CN202560169U - 双牵引抽油机 - Google Patents

Abstract

一种双牵引抽油机，由机架9和上平台1构成抽油机载体，在上平台上设置电机及滚筒2、前导轮3，索带4的一端固定在电机及滚筒2上，从前导轮3上绕过再与悬绳器6连结，光杆7自井口中心8伸出与悬绳器6用光杆卡子5连接，索带11的上端固定在电机及滚筒2上，另一端与主配重10连结，构成抽油机的主牵引系统。在上平台1的电机及滚筒2与导轮3之间设置中导轮13，副配重索带12绕过中导轮13，前导轮3，前端与悬绳器6相连结，后端与副配重14相连结，构成了抽油机的副牵引系统。该型抽油机不仅能够满足各种井况的原油抽吸，而且动力配备大幅度降低，更大程度节约能源，同时，索带使用寿命大大延长，安全系数也有了很大提高。

Description

双牵引抽油机

技术领域

本实用新型涉及一种石油机械，尤其是能够节约能源的抽油机。 

背景技术

目前公知的游梁式抽油机还是120多年前由美国人自拉夫金(1ifkin)实用新型的，由于这种抽油机皮实耐用，管理粗放，故在石油开采过程中一直使用至今，但是随着现代科学技术的发展和节约能源的战略需要，该型抽油机所存在的能耗高，体积大，耗材多，机构复杂，调参困难以及不能应用于长冲程、低冲次、稠油开采场合的缺陷逐步凸现出来，无疑，传统游梁式抽油机受到了前所未有的技术挑战。在此形势下，科技人员研发出好多种无游梁式抽油机，如皮带抽油机，直线电机抽油机，塔架式外转子电机抽油机，摩擦换向抽油机等。客观地讲，这些无游梁式抽油机都有一定程度的技术进步，比较节能，并能应用于长冲程、低冲次、小泵深抽，大泵提液的场合，但是上述的多种无游梁式抽油机电机配备功率较大，制造成本高，节电效果不显著，皮带、钢丝绳等柔索使用寿命短。 

发明内容

为了克服传统游梁式抽油机和无游梁式抽油机的上述不足，本实用新型提供双牵引抽油机，该型抽油机不仅能够满足各种井况的原油抽吸，而且动力配备大幅度降低，更大程度节约能源，同时，皮带、钢丝绳、链条等使用寿命大大延长，安全系数也有了很大提高。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：双牵引抽油机包括机架9，上平台1，电机及滚筒2，前导轮3，中间导轮13，前边索带4，主配重索带11，副配重索带12，主配重10，副配重14，悬绳器6，光杆卡子5。 由副配重14，中间导轮13，前导轮3，副配重索带12，悬绳器6构成副配重牵引系统，利用副配重的自身重力对悬点负荷作牵引。所述索带为皮带或钢丝绳或链条。所述电机为开关磁阻电机或稀土永磁同步电机。 

当电机及滚筒2通电旋转后(设为逆时针转动)，索带4通过电机滚筒2卷扬，牵引前侧悬点负荷向上止点运行，后侧主配重在重力作用下向下止点运行，索带11在滚筒上逐步放开，与此同时，副配重14在自身重力作用下拉着副配重索带12经过中导轮13和前导轮3，与电机及滚筒2、主配重10一起合力把前侧悬点负荷从下止点拉升到上止点，从而带动光杆7带动抽油泵把地下原油抽吸到地面。当电机及滚筒2换向旋转后(顺时针转动)，光杆及杆柱、液柱在其重力作用下向下止点运行，索带4随着电机及滚筒2旋转，拽着悬点负荷向下止点运行，主配重10随着索带11通过电机及滚筒2卷扬向上止点运行，与此同时，悬点负荷拉着副配重索带12将副配重14向上止点提升，直至将其提升到上止点，把重力能储存起来，为下一冲程作准备。 

显而易见，设置副配重，将悬点负荷进行合理分解，由主配重和副配重分别承担，而副配重参与拉升悬点负荷并未消耗任何能源，而是利用自身的重力作功，也就是将悬点自身固有的重量加以挖潜，变成可利用的重力作功。 

