CN204899881U - 自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，包括触地底座、机座、第一电动机、传动带、第一减速器、曲柄、平衡锤、连杆、支架、游梁、驴头和悬绳器；还包括第二电动机、联轴器、轴承座、丝杠、螺母、吊架、拐形平衡臂、配重箱和配重块。本实用新型能有效解决能耗高、效率低的技术问题，安全性能高。

Description

自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机

技术领域

本实用新型涉及石油开采技术，属于抽油机结构的改进，特别是自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机。

背景技术

油田用抽油机主要是将电动机的旋转运动变为直线往复运动的油田采油机械，主要是利用其直线往复运动提放油井中的抽油泵拉杆做上、下垂直运动，将井内原油举升至地面，但随着生产节能技术要求的不断提高，现有抽油机因不能随井下载荷变化始终处于相对平衡状态，因此现有油田用抽油机在一个冲程周期内扭矩谷峰差值很大，但为了保证峰值扭矩不得不用大功率电机，因此普遍存在能耗高，效率低的技术问题，而且安全性能较低，这显然已不能满足油田高效低能的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，能有效解决能耗高、效率低的技术问题，安全性能高。

本实用新型的目的是这样实现的：一种自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，包括触地底座、机座、第一电动机、传动带、第一减速器、曲柄、平衡锤、连杆、支架、游梁、驴头和悬绳器；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在触地底座上固装着均位于触地底座上方的第一电动机、机座与支架，在机座上定位固装着第一减速器，第一电动机间接地通过传动带机械传动连接第一减速器动力输入轴，第一减速器动力输出轴与位于第一减速器自身箱壳之外且位于触地底座上方的曲柄尾端相匹配固接，在曲柄首端固装着位于触地底座上方的平衡锤，在支架上铰接着的游梁相对支架围绕游梁自身与支架相铰接部位往复自转，在游梁首端固装着围绕支架与游梁相铰接部位公转的驴头，驴头吊接有位于支架前方的悬绳器；还包括第二电动机、联轴器、轴承座、丝杠、螺母、吊架、拐形平衡臂、配重箱和配重块；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在游梁尾端定位固装着第二电动机和一对轴承座，丝杠两端分别间接地通过一轴承安装在轴承座上以至丝杠则以相对游梁自转的方式通过该对轴承与轴承座相配装在一起且被该对轴承座撑离游梁而悬空在游梁上方，第二电动机最终间接地通过联轴器机械传动连接丝杠，在丝杠上安装着环绕丝杠的螺母，螺母以围绕丝杠自转的方式在丝杠上沿丝杠长度方向往复移动，螺母内螺纹相应与丝杠外螺纹以相对彼此自转的方式相互动摩擦配合，螺母吊接有相对螺母固定的吊架，拐形平衡臂自身弯成的弯曲部将其臂体分成位于其首部的铰接臂段和位于其尾部的配重臂段，拐形平衡臂以与吊架相铰接的方式悬挂在吊架上且配重臂段铰接吊架下端，铰接臂段首端与连杆一端相铰接，连杆另一端与曲柄相铰接，在配重臂段尾端固装着配重箱，在配重箱内装纳有既可分离又可堆叠在一起的配重块。

