CN2343379Y

CN2343379Y - 衡式经济节能抽油机

Info

Publication number: CN2343379Y
Application number: CN 98216845
Authority: CN
Inventors: 刘美堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-07-04
Filing date: 1998-07-04
Publication date: 1999-10-13
Anticipated expiration: 2008-07-04

Abstract

一种衡式经济节能抽油机,是油井采油设备。它主要由电动机驱动的液压动力端和固定支架、衡梁、多个扇体、蓄能体构成的平衡梁系统组成,借鉴衡器原理,将衡梁的一端与抽油杆相接,另一端与蓄能体相连,利用多扇体传动结构实现了各部均衡的圆周切边力直接牵引,大质量的蓄能体成为平衡和辅助驱动力矩。该抽油机系列品种齐全,结构简单可靠,安装维护方便、成本低,节能效果显著,能够大大降低油田开发的单井设备成本和能耗。

Description

衡式经济节能抽油机

本实用新型涉及一种驱动油田井下往复式有杆抽油泵的抽油机。目前广泛应用于油田生产的各种传统的机械传动抽油机，其结构复杂，传动系统的齿轮、蜗轮减速器、曲柄连杆、摇杆机构、滑块换向等传动环节多，耗能高，效率低，且机体笨重，钢材用量大，制造成本相对较高。而一般的液压抽油机是液压缸直接牵拉抽油杆，只解决了传动效率，很少涉及蓄能问题，且抽油机工作时受力不均衡。随着我国石油开采任务的日趋繁重，尤其是石油竞争的不断加剧，在石油开采中，降低开采成本，采用结构简单、高效节能、运行可靠、维护方便的抽油机已成为我们迫切需要解决的问题。

实用新型的目的是提供一种高效节能、结构简单、成本低廉、运行可靠、安装维护方便的新型经济抽油机，动力系统采用目前已在煤炭、冶金工业普遍使用的、最简便的通用工程液压标准系统。

本实用新型是这样实现的：它有电动机、液压泵、换向阀、油箱、液压缸、衡梁、多个扇体(驴头)、蓄能体(砝码)和固定支架，其特点是借鉴了衡器之平衡和灵敏高效的原理，发展了驴头结构的优点，衡梁上固定有多个扇体，扇体上固定有钢丝绳，衡梁两端有两个扇体，其中一个扇体通过钢丝绳与抽油杆相联接，另一扇体通过钢丝绳与蓄能体相联接，衡梁通过轴承安装在固定支架上，衡梁的轴承边安装有扇体，该扇体通过钢丝绳与动力端液压油缸的拉杆相接，液压缸由电动机、油泵提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

通过以上结构，抽油机工作时，各方受力均匀，其工作力矩被分别牵引到衡梁上的多个同心固定的等相位园弧扇形体上，实现了均衡的园周切边力直接牵引，省去了另外的传动环节，起主要平衡作用的蓄能体将油井杆柱的重力矩转变为一种均匀、平稳可靠的辅助驱动力矩，经单井调试可达到最佳状态。

本实用新型动力部分也可沿用已有的传动装置，将曲柄连杆机构直接与轴承边的扇体上的钢丝绳相连。

下面结合附图进行详述。

附图1为本实用新型的一种实施例的示意图

参照附图1，该衡式经济节能抽油机由电动机、液压泵、换向阀、油箱、扇体1、扇体2、扇体3、扇体4、液压缸5、衡梁6、固定支架11组成。其特点是：固定支架底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，固定支架上安装有定滑轮9和10，衡梁6上装有四个扇体，扇体上固定有钢丝绳，其中扇体1和2分别固定在衡梁6的两端，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，蓄能体的重量大于抽油杆柱重量，可达悬点重量的50％～60％，并且是可以调节的。扇体3和4固定在轴承8的两侧，通过钢丝绳和固定支架上的定滑轮9和10与扇体3一侧的双作用液压缸5的拉杆相连，扇体3和4以及定滑轮9和10通过钢丝绳组成一个与液压缸5相连的封闭的传动链。衡梁6、扇体1、扇体2、扇体3、扇体4、抽油机提升重量和蓄能体共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上、下摆动，轴承8为平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

