CN2386213Y - 对偶井自平衡式复合轮抽油机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无需额外配重、采用无切换换向的柔性换向机构的对偶井自平衡式复合轮抽油机,包括电动机、减速器、井架,在井架上设有一由轮轴、两个滚轮、两个主动轮构成的复合轮,减速器的输出轴两端分别配有一曲柄,两曲柄的周向夹角为0度、90度、180度或270度,两曲柄的自由端均为铰链,两柔性传动件分别连接两主动轮与两曲柄,曲柄半径为R,主动轮半径为r,2R=2πr,两柔性传动件在各自的主动轮上绕向相反,两个滚轮上分别加工有一轮槽,每一轮槽内固定一根抽油绳,两根抽油绳在各自轮槽内的绕向相反。

Description

对偶井自平衡式复合轮抽油机

本实用新型涉及采油机械技术领域，特别是复合轮抽油机技术领域。

现有技术的情况如下：

现有技术中的抽油机主要有两种，一种是由曲柄连杆驱动的游梁机，这种抽油机笨重、效率低、冲程短；另一种是复合天轮长冲程抽油机，其冲程泵效有所提高，应用范围有所扩大；但这两种抽油机存在共同的缺陷，即单井半空行程下配重作业，抽油机工作每一行程其中半个行程为空行程，不做功，这样浪费了大量的电能，且一抽油机只能单井作业，作业效率低，还需额外配重，同时由于采用简单的曲柄连杆或其它换向机构，换向不尽合理，产生悬点加速度，进而产生动载且动载往往很大，所采用的配重只能平衡静载荷，不能平衡动载荷，因而产生了冲击、震动、变形等一系列不良影响，代表性能指标的冲程与冲程次数的乘积，只能局限在72米/分以下，无法满足对大载荷、深井、稠油采油的需要。

本实用新型的目的是提供一种无需额外配重、具备无切换换向的柔性换向机构的对偶井自平衡式复合轮抽油机。

本实用新型的技术方案是：

本新型对偶井自平衡式复合轮抽油机，包括电动机、减速器、减速器机座、刹车装置、井架、小皮带轮、胶带、大皮带轮，在两个井架上分别设有支座，两个支座之间通过一根轮轴相连，在轮轴上平行设置有由一个滚轮和一个主动轮、另一个滚轮和另一个主动轮组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承，两对滚轮与主动轮间均分别固连为刚体，轮轴为心轴，固定在其两端的支座上，减速器的输出轴两端分别配有曲柄，两曲柄的周向夹角为0度、90度、180度或270度，两曲柄的自由端均为铰链，一柔性传动件的一端固定在一主动轮槽上，另一端固定在一铰链上，另一柔性传动件的一端固定在另一主动轮槽上，另一端固定在另一铰链上，两柔性传动件在各自的主动轮上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，两个滚轮上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，两根抽油绳在各自轮槽内的绕向相反，抽油绳上分别设有悬绳器。

本新型对偶井自平衡式复合轮抽油机，至少与一对或两对井进行相应匹配关联。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、以工况相同或相近似的对偶井互为平衡，这在国内外没有先例，巧妙地解决了额外配重的问题，从而完全省去了沉重的配重及其附加装置，降低了成本，方便了安装使用，同时这种自配重方式其平衡效果极其理想，平稳可靠；

2、采用复合轮、柔性连接件与自由端为铰链的曲柄相结合的换向机构，与现有技术中采用的电机换向、液压换向及其它机械换向方式相比，无连杆，刚柔相间、实现了无切换换向，运行平稳，冲击小，缓冲性能好，简单可靠，实施容易，该换向机构造价低，可以多种方式配置出多种机型，由于无切换换向，运行平稳，冲击小，使得各受力部件经久耐用，增长了使用寿命；

3、柔性连接件在主动轮上的绕法、抽油绳在滚轮上的绕法，保证了该抽油机全行程做功，节省了大量的电能，大大提高了工作效率，且一台抽油机可同时对一对井、两对井、多对井进行抽油工作，从这个意义上更节约了电能，提高了效率，节省了人工。