本实用新型工作时，第一电动机的转矩通过减速器、曲柄、连杆等带动拐形平衡臂以围绕其与吊架相铰接部位往复自转的方式来回摆动。当需要调节本实用新型的平衡状态时，操控第二电动机驱使丝杠转动，螺母则可沿平行于丝杠长度方向的方向整体移动吊架及与吊架相铰接的拐形平衡臂，抽油机游梁中央轴（游梁与支架的相铰接部位）至冲程调节挂座体（吊架）之间的运行半径相应改变，继而可改变游梁的运行弧长和快速调节本机冲程，最终达到保持最佳平衡状态而节能降耗的目的。当本实用新型的驴头悬点载荷大于游梁后臂、自变矩吊臂（拐形平衡臂）、装有配重块的配重箱及曲柄、曲柄平衡块相加和的总重量时，游梁则不摆动，自变矩动力臂（铰接臂段）带动配重臂段及配重箱会上移，从而改变游梁后臂的整体杠杆长度，直至达到两侧再次平衡状态后游梁方才重新开始摆动。本实用新型的驴头悬点载荷发生变化时，拐形平衡臂则会自动调整平衡。在驴头上冲程终止换向开始前，由于惯性作用，悬点会有所停滞以等待自变矩动作，悬点的停滞可同时使油柱卸载时间延长和延长油泵底阀开启时间，从而增加卸载量和进油量。当驴头下行至下止点时，同样由于惯性作用，抽油泵在井底也会停滞一段时间以使油泵活塞上部的进油阀关闭时间延迟，提高油柱充满率，从而进一步提高泵效。当因故障井下发生卡滞现象时，本实用新型的自变矩性能达到最大设计值仍不能克服时，游梁就会停转，曲柄只带动拐形平衡臂往复摆动，只有等到卡滞现象结束消失，游梁再次开始摆动，不至于生拉硬拖造成生产事故。如果因前悬点发生断落造成瞬间失重时，悬梁后臂会迅速下降，由于曲柄转速恒定，游梁的下降会带动铰接臂段及配重箱迅速下降呈直立状态，进而向下落在在触地底座上事先安装好的防冲击缓冲限位架上，将诶人触发急停开关，使整机停止以保证油井安全。

本实用新型可根据前悬点载荷事先调至新的平衡状态，因此只需很小动力即可驱动整机运行，与现有抽油机相比，节能效果非常明显。本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，能快速方便调节冲程、冲次，可比现有抽油机节电至少60%以上，泵效高，能满足油井各种工况需要，并且当井下发生卡泵时，抽油机不会强行提拉而损坏泵杆及套管，当抽油杆、钢丝绳或悬绳器等突然断裂而失重时，拐形平衡臂即配重箱等会自动下摆游梁，确保安全停机。本实用新型能有效解决能耗高、效率低的技术问题，安全性能高。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

具体实施方式

一种自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，如图1所示，包括触地底座20、机座14、第一电动机13、传动带、第一减速器15、曲柄16、平衡锤18、连杆17、支架3、游梁2、驴头1和悬绳器19；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在触地底座20上固装着均位于触地底座20上方的第一电动机13、机座14与支架3，在机座14上定位固装着第一减速器15，第一电动机13间接地通过传动带机械传动连接第一减速器15动力输入轴，第一减速器15动力输出轴与位于第一减速器15自身箱壳之外且位于触地底座20上方的曲柄16尾端相匹配固接，在曲柄16首端固装着位于触地底座20上方的平衡锤18，在支架3上铰接着的游梁2相对支架3围绕游梁2自身与支架3相铰接部位往复自转，在游梁2首端固装着围绕支架3与游梁2相铰接部位公转的驴头1，驴头1吊接有位于支架3前方的悬绳器19；还包括第二电动机10、联轴器9、轴承座8、丝杠5、螺母7、吊架6、拐形平衡臂、配重箱和配重块12；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在游梁2尾端定位固装着第二电动机10和一对轴承座8，丝杠5两端分别间接地通过一轴承安装在轴承座8上以至丝杠5则以相对游梁2自转的方式通过该对轴承与轴承座8相配装在一起且被该对轴承座8撑离游梁2而悬空在游梁2上方，第二电动机10最终间接地通过联轴器9机械传动连接丝杠5，在丝杠5上安装着环绕丝杠5的螺母7，螺母7以围绕丝杠5自转的方式在丝杠5上沿丝杠5长度方向往复移动，螺母7内螺纹相应与丝杠5外螺纹以相对彼此自转的方式相互动摩擦配合，螺母7吊接有相对螺母7固定的吊架6，拐形平衡臂自身弯成的弯曲部将其臂体分成位于其首部的铰接臂段4和位于其尾部的配重臂段11，拐形平衡臂以与吊架6相铰接的方式悬挂在吊架6上且配重臂段11铰接吊架6下端，铰接臂段4首端与连杆17一端相铰接，连杆17另一端与曲柄16相铰接，在配重臂段11尾端固装着配重箱，在配重箱内装纳有既可分离又可堆叠在一起的配重块12。

