CN207393165U - 一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，包括抽油杆、钢丝绳芯带、主副配重组合装置、辅助配重块、伸缩式导向臂、驱动轴组件、自带失电制动的永磁同步电机、塔架和控制柜，驱动轴组件与自带失电制动的永磁同步电机固定在塔架的顶部，且自带失电制动的永磁同步电机与驱动轴组件连接，伸缩式导向臂固定在塔架顶部的一侧，钢丝绳芯带的一端绕过驱动轴组件与主副配重组合装置固定，钢丝绳芯带的另一端分成两路，一路与辅助配重块固定，另一路绕过伸缩式导向臂与抽油杆固定。本实用新型引入辅助配重块及其相应的结构，正常运行时与常规的曳引驱动系统一起运动，长期运行后不会引起现有结构的故障，同时也能实现防止断杆时配重坠落。

Description

一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机

技术领域

本实用新型涉及无游梁式抽油机设备领域，尤其涉及一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机。

背景技术

目前，新型的无游梁式抽油机根据驱动形式可分为卷扬式和曳引式，卷扬式优点是允许平衡的一侧短时间无载荷情况下也能靠电机驱动正常提升重物，但由于卷扬式由于要求驱动轮直径较大或者说随着卷绕的圈数增加使得作用半径增加从而增大电机的负载，因此往往这种形式的设备需要配备更大扭矩的驱动电机从而造成成本稍高，而另外一种曳引式抽油机由于靠驱动轮表面的摩擦力进行驱动，因此不管驱动轮转动多少圈都不会出现因圈数增加使得作用半径增加，所以这种结构的设备对电机的扭矩要求较低，所以成本相对较低，但这种结构的抽油机缺点是无法像卷扬式那样在平衡的一侧短时间无载荷情况下还能提升重物，因为没有拉力差就没有摩擦力，为了弥补这个缺陷一般的做法是额外增加提升机构进行临时的提升重物，等挂载后形成拉力差了就能正常工作，这样做的缺点是操作复杂，容易出现安全隐患。

曳引式抽油机的专利近几年出现较多，授权的也有几件，例如：专利《间接驱动曳引式抽油机201210000327X》、《M型曳引数字化节能抽油机2013105871894》等，还有公布的专利《W型曳引抽油机2007100892850》，《外转子电机直接曳引式抽油机2009102109101》等，都是靠摩擦驱动的曳引式抽油机，但都不能实现快速配重自提，同时断杆后防止配重坠落功能也不完善，大部分专利没有该功能，即使有防坠落功能也不能有效完成动作。

曳引式抽油机现有的技术方案是另外增加一个卷扬式的机构，再需要挂载或者卸载的情况下，临时使用这个机构进行配重的提升，使用过后进行拆除，因为曳引式的驱动本身有相对的滑动，时间久了曳引驱动的驱动轮圈数与卷扬机构的转动圈数不一致，可能导致后期载荷转移到卷扬机构上，同时对曳引结构进行换向时候的冲击，产生安全隐患。同时，配重自提功能与配重防坠落功能需要两套系统来保障。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，该抽油机只有一套机构完成两种功能，且无需重复拆装。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，包括抽油杆、钢丝绳芯带、主副配重组合装置、辅助配重块、伸缩式导向臂、驱动轴组件、自带失电制动的永磁同步电机以及均固定在混凝土基础上的塔架、控制柜，所述控制柜固定在塔架一侧并与塔架电气连接，所述驱动轴组件与自带失电制动的永磁同步电机固定在塔架的顶部，且自带失电制动的永磁同步电机与驱动轴组件连接，所述伸缩式导向臂固定在塔架顶部的一侧，所述钢丝绳芯带的一端绕过驱动轴组件与主副配重组合装置固定，所述钢丝绳芯带的另一端分成两路，一路与辅助配重块固定，另一路绕过伸缩式导向臂与抽油杆固定，所述抽油杆与辅助配重块位于驱动轴组件的同一侧、所述主副配重组合装置位于驱动轴组件的另一侧。

作为优选方案：所述驱动轴组件包括驱动轮、反向轮和正向轮，所述钢丝绳芯带的一端从驱动轮上方绕过，所述钢丝绳芯带与辅助配重块固定的一路依次分别从反向轮的下方和正向轮的上部绕过。

