CN2339787Y - 一种摇臂往复式抽油机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种摇臂往复式抽油机,其特点是电动机输出轴转动经V型联组带传给减速器,在减速器的输出轴上装有主动小链轮且与摇臂上端转轴上安装的被动大链轮通过链传动,在被动大链轮轴的两端各装一个驱动齿轮和一个啮合限位滚轮,当驱动齿轮在长环形销齿轨道中连续啮合转动时,带动整个机芯上下往复直线运动,机芯的动作经宽带和抽油杆传到井下油泵。本实用新型结构简单,运行可靠,体积小,制造成本低,节电明显,负载平衡度高。
Description
本实用新型属于驱动机构位于地面且专用油矿采油用的抽油机，更具体地说是一种摇臂往复式抽油机。
抽油机是开采石油中的一项重要的机械设备。目前国内外各油田使用的抽油机大多数是游梁式抽油机，其机械传动核心是曲柄连杆机构配加圆周旋转平衡重块；在输入功率转换为竖直方向的抽油功率中近似满足正弦函数规律，从理论上看无论取有效值还是平均值都不会超过70％；由于结构形式和减速器扭矩等因素的限制难以实现大冲程小冲数的优化采油工作制度。
为了克服游梁式抽油机的缺点，近年来国内外研制出较多类型的无游梁增程抽油机和一些换向机构复杂的长冲程抽油机，如专利号90208605.792209276.6 93218032.9的机型。在这些机型中大量使用钢丝绳、链条和复杂的换向机构，当样机在油田现场使用时，可靠性差，工作运行时间短。
本实用新型的目的是克服已有技术的一些缺点，提出一种工作可靠、节能高效、制造成本低和现场使用简便的摇臂往复式抽油机。
实现本实用新型的目的主要技术方案：功率和动力采用齿轮传动和链传动相结合，充分发挥各自的优越性；以摇臂作为换向机构带动整个机芯往复直线运动。
本发明的具体结构：电力控制箱提供电能给电动机和刹车装置，电动机输出转矩经V型联组带到减速器，减速器进一步增矩减速通过链传动或齿轮传动到摇臂的上端转轴，在轴的两端分别安装驱动齿轮和限位扶正滚轮，驱动齿轮在封闭长环形销齿或齿条轨道中啮合转动，限位扶正滚轮用于保证驱动齿轮与轨道的正确啮合；在摇臂的下端轴上挂着机芯部件，减速器、电动机和平衡配重都在机芯部件上；在摇臂的作用下，驱动齿轮的啮合转动就变成机芯的上下往复运动；悬挂油井载荷的橡胶宽带跨过整机框架顶端的导向轮接在机芯或摇臂的转轴上，从而实现抽油泵上下往复的抽油机动作。在机芯上配装平衡重块用于调整系统的平衡度。
本实用新型的主要优点：采用摇臂和齿轮机构作为换向部件使得参与换向的重量轻、惯量小是确保工作运行可靠的关键，在系统的机构传动过程中无冲击平稳运行。机芯既作为动力源又作为负载的平衡重，因此整机动载利用率最高。整机结构简单，重量轻，系统节电30-50％，减速器输出扭矩仅为同型游梁式抽油机减速器输出扭矩的1/10，负载平衡度达97％以上，整机框架占地仅为1.2平方米，无论生产制造或是油田使用都具有良好的经济效益和社会效益，是一种具有应用前景的理想机型。
下面结合附图进一步说明本实用新型的特点：
图1为本实用新型主视结构示意图；
图2为本实用新型俯视结构示意图；
图3为本实用新型机芯正视结构示意图。
由图1-3所示，本实用新型是由机芯上下往复移动扶正轨道1，扶正滚轮2，扶正滚轮支座3，长环型销齿轨道4，销齿组件5，驱动齿轮6，啮合限位滚轮7，限位轨道8，被动大链轮9，链条10，主动小链轮11，减速器输出轴12，减速器13，电动机14，减速器输入皮带轮15，V型联组带16，电动机皮带轮17，负载悬挂宽带连接组件18，悬挂宽带19，驱动齿轮轴20，摇臂组件21，摇臂下端铰链22，机芯框架23，整机框架24，长环形销齿轨道曲线段25，限位轨道曲线段26，刹车手把27，电力控制器28，整机底座29，天车导向轮30，导向轮轴31，导向轮支座32，抽油杆县挂器33组成。
