CN203867529U - 一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机 - Google Patents
一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，包括永磁同步电动机、电机传送同步带和少齿差减速机；永磁同步电动机连接小皮带轮，小皮带轮连接大皮带轮，大皮带轮连接电机传送同步带，大皮带轮连接少齿差减速机，少齿差减速机连接自动换向非圆齿轮箱，自动换向非圆齿轮箱连接大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮连接滚筒，滚筒安置于机架内部的底端，天车轮固定于机架顶端，天车轮拖动抽油杆，抽油杆上下运动传送皮带一端固定于主滚动轮，另一端经天车轮倒向后固定在抽油杆上；本实用新型能耗小、有效地节约能源，无需购置专门的换向装置即可完成上下冲程，便于维修，有效地减少故障、降低维护费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机。
背景技术
目前，油井的采油方式主要有：游梁式抽油机、立式抽油机、离心泵、螺杆泵等。由于游梁式抽油机价格低、运行可靠性高、维护费用低等特点，因此，游梁式抽油机是机械采油的主导设备，目前约占机采设备总数的70％。尽管游梁机具有一些优点，但还存在以下六个方面的不足：一是很难做到长冲程；二是自身效率较低而导致能耗较高；三是抽油机平衡度调节不方便；四是在完井时很多游梁抽油机甩驴头困难；五是电机额定功率较大；六是发电现象较多。
鉴于游梁抽油机存在的不足，人们研究出立式抽油机；目前，立式抽油机上下冲程的换向有二种方式，既机械式换向和电机正反转换向：机械式上下冲程换向需要专门的换向装置完成抽油机上下冲程的换向，这个专门的换向装置运行维护费用较高，对维护人员的水平要求也高，现场处理问题的时间偏长，且价格比游梁高抽油机也高；电机正反转上下冲程的换向需要专用的控制柜控制电机在上、下死点停止旋转，然后启动改变旋转方向，电机频繁的启动、控制线路的复杂，再加上工作环境、温度的变化，电气故障率必然增大；出现了电气故障现场电工维护难度大，很大程度上依赖生产厂家，这势必增大运行维护费用，更重要的是不能及时恢复运行而影响原油的产量。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提出一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，该抽油机采用非圆齿轮上下冲程自动换向、维护方便、有效地降低能源浪费。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，包括永磁同步电动机、电机传送同步带、少齿差减速机、自动换向非圆齿轮箱、大齿轮、天车轮、平衡箱、小齿轮、滚筒、抽油杆、机架和抽油杆上下运动传送皮带；永磁同步电动机连接小皮带轮，小皮带轮连接大皮带轮，大皮带轮连接电机传送同步带，大皮带轮连接少齿差减速机，少齿差减速机连接自动换向非圆齿轮箱，自动换向非圆齿轮箱连接大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮连接滚筒，滚筒安置于机架内部的底端，天车轮固定于机架顶端，天车轮拖动抽油杆，抽油杆上下运动传送皮带一端固定于主滚动轮，另一端经天车轮倒向后固定在抽油杆上；平衡箱皮带一端固定在主滚动轮，另一端经天车轮固定到平衡箱上。
所述自动换向非圆齿轮箱的输入轴为单方向匀速转动，转动速度范围为0-20r/min。
所述自动换向非圆齿轮箱的输出轴为0-330°双向正反转。
所述自动换向非圆齿轮箱的冲程为二级冲程，冲程距离分别为4.8m、6m。
所述永磁同步电动机为8极永磁电机，额定功率为30kw，转速为750转/分。
所述抽油机的冲次分别为：2.6次/分、3.3次/分、4次/分。
本实用新型的工作原理是：
电机皮带轮拖动减速机的输入端大皮带轮，减速机减速后输出轴与非圆齿轮箱的输入轴对接，该轴转速是一个方向匀速旋转，经过非圆齿轮箱内非圆齿轮的特殊传送后，齿轮箱的输出端大齿轮周期性的正反转，当输入轴转动一周时，输出端的大齿轮完成一个周期性的正反转变换，这种周期性的正反转通过大齿轮和小齿轮传递给滚筒，使滚筒也周期性的正反转，滚筒周期性的正反转促使抽油杆上下运动传送皮带缠绕和放开，皮带缠绕时经天车轮拖动抽油杆向上运行，皮带放开时靠抽油杆的自重向下运行；实现了抽油机上下冲程的自动换向，在抽油机运行趋于上下死点时，非圆齿轮箱的输出速度逐渐降低为零，可减小载荷对抽油机电机的冲击，使电机运行更加平稳，冲击电流大幅减小，减少抽油机发电现象的发生。
本实用新型的有益效果为：
(1)能耗小、有效地节约能源，无需换向装置即可完成上下冲程的自动换向；
(2)结构简单、便于维修，无需依靠设备生产厂家提供售后服务；
(3)可减小载荷对抽油机的冲击，有效地减少故障、降低运行维护费用；
(4)可实现冲程的快速调节；
(5)使用圆弧齿同步带，避免皮带打滑；冲次调节更方便。
附图说明
图1为本实用新型的结构正视图；
图2为本实用新型的结构侧视图。