当机器安装就位后，由于蓄能体的重量大于油井杆柱重量，扇体1和4处于上死点，扇体2和蓄能体7、扇体3和液压缸5的活塞均处于下死点，电动机启动后，带动液压泵运转，驱动油箱内的液压介质，推动液压缸5的活塞由下死点向上运动，液压缸拉杆通过钢丝绳和定滑轮9、10牵动扇体4下行，会同油井杆柱自重力牵动扇体1下行，同时，牵动扇体2和蓄能体7以及扇体3上升，这样，即完成了下行程的蓄能工作又平衡了油井杆柱的下落速度，使运动更趋平稳，扇体1在油井杆柱重力和扇体4的牵动下，由上死点向下运动，直至下死点完成下行程，此时换向阀换向，液压缸5的活塞开始向下运动，拉动扇体3向下运动，同时蓄能体7在重力作用下牵动扇体2向下运动，辅助作功，在扇体3和2的牵动下，扇体1由下死点向上运动，带动油井液体向上运动，到达上死点时将油排出，完成上行程，扇体3和液压缸5的活塞又回到下死点，完成一个往复行程，该抽油机就是如此往复行程工作下去。

附图2为本实用新型的另一实施例的示意图。

参照附图2，动力系统仍采用液压系统，固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有三个扇体，扇体上固定有钢丝绳，其中扇体1和2分别固定在衡梁6的两端，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，蓄能体的重量小于油井杆柱重量，约为悬点重量的30％，并且是可以调节的，扇体3固定在轴承8的一侧，通过钢丝绳直接与一单作用液压缸5的拉杆相连，衡梁6、扇体1、扇体2、扇体3、抽油机提升重量和蓄能体7共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上、下摆动，轴承8为平衡梁系统的平衡中心，液压缸由电动机、液压泵提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

当机器安装就位后，由于抽油杆柱的自重，扇体1处于下死点状态，扇体2和蓄能体7、扇体3和液压缸5的活塞均处于上死点，电动机启动后，带动液压泵运转，趋动油箱内的液压介质，推动液压缸5的活塞由上死点向下运动，同时，扇体2在蓄能体7的重力作用下向下运动辅助作功，在扇体2和3的牵动下，扇体1由下死点向上运动，带动油井液体向上运动，到达上死点时将油排出，完成上行程，此时换向阀换向，扇体1在油井杆柱重力下，由上死点下落，牵动扇体2和蓄能体7上升完成下行程蓄能工作。在液压缸容积效应和蓄能体7重力的平衡下，油井杆柱和扇体1平稳回落到下死点，完成一个往复行程，该抽油机就是如此往复行程工作下去。

附图3为本实用新型的第三种实施例的示意图。

参照附图3，动力端仍采用液压系统，固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有四个扇体，其中扇体1和2分别固定在衡梁6的两端，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，蓄能体的重量大于油井杆柱重量，可达到悬点重量的50％～60％，并且是可以调节的，扇体3和4固定在轴承8的两侧，通过钢丝绳分别与两个同一液压泵驱动的单作用液压缸5和12的拉杆直接相连，衡梁6、扇体1、扇体2、扇体3、扇体4、抽油机提升重量和蓄能体7共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上、下摆动，轴承8为平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

当机器安装就位后，由于蓄能体的重量大于油井杆柱重量，扇体1和4处于上死点，液压缸12的活塞也处于上死点，扇体2和蓄能体7、扇体3和液压缸5的活塞均处于下死点，电动机启动后，带动液压泵运转，驱动油箱内的液压介质，推动液压缸12的活塞由上死点向下运动，会同油井杆柱自重力牵动扇体1下行，同时，牵动扇体3、扇体2和蓄能体7上升，这样，在完成下行程蓄能工作的同时也平衡了油井杆柱的下落速度，使运动更趋平稳，扇体1在油井杆柱重力和扇体4的牵动下，由上死点向下运动，直至下死点完成下行程，此时换向阀换向，液压缸5的活塞由上死点开始向下运动，牵动扇体3向下运动，同时蓄能体7在重力作用下牵动扇体2向下运动辅助作功，在扇体3和2的牵动下，扇体1由下死点向上运动，带动油井液体向上运动，到达上死点时将油排出，完成上行程，完成一个往复行程，该抽油机就是如此往复行程工作下去。

