CN219101310U - 智能立式皮带抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能立式皮带抽油机，基座上安装有底座，直立状态时后支点及前支点上共同铰接有主体支架，主体支架旁边设置有自动平衡机构和控制柜；主体支架后立面安装有吊重导轨，吊重导轨中设置有吊重；主体支架顶部的动力总成包括后滑轮、换向滚筒、前滑轮、电磁刹车和驱动单元，电磁刹车和驱动单元分别同轴设置在换向滚筒两侧；后滑轮、换向滚筒、前滑轮中依次穿有吊重皮带，吊重皮带后端头与吊重上端面固定连接，吊重皮带前端向下再穿过动滑轮后，吊重皮带前端头固定在主体支架顶部；动滑轮向上与防坠落机构铰接，防坠落机构再向上与主体支架顶部固定连接。本实用新型的整体结构可靠、运动稳定性大幅提高、耐用性强。

Description

智能立式皮带抽油机

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻采装备技术领域，涉及一种智能立式皮带抽油机。

背景技术

立式皮带抽油机是石油开采作业常用的一种抽油机，在抽油过程中，主要用于带动井下抽油泵往复运动，将井下油液抽取至地面。现有立式皮带抽油机在结构中主要存在以下不足：1)负载与吊重分别悬挂于皮带两端，负载对皮带的拉力和吊重对皮带的拉力通过皮带相互作用，理想状态下负载与吊重重量相同时达到平衡状态，即直接平衡，因此该结构没有省力单元，仅能依靠提高平衡效果来降低能耗。2)由于采用滚筒驱动方式，在换向时电机需停机再切换转向，造成电机频繁启停并且频繁换向，对电气电路、减速器等部件均造成频繁的冲击，不仅增大了能耗，而且影响整机使用寿命。3)在修井作业时，由于其主体支架距离井口较近，使修井机受到位置和空间的限制，给施工作业造成不便。4)由于缺少相应的控制系统，其智能控制水平较低，对复杂井况的适应能力较差。5)虽然采用了吊重平衡的形式，但缺少自动调整平衡的功能，无法做到精确平衡。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能立式皮带抽油机，解决了现有技术中存在的节能效果不好，电机频繁启停、换向，井口维护不便，缺少智能控制功能，动态平衡难以保证的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种智能立式皮带抽油机，包括基座，在基座的上表面安装有底座，底座的上表面从后到前依次设置有备用支点、后支点、前支点，直立状态时后支点及前支点上共同铰接有主体支架，在主体支架旁边设置有自动平衡机构和控制柜；在主体支架后立面安装有吊重导轨，吊重导轨中滑动设置有吊重；

在主体支架顶部支撑安装有动力总成，该动力总成包括后滑轮、换向滚筒、前滑轮、电磁刹车和驱动单元，电磁刹车和驱动单元分别同轴设置在换向滚筒两侧，即电磁刹车的刹车盘与换向滚筒的滚筒轴同心安装，驱动单元的输出轴与换向滚筒的滚筒轴同心安装；在后滑轮、换向滚筒、前滑轮中依次穿有吊重皮带，吊重皮带的后端头与吊重上端面固定连接，吊重皮带的前端向下再穿过动滑轮后，吊重皮带的前端头固定在主体支架顶部；动滑轮向上与防坠落机构铰接，防坠落机构再向上与主体支架顶部下表面固定连接。

本实用新型的智能立式皮带抽油机，其特征还在于：

所述的主体支架后立面还安装有两个斜撑杆，两个斜撑杆分别设置在主体支架后立面两边，两个斜撑杆与主体支架外侧均为铰接结构。

所述的斜撑杆选用固定拉杆、丝杠、液压缸或者千斤顶之一。

所述的主体支架、斜撑杆各自通过螺栓螺母或销轴固定在底座上的相应支点上。

所述的防坠落机构向上与前滑轮竖直对正。

本实用新型的有益效果是，针对前述现有机型的不足进行改进优化，改变原有的驱动方式，增加了换向滚筒、动滑轮、防坠落机构和支撑设备，使整体结构更加可靠、运动稳定性大幅提高、耐用性得到加强，并且易于进行修井作业，有效解决上述背景技术中提及的五个方面的问题，结构简单可靠、运动稳定性好、安全性高，提高了产品实用性和整机效率。