现以油田最常用的14型抽油机为例，进一步说明安装副牵引系统的作用。一般14型抽油机工作时从示功图上可以看到悬点上升时最大负荷100KN，悬点下降时最小负荷60KN。在未设置副配重时，主配重一般为80KN，即最大悬点负荷和最小悬点负荷之平均值，抽油机在运行时，当电机及滚筒逆时针转动时，电机前侧悬点负荷往上止点运行，负荷为100KN，主配重为80KN，电机承担20KN(摩擦力忽略不计，下同)，把悬点负荷从下止点提升到上止点，抽油泵完成抽油过程。当电机及滚筒顺时针转动时，悬点负荷为60KN，主配 重为80KN，电机同样也是承担20KN，把悬点负荷从上止点下放到下止点，抽油泵完成充油过程。设滚筒直径为1000mm，上冲程时电机及滚筒输出的扭矩，前侧为：100KN×1000/2＝50KN·m，后侧为：80KN×1000/2＝40KN·m。 

增加了副配重后，再分析电机及滚筒上的受力情况，假设前侧悬点负荷仍然不变，副配重为50KN，主配重为30KN，两者之和仍为80KN，当电机及滚筒逆时针转动，首先副配重利用自身重力将悬点最大负荷承担了50KN，剩下50KN，由主配重承担了30KN，电机及滚筒再承担20KN，便将悬点负荷从下止点提到上止点。当电机及滚筒顺时针转动时，悬点最小负荷60KN，依靠它可以将副配重50KN提起，但由于主牵引仍然拽着，悬点负荷不能轻易下行，仍然要依靠电机及滚筒承担20KN，克服主配重30KN的重力才能将悬点负荷下放到下止点。 

通过设置副配重后，再分析作用在电机及滚筒上的扭矩，上冲程时，前侧1为：(100-50)×1000/2＝25KN·m，后侧为：30×1000/2＝15KN·m。 

增设副配重前后比较，前侧：50KN·m-25KN·m＝25KN·m，后侧：40KN·m-15KN·m＝25KN·m，前侧扭矩降低25÷50＝50％，后侧扭矩降低25÷40＝62.5％。显而易见，作用在电机及滚筒上的扭矩减少50-62.5％。 

本实用新型的有益效果是：首先是节能，通过上述计算，可降低电机扭矩50-62.5％，其次，方便井口作业卸负荷，第三，由于负荷分解到主、副两个牵引系统，使索带的使用寿命大大延长，第四，由于增加了副牵引系统，增加了安全系数，不致于柔性索带同时折断，更安全，更保险，第五，减小电机额定扭矩，使电机规格降小，进而降低制造成本。 

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明 

图1是现有技术皮带抽油机左视图 

图2是现有技术皮带抽油机主视图 

图3是本实用新型结构原理左视图 

图4是本实用新型结构原理主视图 

在图中：1、上平台；2、电机及滚筒；3、前导轮；4、前边索带；5、光杆卡子；6、悬绳器；7、光杆；8、井口；9、机架；10、主配重；11、主配重索带；12、副配重索带；13、中间导轮；14、副配重；15、控制柜。 

具体实施方式：

在图3实施例中，用型钢焊制机架9和上平台1，在上平台1上安装电机及滚筒2，前导轮3，中间导轮13，前侧索带4一端与电机及滚筒2固定，另一端绕过前导轮3与悬绳器6用销子连结，主配重索带11上端与电机及滚筒2固定，另一端与主配重10用销子连接。电机及滚筒2通过索带对悬点负荷6和主配重10是通过卷扬进行牵引的。副配重索带12绕过中间导轮13和前导轮3与悬绳器6用销子连结，后端与副配重14也用销子连结，副牵引系统对前侧悬点负荷6和副配重14是利用重力曳引方式进行牵引的，完全是无功损耗。控制柜15用以控制电机启停、运行、调节转速和正反转。 

Claims (4)

1.一种双牵引抽油机，包括机架(9)，上平台(1)，电机及滚筒(2)，前导轮(3)，中间导轮(13)，前边索带(4)，主配重索带(11)，副配重索带(12)，主配重(10)，副配重(14)，悬绳器(6)，光杆卡子(5)，其特征是：由副配重(14)，中间导轮(13)，前导轮(3)，副配重索带(12)，悬绳器(6)构成副配重牵引系统，利用副配重的自身重力对悬点负荷作牵引。

2.根据权利要求1所述的一种双牵引抽油机，其特征在于：所述副牵引系统是利用重力曳引方式牵引悬点负荷的。

3.根据权利要求1所述的一种双牵引抽油机，其特征在于：所述索带是皮带或钢丝绳或链条。

4.根据权利要求1所述的一种双牵引抽油机，其特征在于：所述电机为开关磁阻电机或稀土永磁同步电机。 

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