作为优选方案：所述伸缩式导向臂的外端还设有前滚轮，所述钢丝绳芯带与抽油杆固定的一路从前滚轮上部绕过。

作为优选方案：所述塔架的顶部还固定有蜗轮丝杆减速机，所述蜗轮丝杆减速机驱动伸缩式导向臂进退。

作为优选方案：所述塔架的下部还设有手刹操作拉手，所述驱动轴组件还包括与手刹操作拉手连接的手刹制动件。

作为优选方案：所述塔架采用钢架构件，所述塔架的顶部还固定有平台保护罩，所述塔架的上部与混凝土基础之间还固定有斜拉钢丝绳。

作为优选方案：所述主副配重组合装置包括可拆卸连接的主配重块和副配重块，所述塔架中部还设有中位光电开关，所述塔架下部还设有限位与校正开关。

作为优选方案：所述钢丝绳芯带与抽油杆通过悬绳器固定，且抽油杆的下端插入固定在油井地面上的采油树内。

本实用新型引入辅助配重块及其相应的结构，正常运行时与常规的曳引驱动系统一起运动，由于辅助配重块改变了钢丝绳芯带上的拉力差，使得只通过曳引系统便能将主副配重组合装置提起，无需另外增加卷扬机构，这样即使长期运行也不会引起现有结构的故障，同时也能实现防止断杆时配重坠落。

本实用新型与现有技术相比具有以下两个优点：

1、引入辅助配重结构，结合钢带的自身特点，可实现配重自提功能，而且无需像现有设备为实现自提功能每次拆装专用机构。2、自提配重结构还可以作为防配重坠落功能的实现，一套结构同时有效解决两个功能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型自提配重连接抽油杆时的结构示意图。

图3是本实用新型连接副配重块时的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1、图2和图3所示的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，包括抽油杆3、钢丝绳芯带8、主副配重组合装置5、辅助配重块7、伸缩式导向臂9、驱动轴组件12、自带失电制动的永磁同步电机13以及均固定在混凝土基础19上的塔架4、控制柜18，所述控制柜18固定在塔架4一侧并与塔架电气连接，所述驱动轴组件12与自带失电制动的永磁同步电机13固定在塔架4的顶部，且自带失电制动的永磁同步电机13与驱动轴组件12连接，所述伸缩式导向臂9固定在塔架4顶部的一侧，所述钢丝绳芯带8的一端绕过驱动轴组件12与主副配重组合装置5固定，所述钢丝绳芯带8的另一端分成两路，一路与辅助配重块7固定，另一路绕过伸缩式导向臂9与抽油杆3固定，所述抽油杆3与辅助配重块7位于驱动轴组件12的同一侧、所述主副配重组合装置5位于驱动轴组件12的另一侧。

所述驱动轴组件12包括驱动轮23、反向轮22和正向轮21，所述钢丝绳芯带8的一端从驱动轮23上方绕过，所述钢丝绳芯带8与辅助配重块7固定的一路依次分别从反向轮22的下方和正向轮21的上部绕过。

所述伸缩式导向臂9的外端还设有前滚轮20，所述钢丝绳芯带8与抽油杆3固定的一路从前滚轮20上部绕过。

所述塔架4的顶部还固定有蜗轮丝杆减速机10，所述蜗轮丝杆减速机10驱动伸缩式导向臂9进退。

所述塔架4的下部还设有手刹操作拉手17，所述驱动轴组件12还包括与手刹操作拉手17连接的手刹制动件。

所述塔架4采用钢架构件，所述塔架4的顶部还固定有平台保护罩11，所述塔架4的上部与混凝土基础19之间还固定有斜拉钢丝绳15。

所述主副配重组合装置5包括可拆卸连接的主配重块51和副配重块52，所述塔架4中部还设有中位光电开关14，所述塔架4下部还设有限位与校正开关16。

所述钢丝绳芯带8与抽油杆3通过悬绳器6固定，且抽油杆3的下端插入固定在油井地面1上的采油树2内。

本实用新型的主配重G1，副配重G2＝G1，防坠落及自提功能辅助配重G3≈1/13(G1+G2)；正常情况钢带拉力差F1＝G1+G2-F-G3，F1一般在1/3(G1+G2)之间变化，电流在合理范围内，变频器正常运行，不会报故障；断杆情况钢带拉力差F2＝G1+G2-G3，此时F2远大于F1，电流过大，变频器保护进行电机制动，由于F2/(G1+G2)≈13倍关系，而钢带打滑的标准是当钢带两边力的比值大约40倍以上才打滑，因此此时拉力差仍在合理范围内，配重可以不下坠。