附图说明

图1是本实用新型装置的侧视图；

图2是本实用新型装置的主视图。

图中，1.基座，2.底座，3.主体支架，4.斜撑杆，5.吊重，6.吊重导轨，7.吊重皮带，8.后滑轮，9.电磁刹车，10.换向滚筒，11.前滑轮，12.驱动单元，13.防坠落机构，14.动滑轮，15.自动平衡机构，16.控制柜。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型的结构是，包括基座1，在基座1的上表面安装有底座2，底座2的上表面从后到前依次设置有备用支点、后支点、前支点，(直立状态时)后支点及前支点上共同铰接有主体支架3，在主体支架3旁边设置有自动平衡机构15和控制柜16(主体支架3倾斜时，自动平衡机构15和控制柜16在底座2的上表面固定不动)，即主体支架3、自动平衡机构15和控制柜16同时安装在底座2的上表面；在主体支架3后立面安装有纵贯上下的吊重导轨6，吊重导轨6中滑动设置有吊重5，在主体支架3后立面还安装有两个斜撑杆4，该两个斜撑杆4分布在主体支架3后立面下段的两边沿；(图1中斜撑杆4和吊重导轨6的指示有重叠，是因为两个斜撑杆4分布在吊重导轨6下段的两边，侧视方向看的话就显示为部分重叠)；

在主体支架3顶部支撑安装有动力总成，该动力总成包括后滑轮8、换向滚筒10、前滑轮11、电磁刹车9和驱动单元12，电磁刹车9和驱动单元12分别同轴设置在换向滚筒10两侧，即电磁刹车9的刹车盘与换向滚筒10的滚筒轴同心安装，驱动单元12的输出轴与换向滚筒10的滚筒轴同心安装；在后滑轮8、换向滚筒10、前滑轮11中依次穿有吊重皮带7(两根平行设置)，吊重皮带7的后端头与吊重5上端面固定连接，吊重皮带7的前端向下再穿过动滑轮14后，吊重皮带7的前端头(即末端为固定端)固定在主体支架3顶部；动滑轮14向上与防坠落机构13铰接，防坠落机构13再向上与主体支架3顶部下表面固定连接，(防坠落机构13向上与前滑轮11竖直对正)。

吊重皮带7自吊重5上端起始，向上绕过后滑轮8，向前对称绕过换向滚筒10，再向前绕过前滑轮11，再向下绕过动滑轮14，再向上固定在前滑轮11下方的主体支架3终止。

两个斜撑杆4分别设置在主体支架3后立面两边，两个斜撑杆4与主体支架3外侧均为铰接结构，斜撑杆4选用固定拉杆、丝杠、液压缸或者千斤顶之一。主体支架3、斜撑杆4各自通过螺栓螺母或销轴固定在底座2上的相应支点上。

驱动单元12选用直驱电机、交流电机或液压马达来输出扭矩。

吊重导轨6选用钢轨或者滑轨，以便满足吊重5顺利上下移动。

本实用新型的改进结构有以下技术优势：

1)采用了动滑轮14，使吊重5的平衡力成倍地与负载力进行平衡，并分散在主体支架3上，由于主体支架3为四立柱矩形框架，整体结构稳定性高，整机受力可有效分散到底座2上。

2)应用了换向滚筒10，实现在不改变电机转向的条件下使滚筒进行向前或向后的往复运转，大大降低电机启停换向造成的冲击，使整机寿命提高。

3)应用了电磁刹车9，即可作为正常工作过程中的减速单元，也可以作为紧急情况下的安全锁紧单元。

4)应用了防坠落机构13，既可以用于测量负载上下往复运动时的位置变化，又可以作为安全设备在紧急情况下将动滑轮14和悬挂的负载及时拉住，避免损坏井口装置。

5)采用了向后倾斜的偏移结构设计，退出主体支架3的前支点与底座2的连接销后，通过调整斜撑杆4的长度，将斜撑杆4的下端与底座2上的备用支点铰接，使主体支架3可以绕着后支点向后倾斜，与底座2形成一定的角度，从而使动滑轮14等单元从井口上方向后偏移，大大提高了修井作业时抽油机调整的便捷性。

