CN211500599U - 一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机。机架固定于底座上，机架的两根竖直杆之间设有中心双面齿条，中心双面齿条两侧为齿条，中心双面齿条下接抽油杆；中心双面齿条底部有驱动组件，液压缸铰接下齿轮，下齿轮两侧和中心双面齿条的齿条结构、下齿条连接，下齿条固定于机架的竖直杆侧面；中心双面齿条顶部有配重组件，上齿轮装在机架的连接件一，上齿轮两侧和中心双面齿条的齿条结构、上齿条啮合，上齿条滑动连接机架竖直杆上部，两个上齿条固接连接件二，连接件二上有配重。本实用新型具有整体结构对称、受力平衡、使用寿命长、能耗低、维护成本低等优点，在满足抽油杆长冲程运动的同时降低液压缸的尺寸，从而显著降低成本。

Description

一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机

技术领域

本实用新型涉及开采石油的抽油机技术领域，具体涉及一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机。

背景技术

目前有杆式抽采油机械设备中，主要由游梁式抽油机、皮带抽油机、液压抽油机等。游梁式抽油机具有能耗大、冲程短、体积大等缺点；皮带式抽油机结构复杂，需要换向装置，每次换向都会存在较大冲击；液压抽油机存在是近十几年来出现的新型抽油机，但因液压系统存在泄漏，密封件寿命短、维护成本高而一直没有广泛采用。

专利申请号200910300325.0实用新型了一种双缸对称式全平衡液压抽油机，该装置通过四套对称的滑轮系统实现抽油杆与配重的往复运动。该装置存在结构复杂，滑轮系统的寿命较低，容易磨损，且体积较大。

专利申请号201020155126.3实用新型了一种增程式齿轮齿条抽油机。该装置通过一套滑轮系统实现增程的功能，且采用两套滑轮机构实现配重运动，结构复杂，滑轮系统的寿命较低，容易磨损。

实用新型内容

为了克服现有液压驱动抽油机需要通过滑轮系统实现增程以及配重运动的不足，本实用新型的目的在于提供一种对称齿轮齿条增程式抽油机，通过对称齿轮齿条机构实现增程和配重往复运动的功能。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括底座、机架、驱动组件、配重组件和抽油杆；机架固定于底座上，机架包括两根竖直杆，机架的两根竖直杆之间设有中心双面齿条，中心双面齿条的两侧面均为齿条结构，中心双面齿条下端固定连接抽油杆的上端，抽油杆的下端穿过底座后连接油源；中心双面齿条的底部两侧分别对称布置有驱动组件，每个驱动组件包括液压缸、下齿轮和下齿条；液压缸缸体连接于底座上，液压缸的缸杆端铰接安装下齿轮，下齿轮的一侧和中心双面齿条的齿条结构连接，小齿轮的另一侧和下齿条连接，下齿条固定于机架的竖直杆侧面；中心双面齿条的顶部两侧分别对称布置有配重组件，每个配重组件包括上齿轮和上齿条，上齿轮铰接安装在机架两根竖直杆之间固定的连接件一，上齿轮的一侧和中心双面齿条的齿条结构啮合，上齿轮的另一侧和上齿条啮合，上齿条和机架竖直杆上部通过滚动导轨连接形成滑动副，两个配重组件的两个上齿条上端通过连接件二固定连接，连接件二上固定安装有配重。

所述的上齿轮通过销轴铰接安装于连接件一。

所述的配重的质量为抽油杆内油液质量的一半。

与技术背景相比，本实用新型具有的有益效果是：

1)采用对双缸齿轮齿条机构，实现活塞行程的放大，达到增程的目的，显著减小液压缸的尺寸，且结构简单。

2)当活塞向上运动，抽油机处于抽油行程时，配重块通过齿轮齿条机构向下运动，释放储存的能量，能够平衡负载，降低能耗。

3)本实用新型采用相同的原理实现增程和配重平衡两种功能，结构简单，整体上具有结构对称性，受力平衡，且采用多个相同零件，便于批量生产降低成本，以及后期的维护，整机结构尺寸小，经济性好。