本实用新型提配重情况：第一步，先用G3将主配重提起后挂抽油杆，钢带拉力差F3＝G1-G3≈G1，此时F3在电机合理过载倍数之内，变频器正常运行；第二步：主配重下行，慢慢将抽油杆上提，此时拉力差仍在电机合理过载倍数之内，最后把主配重与副配重连接就可以正常运行。

本实用新型卸配重情况：第一步，先将副配重卸去后主配重慢慢上行直至抽油杆卸载，使得辅助配重与主配重形成拉力差，然后安全起见将主配置慢慢下落至最低点，导向臂可以在蜗轮丝杆主机作用下向后缩回让位便于作业，作业完成后可导向臂向前伸出。

本实用新型在驱动轴组件的抽油杆一侧增加辅助配重块，使用钢丝绳芯带与主副配重组合装置连接同时钢丝绳芯带挂在驱动轴组件上，平时运行时辅助配重块与抽油杆相同方向运行。当自提配重的时候，辅助配重块的存在可使得驱动轴组件两侧始终有拉力差，从而不必增加其他卷扬结构去实现自提配重功能。另外由于辅助配重块的存在，当断杆的时候，驱动轴组件两侧由于存在拉力差，但这个拉力差较大使得控制程序保护启动，电机制动使得辅助配重块与主副配重组合装置相对静止在一个高度，起到防止主副配重组合装置坠落的功能，这里面辅助配重块选择的重量恰当，大概为主副配重组合装置的1/15左右，而钢带打滑的前提是辅助配重块与主副配重组合装置的比值大约在1/40，因此完全能够满足电机制动后钢带不打滑。

应当指出，以上实施例仅是本实用新型的代表性例子。本实用新型还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，包括抽油杆(3)、钢丝绳芯带(8)、主副配重组合装置(5)、辅助配重块(7)、伸缩式导向臂(9)、驱动轴组件(12)、自带失电制动的永磁同步电机(13)以及均固定在混凝土基础(19)上的塔架(4)、控制柜(18)，所述控制柜(18)固定在塔架(4)一侧并与塔架电气连接，所述驱动轴组件(12)与自带失电制动的永磁同步电机(13)固定在塔架(4)的顶部，且自带失电制动的永磁同步电机(13)与驱动轴组件(12)连接，所述伸缩式导向臂(9)固定在塔架(4)顶部的一侧，其特征在于：所述钢丝绳芯带(8)的一端绕过驱动轴组件(12)与主副配重组合装置(5)固定，所述钢丝绳芯带(8)的另一端分成两路，一路与辅助配重块(7)固定，另一路绕过伸缩式导向臂(9)与抽油杆(3)固定，所述抽油杆(3)与辅助配重块(7)位于驱动轴组件(12)的同一侧、所述主副配重组合装置(5)位于驱动轴组件(12)的另一侧。

2.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述驱动轴组件(12)包括驱动轮(23)、反向轮(22)和正向轮(21)，所述钢丝绳芯带(8)的一端从驱动轮(23)上方绕过，所述钢丝绳芯带(8)与辅助配重块(7)固定的一路依次分别从反向轮(22)的下方和正向轮(21)的上部绕过。

3.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述伸缩式导向臂(9)的外端还设有前滚轮(20)，所述钢丝绳芯带(8)与抽油杆(3)固定的一路从前滚轮(20)上部绕过。

4.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述塔架(4)的顶部还固定有蜗轮丝杆减速机(10)，所述蜗轮丝杆减速机(10)驱动伸缩式导向臂(9)进退。

5.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述塔架(4)的下部还设有手刹操作拉手(17)，所述驱动轴组件(12)还包括与手刹操作拉手(17)连接的手刹制动件。

6.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述塔架(4)采用钢架构件，所述塔架(4)的顶部还固定有平台保护罩(11)，所述塔架(4)的上部与混凝土基础(19)之间还固定有斜拉钢丝绳(15)。

7.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述主副配重组合装置(5)包括可拆卸连接的主配重块(51)和副配重块(52)，所述塔架(4)中部还设有中位光电开关(14)，所述塔架(4)下部还设有限位与校正开关(16)。

8.根据权利要求1所述的一种可自提配重及防坠落的曳引式抽油机，其特征在于：所述钢丝绳芯带(8)与抽油杆(3)通过悬绳器(6)固定，且抽油杆(3)的下端插入固定在油井地面(1)上的采油树(2)内。