CN204163696U - 一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机 - Google Patents

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张向明
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Abstract

本实用新型适用于抽油机领域，提供一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机。抽油机包括抽油杆、支架、电机组件、连杆、曲柄、垂直导向槽、铰接的平行四边形框架，其中有两个对边边框向相异方向各延伸一段距离，一个端点为悬点，另一端点为平衡点，所述抽油杆连接在所述悬点上，配重块连接在所述平衡点上，延长的两条边框之间还铰接有辅助杆，所述悬点和平衡点的连线与未延长的两条边框以及辅助杆各存在一个交点，所述支架支撑在其中一个交点上，所述连杆一端与所述曲柄的活动端铰接，另一端铰接在平行四边形框架上。本设备实现了抽油长冲程，比游梁式抽油机更节能，比直线式抽油机更可靠，平行四边形框架可平衡稳定转动，保证高效稳定抽油工作。

Description

一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机
技术领域
本实用新型属于油田抽油机技术领域，尤其涉及一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机。
背景技术
目前油田采油领域的主流设备是游梁式抽油机(即磕头机)与直线式抽油机。磕头机普遍存在着能效低下的问题，以磕头机为核心的三抽系统，抽油机、抽油杆、抽油泵的平均综合效率在我国只有25％最低值不到10％，国外的平均综合效率也只有30％。而直线式抽油机相比于游梁式抽油机，能耗可以大幅降低，但是因为直线式抽油机在工作时电机换向频繁，使得该形式抽油机故障率较高，因而在实际生产中依然很少采用。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型目的在于提出一种结构简单、体积小，能耗低的平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，旨在解决磕头机的高能耗以及直线式抽油机的多故障的技术问题，对于提高采油效率、降低采油能耗具有非常重要的工业及经济价值。
本实用新型采用如下技术方案：
所述平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，包括抽油杆、支架、电机组件、连杆、安装在所述电机组件输出轴上的曲柄，所述抽油机还包括一铰接的平行四边形框架，所述平行四边形框架有四个边框，其中有两个对边边框向相异方向各延伸一段距离，其中一个端点为悬点，另一端点为平衡点，所述抽油杆连接在所述悬点上，所述抽油机还包括垂直导向槽，所述垂直导向槽安装有匹配的滑块，所述滑块上固定有配重块，所述配重块连接在所述平衡点上，未延长的两条边框之间还铰接有辅助杆，所述辅助杆与两条未延长的边框平行，所述悬点和平衡点的连线与未延长的两条边框以及辅助杆各存在一个交点，所述支架支撑在其中一个交点上，所述连杆一端与所述曲柄的活动端铰接，另一端铰接在平行四边形框架的任一边框上。
优选的，在平行四边形框架内，在两条延长边框平行方向和/或两条未延长边框平行方向设置若干铰接杆。
优选的，所述连杆与边框的连接点位置可变。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构可以做到抽油长冲程，工作时悬点和平衡点位置垂直往复运动，悬点相对于平衡点运动方向相反，配重块质量可完全平衡掉抽油杆载荷质量，同时保留了游梁式抽油机可靠的驱动方式，本实用新型比传统的游梁式抽油机更节能、高效同时不失可靠性；比直线式抽油机更可靠同时不失节能性。本实用新型结构简单，平行四边形框架平衡转动，保证高效稳定抽油工作。
附图说明
图1是本实施例提供的平行四边形框架全平衡长冲程抽油机的结构图；
图2是一种平行四边形框架结构示意图；
图3是另一种平行四边形框架结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1示出了本实用新型实施例提供的平行四边形框架全平衡长冲程抽油机的结构，为了便于说明仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。