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细的描述：

图1是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于一对井时的主视图；

图2是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于一对井时的俯视图；

图3是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于两对井时的主视图；

图4是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于两对井时的俯视图；

图5是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于一对井时的主视图；

图6是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于一对井时的俯视图；

图7是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于两对井时的主视图；

图8是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机应用于两对井时的俯视图；

图9是本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机柔性换向机构的示意图。

实施例1：

如图1、图2，应用于一对井，选择一对载荷重量基本相同或相近似、工况相似的油井；

包括电动机10、减速器14、减速器机座17、刹车装置16、井架15、小皮带轮11、胶带12、大皮带轮13，在一对井架15、15上分别设有一支座9、9，两支座9、9之间通过一根心轴3相连，在心轴3上平行设置有由一个滚轮2和一个主动轮1、另一个滚轮2和另一个主动轮1组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承18，两个复合轮的滚轮2与主动轮1间固连为刚体，固定在其两端的支座9上，减速器14的输出轴两端分别配有一曲柄6、6，两曲柄6、6的周向夹角为180度，两曲柄6、6的自由端分别为铰链7、7，柔性传动件8的一端固定在主动轮1上，另一端固定在铰链7上，另一柔性传动件8的一端固定在另一主动轮1上，另一端固定在铰链7上，两柔性传动件8、8在各自的主动轮1、1上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮2、2上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即抽油绳4、4，两抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5，

实施例2：

如图3、图4，应用于两对井，选择两对载荷重量基本相同或相近似、工况相似的油井；

包括电动机1O、减速器14、减速器机座17、刹车装置16、井架15、小皮带轮11、胶带12、大皮带轮13，在一对井架15、15上分别设有一支座9、9，两支座9、9之间通过一根心轴3相连，在心轴3上平行设置有由一个滚轮2和一个主动轮1、另一个滚轮2和另一个主动轮1组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承18，两个复合轮的滚轮2与主动轮1间固连为刚体，固定在其两端的支座9上，减速器14的输出轴两端分别配有一曲柄6、6，两曲柄6、6的周向夹角为180度，两曲柄6、6的自由端分别为铰链7、7，柔性传动件8的一端固定在主动轮1上，另一端固定在铰链7上，另一柔性传动件8的一端固定在另一主动轮1上，另一端固定在铰链7上，两柔性传动件8、8在各自的主动轮1、1上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮2、2上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即抽油绳4、4，两抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5；在另一对井架15、15上分别设有一支座9、9，支座9、9之间通过一根心轴3相连，在心轴3上平行设置有由一个滚轮2和一个主动轮1、另一个滚轮2和另一个主动轮1组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承18，两个复合轮的滚轮2与主动轮1间固连为刚体，固定在其两端的支座9上，第三个柔性传动件8的一端固定在主动轮1上，另一端固定在铰链7上，第四个柔性传动件8的一端固定在另一个主动轮1上，另一端固定在另一个铰链7上，第三个柔性传动件8与第四个柔性传动件8在各自的主动轮1、1上的绕向相反，两滚轮2、2上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即4、4，两根抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5。

实施例3：

如图5、图6所示，应用于一对井，选择一对载荷重量基本相同或相近似、工况相似的油井；

包括电动机10、减速器14、减速器机座17、刹车装置16、井架22、小皮带轮11、胶带12、大皮带轮13，其特征在于在一个井架22上设有一由转轴23、滚轮20、两个主动轮19、19构成的复合轮，在主动轮19和滚轮20之间、滚轮20和主动轮19之间各设有一轴承18，两轴承18、18分别设在轴承座21、21上，滚轮20通过转轴23与两主动轮19、19间固连，同步运动，减速器14的输出轴两端分别配有一曲柄6、6，两曲柄6、6的周向夹角为180度，两曲柄6、6的自由端分别为铰链7、7，柔性传动件8的一端固定在主动轮19上，另一端固定在铰链7上，另一柔性传动件8的一端固定在另一个主动轮19上，另一端固定在另一个铰链7上，两柔性传动件8、8在各自的主动轮19、19上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮20上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳4、4，两抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5。