上述实施例，一种衡式经济节能抽油机，是在同一发明构思下的不同实现方式，其衡梁上的多个扇体为同心固定的等相位园弧扇形体；蓄能体的重量是可调的；实现园周切边均衡牵引的钢丝绳也可以是索、链、带。

在本实用新型中，附图1和附图2的实现方式，其液压动力驱动系统，也可以使用电动机、减速箱、曲柄连杆机构，能够用于目前游梁抽油机的改进。

本实用新型，三扇体结构蓄能体重量略小，约为本机悬点重量的30％，节能效果为40％以上，而四扇体结构蓄能体重量可达悬点重量的50％～60％，节能在47％～50％以上，蓄能体可做成非金属构件，减少钢材用量。

本实用新型，就已完成设计的三扇体7型2.5米机、10型3米机、12型4.4米机和四扇体单缸双作用10型3.15米四种机型，与传统的游梁抽油机相比，机体耗用钢材只占游梁式抽油机的21％；最大行程与相应冲程数的乘积(这是抽油机的功能指标)提高了40.9％；而所应配备的电动机总功率仅为游梁抽油机的51.28％；与链条式抽油机相比，本实用新型四扇体10型机配备功率刚好等于链条式5型机的配备功率；予算造价约为游梁式抽油机的43％，按现行电价计算，该实用新型10型机二十个月的节电费用，就可制造一台该10型机。本实用新型的推广实施，必将为油田的开发带来新的生机。

Claims

1、一种衡式经济节能抽油机，由电动机、液压泵、换向阀、油箱、液压缸、衡梁、固定支架组成，其特征在于固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有多个扇体，扇体上固定有钢丝绳，衡梁6的两端分别固定有扇体1和2，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，衡梁的轴承边安装有扇体，该扇体通过钢丝绳与动力端液压油缸的拉杆相接，衡梁6、衡梁上的扇体、抽油机提升重量和蓄能体共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上下摆动，轴承8为该平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

2、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有四个扇体1、2、3、4，扇体上固定有钢丝绳，衡梁6的两端分别固定有扇体1和2，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，扇体3和4固定在轴承8的两侧，扇体3、4通过钢丝绳和固定支架上的两个定滑轮9、10与扇体3一侧的一个双作用液压缸拉杆相连，组成一个封闭的传动链，衡梁6、扇体1、2、3、4、抽油机提升重量和蓄能体共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上下摆动，轴承8为该平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

3、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有三个扇体，扇体上固定有钢丝绳，其中扇体1、2分别固定在衡梁6的两端部，另一个扇体3固定在轴承8的一侧，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，扇体3通过钢丝绳与一个单作用液压缸的拉杆相连，衡梁6、扇体1、2、3、抽油机提升重量和蓄能体7共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上下摆动，轴承8为平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀控制液压缸拉杆的往复运动。

4、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于固定支架11底部固定在地面上，顶部通过轴承8与衡梁6联接，衡梁6上装有四个扇体，扇体上固定有钢丝绳，其中扇体1、2分别固定在衡梁6的两端部，扇体1通过钢丝绳与抽油杆相接，扇体2通过钢丝绳与蓄能体7联接，另两个扇体3、4固定在轴承8的两侧，扇体3、4通过钢丝绳分别与两个单作用液压缸的拉杆相连，衡梁6、扇体1、2、3、4、抽油机提升重量和蓄能体共同组成平衡梁系统，通过轴承8在固定支架上做上下摆动，轴承8为平衡梁系统的平衡中心，液压缸拉杆由液压泵、电动机提供动力，并通过换向阀3控制液压缸拉杆的往复运动。

5、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于衡梁上的多个扇体为同心固定的圆弧扇形体。

6、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于衡梁上的多个扇体为同心固定的等相位圆弧扇形体。

7、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于蓄能体7的重量是可调的。

8、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于实现圆周切边均衡牵引的钢丝绳也可以是索、链、带。

9、如权利要求1所述的衡式经济节能抽油机，其特征在于动力端也可以是曲柄连杆机构。