附图说明

图1是对称双缸齿轮齿条驱动增程式抽油机结构图；

图2是对称双缸齿轮齿条机构增程原理及运动方向图。

图中：1、底座，2、机架，3、第一液压缸，4、中心双面齿条，5、第一下齿轮，6、第一下齿条，7、连接件一，8、销轴一，9、第一上齿轮，10、第一上齿条，11、连接件二，12、配重，13、第二上齿条，14、第二上齿轮，15、销轴二、16、第二下齿条，17、第二下齿轮，18、第二液压缸，19、抽油杆。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示，具体实施包括底座1、机架2、第一液压缸3、中心双面齿条4、第一下齿轮5、第一下齿条6、连接件一7、销轴一8、第一上齿轮9、第一上齿条10、连接件二11、配重12、第二上齿条13、第二上齿轮14、销轴二15、第二下齿条16、第二下齿轮17、第二液压缸18和抽油杆19。

具体来说分为包括底座1、机架2、驱动组件、配重组件和抽油杆19；机架2固定于底座1上，机架2包括两根竖直杆，机架2的两根竖直杆之间设有中心双面齿条4，中心双面齿条4的两侧面均为齿条结构，中心双面齿条4下端固定连接抽油杆19的上端，抽油杆19的下端穿过底座1后连接油源。

如图1和图2所示，中心双面齿条4的底部两侧分别对称布置有驱动组件，两个驱动组件结构相同但对称布置于中心双面齿条4两侧，每个驱动组件包括液压缸、下齿轮和下齿条；液压缸缸体铰接连接于底座1上，液压缸的缸杆端铰接安装下齿轮，下齿轮的一侧和中心双面齿条4的齿条结构连接，小齿轮的另一侧和下齿条连接，下齿条固定于机架2的竖直杆侧面。

具体实施中，一侧的第一驱动组件包括第一液压缸3、第一下齿轮5和第一下齿条6，另一侧的第二驱动组件包括第二液压缸18、第二下齿轮17和第二下齿条16，两个驱动组件的第一下齿条6和第二下齿条16分别固定于机架2的两根竖直杆下部的内侧面，两个驱动组件的第一下齿轮5和第二下齿轮17分别啮合在中心双面齿条4的两侧；第一液压缸3和第二液压缸18带动第一下齿轮5和第二下齿轮17上下往复运动，第一下齿轮5和第二下齿轮17分别与中心双面齿条4以及第一下齿条6和第二下齿条16啮合，第一下齿条6和第二下齿条16固定于机架2，从而构成差动式齿轮齿条机构，实现中心双面齿条4的行程是第一液压缸3和第二液压缸18活塞行程的两倍增程功能。

如图1和图2所示，中心双面齿条4的顶部两侧分别对称布置有配重组件，两个配重组件结构相同但对称布置于中心双面齿条4两侧，每个配重组件包括上齿轮和上齿条，上齿轮通过销轴铰接安装在机架2两根竖直杆之间固定的连接件一7，上齿轮的一侧和中心双面齿条4的齿条结构啮合，上齿轮的另一侧和上齿条啮合，上齿条和机架2竖直杆上部通过滚动导轨连接形成滑动副，两个配重组件的两个上齿条上端通过连接件二11固定连接，连接件二11上固定安装有配重12，配重12的质量为抽油杆19内油液质量的一半。

具体实施中，一侧的第一配重组件包括第一上齿轮9和第一上齿条10，另一侧的第二配重组件包括第二上齿轮14和第二上齿条13，两个驱动组件的第一上齿条10和第二上齿条13分别和机架2两根竖直杆上部的内侧面之间通过滚动导轨连接形成滑动副，两个驱动组件的第一上齿轮9和第二上齿轮14分别啮合在中心双面齿条4的两侧；第一上齿轮9和第二上齿轮14通过各自的销轴一8和销轴二15与连接件一7连接；连接件一7与机架2通过螺栓固联，第一上齿轮9和第二上齿轮14分别与第一上齿条10和第二上齿条13啮合，配重12与连接件二11通过螺钉连接，第一上齿条10和第二上齿条13通过螺钉与连接件二11连接。中心双面齿条4通过螺纹与抽油杆19连接，带动抽油杆19上下往复运动，实现抽油的功能，也实现平衡负载的功能，降低能耗。