实施例4：

如图7、图8，应用于两对井，选择两对载荷重量基本相同或相近似、工况相似的油井；

包括电动机10、减速器14、减速器机座17、刹车装置16、井架22、小皮带轮11、胶带12、大皮带轮13，其特征在于在一个井架22上设有一由转轴23、滚轮20、两个主动轮19、19构成的复合轮，在主动轮19和滚轮20之间、滚轮20和主动轮19之间各设有一轴承18，两轴承18、18分别设在轴承座21、21上，滚轮20通过转轴23与两主动轮19、19间固连，同步运动，减速器14的输出轴两端分别配有一曲柄6、6，两曲柄6、6的周向夹角为180度，两曲柄6、6的自由端分别为铰链7、7，柔性传动件8的一端固定在主动轮19上，另一端固定在铰链7上，另一柔性传动件8的一端固定在另一个主动轮19上，另一端固定在另一个铰链7上，两柔性传动件8、8在各自的主动轮19、19上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮20上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳4、4，两抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5；在另一个井架22上设有一由转轴23、滚轮20、两个主动轮19、19构成的复合轮，在主动轮19和滚轮20之间、滚轮20和主动轮19之间各设有一轴承18，两轴承18、18分别设在轴承座21、21上，滚轮20通过转轴23与两主动轮19、19间固连，同步运动，第三个柔性传动件8的一端固定在主动轮19上，另一端固定在铰链7上，第四个柔性传动件8的一端固定在另一主动轮19上，另一端固定在另一铰链7上，第三个柔性传动件8与第四个柔性传动件8在各自的主动轮19、19上的绕向相反，滚轮20上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳，即4、4，两根抽油绳4、4的绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5。

实施例5：

应用于两对井，选择两对载荷重量基本相同或相近似、工况相似的油井；

包括电动机10、减速器14、减速器机座17、刹车装置16、井架15、小皮带轮11、胶带12、大皮带轮13，其特征在于在一对井架15、15上分别设有一支座9、9，支座9、9之间通过一根心轴3相连，在心轴3上平行设置有由一个滚轮2和一个主动轮1、另一个滚轮2和另一个主动轮1组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承18，两个复合轮的滚轮2与主动轮1间固连为刚体，固定在其两端的支座9、9上，减速器14的输出轴两端分别配有一曲柄6、6，两曲柄6、6的周向夹角为180度，曲柄6、6的自由端分别为铰链7、7，柔性传动件8的一端固定在主动轮1上，另一端固定在铰链7上，另一柔性传动件8的一端固定在另一主动轮1上，另一端固定在另一铰链7上，两柔性传动件8、8在各自的主动轮1、1上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮2、2上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即抽油绳4、4，两抽油绳4、4在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5，在第三个井架22上设有一由转轴23、滚轮20、两个主动轮19、19构成的复合轮，在主动轮19和滚轮20之间、滚轮20和主动轮19之间各设有一轴承18，两轴承18、18分别设在轴承座21、21上，滚轮20通过转轴23与两主动轮19、19间固连，同步运动，第三个柔性传动件8的一端固定在主动轮19上，另一端固定在铰链7上，第四个柔性传动件8的一端固定在另一主动轮19上，另一端固定在另一铰链7上，第三个柔性传动件8与第四个柔性传动件8在各自的主动轮19、19上的绕向相反，滚轮20上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳，即4、4，两根抽油绳4、4的绕向相反，抽油绳4、4上分别设有悬绳器5、5。

图9是本新型对偶井自平衡式复合轮抽油机柔性换向机构的示意图，由图中可以看出，该柔性换向机构由两自由端为铰链的曲柄、带有两个主动轮和一个滚轮或两个滚轮的复合轮及连接于铰链和主动轮之间的柔性传动件组成，柔性传动件一般采用钢丝绳或胶带，实现了刚柔相间、无切换换向、相当于四连杆机构的柔性换向机构，该两曲柄之间以周向夹角为0度、90度、180度或270度相匹配，同时柔性连接件在主动轮上的绕法、抽油绳在滚轮上的绕法，保证了该抽油机全行程做功，节省了大量的电能，大大提高了工作效率。