在吊架6最上部安装着能将吊架6固定在游梁2上继而相对游梁2绝对静止的锁紧器。

还包括第二减速器和滚轮；第二减速器定位固装在游梁2尾端且位于第二电动机10与联轴器9之间留置有的空位，第二电动机10直接机械传动连接第二减速器动力输入轴，第二减速器动力输出轴通过联轴器9间接地机械传动连接丝杠5；在游梁2位于丝杠5下方的部位设置着与丝杠5平行的导槽，螺母7安装有位于螺母7下方的滚轮，滚轮受导槽限位只能以自转方式沿导槽长度方向往复滚动且与丝杠5间接地依次通过螺母7、吊架6将拐形平衡臂悬吊起来。

Claims (3)

1.一种自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，包括触地底座（20）、机座（14）、第一电动机（13）、传动带、第一减速器（15）、曲柄（16）、平衡锤（18）、连杆（17）、支架（3）、游梁（2）、驴头（1）和悬绳器（19）；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在触地底座（20）上固装着均位于触地底座（20）上方的第一电动机（13）、机座（14）与支架（3），在机座（14）上定位固装着第一减速器（15），第一电动机（13）间接地通过传动带机械传动连接第一减速器（15）动力输入轴，第一减速器（15）动力输出轴与位于第一减速器（15）自身箱壳之外且位于触地底座（20）上方的曲柄（16）尾端相匹配固接，在曲柄（16）首端固装着位于触地底座（20）上方的平衡锤（18），在支架（3）上铰接着的游梁（2）相对支架（3）围绕游梁（2）自身与支架（3）相铰接部位往复自转，在游梁（2）首端固装着围绕支架（3）与游梁（2）相铰接部位公转的驴头（1），驴头（1）吊接有位于支架（3）前方的悬绳器（19）；其特征在于：还包括第二电动机（10）、联轴器（9）、轴承座（8）、丝杠（5）、螺母（7）、吊架（6）、拐形平衡臂、配重箱和配重块（12）；当自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机工作时，在游梁（2）尾端定位固装着第二电动机（10）和一对轴承座（8），丝杠（5）两端分别间接地通过一轴承安装在轴承座（8）上以至丝杠（5）则以相对游梁（2）自转的方式通过该对轴承与轴承座（8）相配装在一起且被该对轴承座（8）撑离游梁（2）而悬空在游梁（2）上方，第二电动机（10）最终间接地通过联轴器（9）机械传动连接丝杠（5），在丝杠（5）上安装着环绕丝杠（5）的螺母（7），螺母（7）以围绕丝杠（5）自转的方式在丝杠（5）上沿丝杠（5）长度方向往复移动，螺母（7）内螺纹相应与丝杠（5）外螺纹以相对彼此自转的方式相互动摩擦配合，螺母（7）吊接有相对螺母（7）固定的吊架（6），拐形平衡臂自身弯成的弯曲部将其臂体分成位于其首部的铰接臂段（4）和位于其尾部的配重臂段（11），拐形平衡臂以与吊架（6）相铰接的方式悬挂在吊架（6）上且配重臂段（11）铰接吊架（6）下端，铰接臂段（4）首端与连杆（17）一端相铰接，连杆（17）另一端与曲柄（16）相铰接，在配重臂段（11）尾端固装着配重箱，在配重箱内装纳有既可分离又可堆叠在一起的配重块（12）。

2.根据权利要求1所述的自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，其特征是：在吊架（6）最上部安装着能将吊架（6）固定在游梁（2）上继而相对游梁（2）绝对静止的锁紧器。

3.根据权利要求1所述的自动平衡快调冲程高泵效节能抽油机，其特征是：还包括第二减速器和滚轮；第二减速器定位固装在游梁（2）尾端且位于第二电动机（10）与联轴器（9）之间留置有的空位，第二电动机（10）直接机械传动连接第二减速器动力输入轴，第二减速器动力输出轴通过联轴器（9）间接地机械传动连接丝杠（5）；在游梁（2）位于丝杠（5）下方的部位设置着与丝杠（5）平行的导槽，螺母（7）安装有位于螺母（7）下方的滚轮，滚轮受导槽限位只能以自转方式沿导槽长度方向往复滚动且与丝杠（5）间接地依次通过螺母（7）、吊架（6）将拐形平衡臂悬吊起来。