6)采用了自动平衡机构15(该自动平衡机构15的结构已在专利申请中公开，专利名称为《自动调重载荷控制系统》，申请号为CN201921780299.1)。

7)控制柜16通过分析传感器参数，实现对驱动单元12转速和自动平衡机构15的自动调节，兼顾远程监控和人工控制，实现“油多快抽，油少慢抽，无油间抽”的自动控制功能，同时可自动计算电量参数，绘制功图曲线，可实现故障自动报警和停机，并将各项数据发送至远程监控平台，提高产品运行可靠性和安全性，实现无人值守。(控制柜16涉及的技术已在专利申请中公开，专利名称为《用于吊重平衡游梁式抽油机的智能控制系统》，申请号为CN201921780321.2)。

8)后滑轮8、前滑轮11及动滑轮14均安装有一种可独立旋转结构，使两侧滑轮均能独立旋转。(其中应用的技术已在专利申请中公开，专利名称为《一种新型结构吊重平衡游梁式抽油机》，申请号为CN202022090147.8)。

9)吊重5与左右两条吊重皮带7连接处为一种铰接结构。(其中应用的技术已在专利申请中公开，专利名称为《一种吊重平衡游梁式抽油机的吊重横梁装置》，申请号为CN202022044297.5)。

本实用新型的工作过程是，

驱动单元12带动换向滚筒10运作，换向滚筒10带动缠绕在其两侧的吊重皮带7做往复运动，吊重皮带7带动动滑轮14做上下往复运动，同时，吊重皮带7带动吊重5做上下往复运动，可将后端的吊重5的重力通过吊重皮带7传递至动滑轮14上，使得动滑轮14向下运动时吊重5为向上运动，动滑轮14向上运动时吊重5为向下运动，达到动态平衡的目的。

Claims (5)

1.一种智能立式皮带抽油机，其特征在于：包括基座(1)，在基座(1)的上表面安装有底座(2)，底座(2)的上表面从后到前依次设置有备用支点、后支点、前支点，直立状态时后支点及前支点上共同铰接有主体支架(3)，在主体支架(3)旁边设置有自动平衡机构(15)和控制柜(16)；在主体支架(3)后立面安装有吊重导轨(6)，吊重导轨(6)中滑动设置有吊重(5)；

在主体支架(3)顶部支撑安装有动力总成，该动力总成包括后滑轮(8)、换向滚筒(10)、前滑轮(11)、电磁刹车(9)和驱动单元(12)，电磁刹车(9)和驱动单元(12)分别同轴设置在换向滚筒(10)两侧，即电磁刹车(9)的刹车盘与换向滚筒(10)的滚筒轴同心安装，驱动单元(12)的输出轴与换向滚筒(10)的滚筒轴同心安装；在后滑轮(8)、换向滚筒(10)、前滑轮(11)中依次穿有吊重皮带(7)，吊重皮带(7)的后端头与吊重(5)上端面固定连接，吊重皮带(7)的前端向下再穿过动滑轮(14)后，吊重皮带(7)的前端头固定在主体支架(3)顶部；动滑轮(14)向上与防坠落机构(13)铰接，防坠落机构(13)再向上与主体支架(3)顶部下表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的智能立式皮带抽油机，其特征在于：所述的主体支架(3)后立面还安装有两个斜撑杆(4)，两个斜撑杆(4)分别设置在主体支架(3)后立面两边，两个斜撑杆(4)与主体支架(3)外侧均为铰接结构。

3.根据权利要求2所述的智能立式皮带抽油机，其特征在于：所述的斜撑杆(4)选用固定拉杆、丝杠、液压缸或者千斤顶之一。

4.根据权利要求1所述的智能立式皮带抽油机，其特征在于：所述的主体支架(3)、斜撑杆(4)各自通过螺栓螺母或销轴固定在底座(2)上的相应支点上。

5.根据权利要求1所述的智能立式皮带抽油机，其特征在于：所述的防坠落机构(13)向上与前滑轮(11)竖直对正。

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