所述的电力控制箱28提供电力给电动机14及刹车装置，电动机皮带轮17的转矩经V型联组带16传给减速器输入皮带轮15，经减速器13增矩减速由输出轴12上的主动链轮11以链条10传给被动链轮9和与其同轴的驱动齿轮6，与驱动齿轮6同轴还有啮合限位滚轮7在啮合限位轨8上滚动，用于保证驱动齿轮与销齿轨道的正确啮合、从而实现驱动齿轮6沿长环形轨道上下循环往复运动，驱动齿轮的轴20也作为摇臂21的上端转轴，摇臂21下端铰链22挂有机芯框架23，在框架23上装有扶正滚轮2、减速器13、电动机14和平衡铁块，驱动齿轮6与销齿轨道4的啮合传动，在摇臂21的作用下，实现了机芯整体(图3)上下往复直线运动；扶正滚轮2与安装在整机框架24上的扶正轨道1滚动配合，确保机芯框架23在整机框架24内上下畅通往复直线运动。以上所述的机芯组件和动力驱动部件既作为能量传输环节又作为负载的平衡重。本实用新型使用两个相同的销齿轨道4和限位轨道8组成的轨道组件，对称安装在整机框架24上，在整机框架24顶端安装天车轮组件30、31、32，负载悬挂宽带19一端经悬挂器33与抽油杆34连接，另一端接在机芯框架23或摇臂21的上端，因此，机芯组件的上下往复直线运动经悬挂宽带19和天车轮30的导向作用就变成了油井抽油设备的抽油动作。图1所示的29为外框架底座，35为油井口。
本实用新型抽油机的工作过程：动力电源由电力控制28进行起动输送到电动机14，电动机皮带轮17转动经V型联组带16、减速器输入皮带轮15、减速器13减速增矩、减速箱输出轴12上的主动链轮11、链条10传给被动链轮9，在被动链轮轴20两端各装有一个驱动齿轮6和啮合限位滚轮7，被动链轮9与驱动齿轮6同相位转动；驱动齿轮6与封闭长环形销齿轨道4的连续啮合转动，在摇臂21的作用下，整个机芯组件(图3)就做竖直方向的往复直线运动，经跨在天车轮30上的悬挂负载宽带19就把竖直方向大行程的往复直线运动传给油井的抽油设备的上下抽油动作。
Claims (6)
1.一种摇臂往复式抽油机，包括抽油杆悬挂器、悬挂载荷宽带、天车导向轮、整机外框架、长环形齿条或销齿轨道和限位扶正轨道、摇臂组件、减速器及传动组件，其中由包括驱动齿轮、摇臂组件、减速器、电动机和机芯框架组成机芯，其特征在于电动机输出轴的转动经V型联组带或法兰联轴器传给减速器，在减速器的输出轴上装有主动小链轮且与摇臂上端转轴上安装的被动大链轮通过链条传动或将减速器的输出轴直接作为驱动齿轮轴而传动力矩。在被动大链轮轴的两端各按装一个驱动齿轮和一个啮合限位滚轮，摇臂的下端以铰链方式装在机芯框架上，悬挂油井载荷的宽带跨过天车导向轮接在机芯上。
2.按照权利要求1所述的抽油机，其特征在于所述的摇臂轴上装有链轮、齿轮和啮合限位滚轮。
3.按照权利要求1所述的抽油机，其特征在于所述的减速器输出轴和摇臂上端转轴之间采用链传动或齿轮传动。
4.按照权利要求1所述的抽油机，其特征在于所述的悬挂油井载荷宽带连接到摇臂的上端轴上或直接连接到机芯上。
5.按照权利要求1所述的抽油机，其特征在于所述的整机外框架采用铆焊或螺栓连接。
6.按照权利要求1所述的抽油机，其特征在于所述的啮合限位滚轮轴承和机芯运动扶正滚轮轴承采用调心系列轴承。
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