其中，1、永磁同步电动机；2、联轴器；3、小皮带轮；4、大皮带轮；5、电机传送带；6、少齿差减速机；7、自动换向非圆齿轮箱；8、大齿轮；9、天车轮；10、平衡箱；11、小齿轮；12、滚筒；13、抽油杆；14、机架；15、抽油杆上下运动传送皮带。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，包括永磁同步电动机1、联轴器2、小皮带轮3、大皮带轮4、电机传送同步带5、少齿差减速机6、自动换向非圆齿轮箱7、大齿轮8、天车轮9、平衡箱10、小齿轮11、滚筒12、抽油杆13、机架14、抽油杆上下运动传送皮带15；永磁同步电动机1连接小皮带轮3，小皮带轮3连接大皮带轮4，大皮带轮4连接电机传送同步带5，大皮带轮4连接少齿差减速机6，少齿差减速机6连接自动换向非圆齿轮箱7，自动换向非圆齿轮箱7连接大齿轮8，大齿轮8与小齿轮11啮合，小齿轮11连接滚筒12，滚筒12安置于机架14内部的底端，天车轮9固定于机架14顶端，天车轮9拖动抽油杆13，抽油杆上下运动传送皮带15一端固定于主滚动轮12，另一端经天车轮倒向后固定在抽油杆上；平衡箱皮带一端固定在主滚动轮12，另一端经天车轮9固定到平衡箱10上。
电机皮带轮拖动减速机的输入端大皮带轮4，减速机6减速后输出轴与非圆齿轮箱7的输入轴对接，该轴转速是一个方向匀速旋转，经过非圆齿轮箱7内非圆齿轮的特殊传送后，齿轮箱的输出端大齿轮8周期性的正反转，当输入轴转动一周时，输出端的大齿轮完成一个周期性的正反转变换，这种周期性的正反转通过大齿轮8和小齿轮11传递给滚筒12，使滚筒12也周期性的正反转，滚筒12周期性的正反转促使抽油杆上下运动传送皮带15缠绕和放开，皮带15缠绕时经天车轮9拖动抽油杆13向上运行，皮带15放开时靠抽油杆13的自重向下运行。实现了抽油机上下冲程的自动换向。在抽油机运行趋于上下死点时，非圆齿轮箱7的输出速度逐渐降低为零，可减小载荷对抽油机电机1的冲击，使电机1运行更加平稳，冲击电流大幅减小，减少抽油机发电现象的发生。
自动换向非圆齿轮箱7的技术参数：
(1)输入轴：0-20r/min单方向匀速转动；
(2)输出轴：0-330°双向正反转，周期对应于输入转动一圈；正转趋于反转时的角速度逐渐趋于零然后开始反转；反转趋于正转时的角速度逐渐趋于零后开始正传；输入转速2.6r/min，对应抽油机的冲次为2.6次/分钟；输入转速3.3r/min：，对应抽油机的冲次为3.3次/分钟；输入转速4r/min：对应抽油机的冲次为4次/分钟，。
非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机的主要技术参数：
(1)抽油机设有两个冲程调节：4.8m、6m，根据油井的具体情况，通过调换非圆齿轮箱的输出轴上的大链轮和小链轮链直径的大小来实现；无论大链轮和小链轮链直径大小改变多少，但必须二个轮半径之和保持不变。
(2)冲次：通过调节小皮带轮3和大皮带轮4轮径的大小而改变减速机的输入转速，进而实现冲次的调节：本次设计具有三个冲次调节，分别是2.6次/分、3.3次/分、4次/分。
(3)电机7为8极永磁同步电机，额定功率为30kw，转速为750转/分。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：包括永磁同步电动机、电机传送同步带、少齿差减速机、自动换向非圆齿轮箱、大齿轮、天车轮、平衡箱、小齿轮、滚筒、抽油杆、机架和抽油杆上下运动传送皮带；永磁同步电动机连接小皮带轮，小皮带轮连接大皮带轮，大皮带轮连接电机传送同步带，大皮带轮连接少齿差减速机，少齿差减速机连接自动换向非圆齿轮箱，自动换向非圆齿轮箱连接大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合，小齿轮连接滚筒，滚筒安置于机架内部的底端，天车轮固定于机架顶端，天车轮拖动抽油杆，抽油杆上下运动传送皮带一端固定于主滚动轮，另一端经天车轮倒向后固定在抽油杆上；平衡箱皮带一端固定在主滚动轮，另一端经天车轮固定箱上。
2.如权利要求1所述的一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：所述自动换向非圆齿轮箱的输入轴为单方向匀速转动，转动速度范围为0-20r/min。
3.如权利要求1所述的一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：所述自动换向非圆齿轮箱的输出轴为0-330°双向正反转。
4.如权利要求1所述的一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：所述自动换向非圆齿轮箱的冲程为二级冲程，冲程距离分别为4.8m、6m。
5.如权利要求1所述的一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：所述永磁同步电动机为8极永磁电机，额定功率为30kw，转速为750转/分。
6.如权利要求1-5中任一项所述的一种非圆齿轮上下冲程自动换向立式节能抽油机，其特征是：所述抽油机的冲次分别为：2.6次/分、3.3次/分、4次/分。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104329058A (zh) * | 2014-10-21 | 2015-02-04 | 胜利油田新大管业科技发展有限责任公司 | 一种同步带换向抽油机及方法 |
| CN107420073A (zh) * | 2017-09-24 | 2017-12-01 | 英立（江苏）机电有限公司 | 一种散热稳定自动换向抽油机 |
| CN109958408A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-07-02 | 江苏昱昌智能科技有限公司 | 一种新型交替抓杆式抽油机及其抽油方法 |
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