本实施例提供的平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，包括抽油杆2、支架4、电机组件5、连杆6、安装在所述电机组件输出轴上的曲柄61，所述抽油机还包括一铰接的平行四边形框架3，所述平行四边形框架3有四个边框，图示标记分别BD、DE、EC和CB，这里边框BD、EC为一组平行边框，边框DE、CB为另一组平行边框，其中有两个对边边框向相异方向各延伸一段距离，其中一个端点为悬点S1，另一端点为平衡点S2，所述抽油杆2连接在所述悬点S1上，所述抽油机还包括垂直导向槽8，所述垂直导向槽安装有匹配的滑块(图中未示出)，所述滑块上固定有配重块7，所述配重块7连接在所述平衡点S2上，未延长的两条边框之间还铰接有辅助杆ML，所述辅助杆与两条未延长的边框平行，所述悬点S1和平衡点S2的连线与未延长的两条边框以及辅助杆各存在一个交点，所述支架4铰接支撑在其中一个交点G上，所述连杆6一端与所述曲柄61的活动端铰接，另一端铰接在平行四边形框架的任一边框上，所述连杆与边框的连接点为驱动点H。所述平衡点上的配重块和滑块被约束在垂直方向的垂直导向槽8内，只能垂直往复运动。
作为一种具体结构，在图1中，边框CB和边框DE为延长边框，边框BD和边框EC为未延长边框，边框CB向延伸一段距离至点A，边框DE向右延伸一段距离至点F，边框CB的延伸端点为悬点，边框DE的延伸端点为平衡点，即点A和点S1重合，点F和点S2重合，悬点和平衡点的连线与边框BE、边框EC以及辅助杆ML各存在一个交点，选取其中一个交点为支撑点，图示中选取与辅助杆ML的交点G为支撑点，所述支架支撑在所述支撑点上，这样平行四边形框架绕所述支撑点可自由平衡转动。根据力矩平衡原理，当取得与悬点S1相连的抽油杆载荷质量后，可计算出与平衡点S2相铰接的配重块质量，使其两者载荷相对支撑点G的力矩完全抵消。具体工作时，当电机组件5(通常包括驱动电机和减速箱)驱动曲柄61旋转，曲柄61通过铰接在边框上的连杆6动作，连杆6驱动平行四边形框架转动，在垂直导向槽8的导向限位作用下，配重块7可上下自由移动，这样实现带动抽油杆上下垂直运动，完成节能、高效抽油工作。在力矩平衡后，电机组件只要很小的动力就能带动抽油杆上下运动，大大降低了无用功的产生，这是磕头机无法比拟的优点。本实施例比传统的游梁式抽油机更节能和高效，比直线式抽油机更可靠。
需要说明的是，图1只是描述了一种实现方式，这里不限定具体的两条延长边框，也不限定延长边框的延伸方向，并且悬点和平衡点可在两个延长边框的延长端点上任意选取，同时支架的支撑点可位于任一个未延长边框上以及辅助杆上(但支撑点必须在悬点和平衡点的连接线上)，同时所述连杆的驱动点H同样可位于任意一个边框上。下面列举两种具体平行四边形框架结构。
图2是一种平行四边形框架示意图，图示中，边框31和边框33为一对延长边框，边框32和边框34为另一对未延长边框，边框31向下延伸一段距离，边框33向上延伸一段距离，其中一个延长端点为悬点，另一个延长端点为平衡点，悬点和平衡点的连接线与边框32、边框34和辅助杆35各有一个交点，即支撑点有三个，分别为01、02、03，可选取其中任一支撑点。
图3是另一种平行四边形框架示意图，图示中，边框32和边框34为一对延长边框，边框31和边框33为另一对未延长边框，边框32向左延伸一段距离，边框34向右延伸一段距离，其中一个延长端点为悬点，另一个延长端点为平衡点，悬点和平衡点的连接线与边框31、边框33和辅助框35各有一个交点，即支撑点有三个，分别为01、02、03，可选取其中任一支撑点。
另外，优选的，所述连杆与边框的连接点位置可变，即驱动点位置可变，这样比较容易改变抽油冲程。具体实现时，可将所述驱动点设置多个，所述连杆连接在其中一个驱动点上。根据抽油冲程的变化要求，可以将连杆设置在对应的驱动点上，以实现方便的变参工艺。
最后，从结构刚度和强度上考虑，优选的，在平行四边形框架内，在两条延长边框平行方向和/或两条未延长边框平行方向设置若干铰接杆，把平行四边形框架分为若干个较短、较小的平行四边形。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，包括抽油杆、支架、电机组件、连杆、安装在所述电机组件输出轴上的曲柄，其特征在于，所述抽油机还包括一铰接的平行四边形框架，所述平行四边形框架有四个边框，其中有两个对边边框向相异方向各延伸一段距离，其中一个端点为悬点，另一端点为平衡点，所述抽油杆连接在所述悬点上，所述抽油机还包括垂直导向槽，所述垂直导向槽安装有匹配的滑块，所述滑块上固定有配重块，所述配重块连接在所述平衡点上，未延长的两条边框之间还铰接有辅助杆，所述辅助杆与两条未延长的边框平行，所述悬点和平衡点的连线与未延长的两条边框以及辅助杆各存在一个交点，所述支架支撑在其中一个交点上，所述连杆一端与所述曲柄的活动端铰接，另一端铰接在平行四边形框架的任一边框上。
2.如权利要求1所述一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，其特征在于，在平行四边形框架内，在两条延长边框平行方向和/或两条未延长边框平行方向设置若干铰接杆。
3.如权利要求1或2所述一种平行四边形框架全平衡长冲程抽油机，其特征在于，所述连杆与边框的连接点位置可变。
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