第一液压缸3和第二液压缸18同时向上运动，带动第一下齿轮5与第二下齿轮17有向上运动的速度v,第一下齿轮5和第二下齿轮17分别于中心双面齿条4以及第一下齿条6和第二下齿条16啮合，因为第一下齿条6和第二下齿条16与机架2固连，所以第一下齿轮5、第二下齿轮17、中心双面齿条4、第一下齿条6、第二下齿条16整体构成对称双缸齿轮齿条机构，中心双面齿条以速度2v向上运动，即中心双面齿条向上运动行程时活塞的二倍，实现增程的功能，中心双面齿条4下部与抽油杆19通过螺纹连接，抽油杆19向上运动实现抽油功能。

中心双面齿条4的上部与第一上齿轮9和第二上齿轮14啮合，第一上齿轮9和第二上齿轮14通过销轴一8和销轴二15与连接件一7连接，连接件一7与机架2通过螺栓固联。第一上齿轮9和第二上齿轮14与对称分布的第一上齿条10和第二上齿条13啮合，第一上齿条10与第二上齿条13通过滚动导轨与机架连接，可实现上下滑动，配重12通过连接件二11与第一上齿条10和第二上齿条14连接。

如图2所示，当中心双面齿条4向上运动时，通过第一上齿轮9和第二上齿轮14的换向作用，第三小齿条10与第四小齿条13向下运动，带动配重12向下运动，释放存储的重力势能；

如图1所示，反之当第一液压缸3和第二液压缸18的活塞同时向下运动时，中心双面齿条4向下运动，抽油杆19向下运动，实现吸油的功能，配重12向上运动，储存重力势能，从而达到平衡上下行程负载的功能。

由此实施可见，本实用新型具有整体结构对称、受力平衡、使用寿命长、能耗低、维护成本低等优点。采用增程式齿轮齿条机构可以在满足抽油杆长冲程运动的同时降低液压缸的尺寸，从而显著降低成本。

Claims (3)

1.一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机，其特征在于：包括底座(1)、机架(2)、驱动组件、配重组件和抽油杆(19)；机架(2)固定于底座(1)上，机架(2)包括两根竖直杆，机架(2)的两根竖直杆之间设有中心双面齿条(4)，中心双面齿条(4)的两侧面均为齿条结构，中心双面齿条(4)下端固定连接抽油杆(19)的上端，抽油杆(19)的下端穿过底座(1)后连接油源；中心双面齿条(4)的底部两侧分别对称布置有驱动组件，每个驱动组件包括液压缸、下齿轮和下齿条；液压缸缸体连接于底座(1)上，液压缸的缸杆端铰接安装下齿轮，下齿轮的一侧和中心双面齿条(4)的齿条结构连接，小齿轮的另一侧和下齿条连接，下齿条固定于机架(2)的竖直杆侧面；中心双面齿条(4)的顶部两侧分别对称布置有配重组件，每个配重组件包括上齿轮和上齿条，上齿轮铰接安装在机架(2)两根竖直杆之间固定的连接件一(7)，上齿轮的一侧和中心双面齿条(4)的齿条结构啮合，上齿轮的另一侧和上齿条啮合，上齿条和机架(2)竖直杆上部通过滚动导轨连接形成滑动副，两个配重组件的两个上齿条上端通过连接件二(11)固定连接，连接件二(11)上固定安装有配重(12)。

2.根据权利要求1所述的一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机，其特征在于：所述的上齿轮通过销轴铰接安装于连接件一(7)。

3.根据权利要求1所述的一种对称双缸齿轮齿条驱动增程式液压抽油机，其特征在于：所述的配重(12)的质量为抽油杆(19)内油液质量的一半。

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