17、上与上平台结构架3上的导向轮支架14相连。后支撑21由两根矩形钢管分别焊接而成，通过活动销分别下与大底座15、上与主框架17分别连接。配重箱导轨22由槽钢焊接在主框架配重一侧而成，扶梯20由角钢焊接而成，它焊接在主框架结构内部。主框架17上端通过螺栓与焊接在上平台结构架3上的连接钢板连接。在主框架17配重一侧的上、中、下部，分别安有三个磁力信号传感器，它们与电控柜26联合起限位、换向、冲程调整作用。

如图2所示，所述上(驱动)平台主要由上平台结构架3及其上的驱动组件：开关磁阻电机2、胀套式联轴器10、7、电磁制动器9、减速器8、驱动轮5、导向轮1、导轮架14、配重钢丝绳6、抽油杆悬绳器29及其支撑、固定、旋转等功能组件组成。开关磁阻电机2通过螺栓固定在焊在上平台结构架3的电机支架上。电磁制动器9两端分别与开关磁阻电机2、胀套式联轴器10连接，它通过螺栓固定在电机支架上。胀套式联轴器10一端与减速器8输入轴连接。减速器8通过螺栓与上平台结构架3固定。减速器8输出轴通过联轴器7与驱动轮5连接。驱动轮5通过两个轴承4用螺栓分别固定在驱动轮5的两个支座上。驱动轮5轮面上分别刻有以中线为界的反向等距螺旋槽，中线处刻有一椭圆孔使两根悬绳13得以并排穿过，并固定在驱动轮5中的悬绳固定销杠上，驱动轮5轮面边沿分别刻有两孔使两根配重绳6得以分别穿过，并固定在驱动轮5中的配重绳6固定销杠上。悬绳13上端固定在驱动轮5上，下端固定在光杆悬挂器上、配重绳6按一定的位置分别缠绕在驱动轮5上，当驱动轮5转动时，悬绳13、配重绳6上端固定在驱动轮5的固定销杠上并缠绕在驱动轮5的轮面上，下端固定在主配重箱体23的提吊架上，分别牵动抽油杆悬绳器29、配重箱体分别作上、下运动。导向轮1通过两个轴承4用螺栓分别固定在导向轮1的两个支座上，两个支座分别固定在导向轮架14上，导向轮架14通过销杠固定在上平台结构架3上。各支撑、固定组件使动力驱动与传动组件的旋转轴位于同一水平面内。上(驱动)平台主要是本实用新型的动力驱动与传动系统。

如图3所示，所述配重箱体主要由主箱体23、副箱体24、提吊架32、导轨滑轮组33等组成。提吊架32下部螺栓与主箱体23固定，上端通过其上的两个滑轮与配重绳6固定。副箱体上部与主箱体下部通过活动销连接。在主箱体23、副箱体24一侧，分别安装有一对滑轮，使配重箱体沿滑轨平稳滑行。在抽油机基础上，配重箱体下方安置有缓冲垫25起减震作用。箱体内装有的铁矿粉起平衡悬绳13承载的悬重之作用。

所述电控柜26是与开关磁阻电机2相配套的开关磁阻电机调速系统，它是本实用新型的控制保护装置，主要起供电、调速、换向、控制、自动保护等作用。其电源输入是三相四线制，输出是通过动力电缆和信号电缆与开关磁阻电机2、电磁制动器9、信号传感相连。

Claims (3)

1.一种直线平衡式长冲程节能抽油机特征是由大底座、小底座、主框架、前支撑、后支撑、安装平台、二层平台、扶梯、配重箱导轨、上驱动平台、配重箱体和配重箱体缓冲垫组成，大底座由工字钢焊接而成，通过地脚螺栓固定在地面水泥基础上，主框架由角钢和连接钢板焊接而成，其下端焊接在小底座上，小底座由槽钢焊接而成，通过螺栓固定在大底座上，前支撑由方钢管焊接成“人”字型结构通过活动销下与主框架、上与上平台结构架上的导向轮支架相连，支撑由两根矩形钢管分别焊接而成，通过活动销分别下与大底座、上与主框架分别连接，配重箱导轨由槽钢焊接在主框架配重一侧而成，扶梯由角钢焊接而成，它焊接在主框架结构内部，主框架上端通过螺栓与焊接在上驱动平台结构架上的连接钢板连接，主框架配重一侧的上、中、下部，分别安有三个磁力信号传感器。

2.根据权利要求1，所述的直线平衡式长冲程节能抽油机特征是由上平台结构架及其上的驱动组件：开关磁阻电机、胀套式联轴器、电磁制动器、减速器、驱动轮、导向轮、导轮架、悬重钢丝绳、配重钢丝绳、抽油杆悬绳器及各个支撑、固定、旋转功能组件组成，开关磁阻电机通过螺栓固定在焊在上平台结构架的电机支架上，电磁制动器两端分别与开关磁阻电机、胀套式联轴器连接，它通过螺栓固定在电机支架上，胀套式联轴器的另一端与减速器输入轴连接，减速器通过螺栓与上平台结构架固定，减速器输出轴通过联轴器与驱动轮连接，驱动轮通过两个轴承用螺栓分别固定在驱动轮的两个支座上，驱动轮轮面上分别刻有以中线为界的反向等距螺旋槽，中线处刻有一椭圆孔使两根悬绳得以并排穿过，并固定在驱动轮中的悬绳固定销杠上，驱动轮轮面边沿分别刻有两孔使两根配重钢丝绳得以分别穿过且固定在驱动轮中的配重绳固定销杠上，悬绳上端固定在驱动轮上，下端固定在光杆悬挂器上，配重绳上端固定在驱动轮的固定销杠上并缠绕在轮面上，下端固定在主配重箱体的提吊架上，导向轮通过两个轴承用螺栓分别固定在导向轮的两个支座上，两个支座分别固定在导向轮架上，导向轮架通过销杠固定在上平台结构架上，各支撑、固定组件使动力驱动与传动组件的旋转轴位于同一水平面内。

3.根据权利要求1或2，所述的直线平衡式长冲程节能抽油机特征是由主箱体、副箱体、提吊架、导轨滑轮组组成，提吊架下部螺栓与主箱体固定，上端通过其上的两个滑轮与配重钢丝绳固定，副箱体上部与主箱体下部通过活动销连接，主箱体、副箱体一侧，分别安装有一对滑轮。

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