柔性传动件可采用钢丝绳或胶带。

Claims (6)

1、一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，它包括电动机(10)、减速器(14)、减速器机座(17)、刹车装置(16)、井架(15)、小皮带轮(11)、胶带(12)、大皮带轮(13)，其特征在于在一对井架(15)、(15)上分别设有一支座(9)、(9)，两支座(9)、(9)之间通过一根心轴(3)相连，在心轴(3)上平行设置有由一个滚轮(2)和一个主动轮(1)、另一个滚轮(2)和另一个主动轮(1)组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承(18)，两个复合轮的滚轮(2)与主动轮(1)间固连为刚体，固定在其两端的支座(9)上，减速器(14)的输出轴两端分别配有一曲柄(6)、(6)，两曲柄(6)、(6)的周向夹角为180度，两曲柄(6)、(6)的自由端分别为铰链(7)、(7)，柔性传动件(8)的一端固定在主动轮(1)上，另一端固定在铰链(7)上，另一柔性传动件(8)的一端固定在另一主动轮(1)上，另一端固定在铰链(7)上，两柔性传动件(8)、(8)在各自的主动轮(1)、(1)上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮(2)、(2)上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即抽油绳(4)、(4)，两抽油绳(4)、(4)在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳(4)、(4)上分别设有悬绳器(5)、(5)。

2、根据权利要求1所述的一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，其特征在于又增设一对井架(15)、(15)，在该增设的一对井架(15)、(15)上分别设有一支座(9)、(9)，支座(9)、(9)之间通过一根心轴(3)相连，在心轴(3)上平行设置有由一个滚轮(2)和一个主动轮(1)、另一个滚轮(2)和另一个主动轮(1)组成的一组复合轮，在每个复合轮内设有轴承(18)，两个复合轮的滚轮(2)与主动轮(1)间固连为刚体，固定在其两端的支座(9)上，第三个柔性传动件(8)的一端固定在主动轮(1)上，另一端固定在铰链(7)上，第四个柔性传动件(8)的一端固定在另一个主动轮(1)上，另一端固定在另一个铰链(7)上，第三个柔性传动件(8)与第四个柔性传动件(8)在各自的主动轮(1)、(1)上的绕向相反，两滚轮(2)、(2)上分别加工有一轮槽，每一轮槽内固定有一根抽油绳，即(4)、(4)，两根抽油绳(4)、(4)在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳(4)、(4)上分别设有悬绳器(5)、(5)。

3、根据权利要求1所述的一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，其特征在于在所述的轮轴为转轴(23)，与之相应的结构是在一个井架(22)上设有一由转轴(23)、滚轮(20)、两个主动轮(19)、(19)构成的复合轮，在主动轮(19)和滚轮(20)之间、滚轮(20)和主动轮(19)之间各设有一轴承(18)，两轴承(18)、(18)分别设在轴承座(21)、(21)上，滚轮(20)通过转轴(23)与两主动轮(19)、(19)间固连，同步运动，减速器(14)的输出轴两端分别配有一曲柄(6)、(6)，两曲柄(6)、(6)的周向夹角为180度，两曲柄(6)、(6)的自由端分别为铰链(7)、(7)，柔性传动件(8)的一端固定在主动轮(19)上，另一端固定在铰链(7)上，另一柔性传动件(8)的一端固定在另一个主动轮(19)上，另一端固定在另一个铰链(7)上，两柔性传动件(8)、(8)在各自的主动轮(19)、(19)上的绕向相反，曲柄半径为R，主动轮半径为r，2R＝2πr，滚轮(20)上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳(4)、(4)，两抽油绳(4)、(4)在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳(4)、(4)上分别设有悬绳器(5)、(5)。

4、根据权利要求3所述的一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，其特征在于又增设一个井架(22)，在该增设的一个井架(22)上设有一由转轴(23)、滚轮(20)、两个主动轮(19)、(19)构成的复合轮，在主动轮(19)和滚轮(20)之间、滚轮(20)和主动轮(19)之间各设有一轴承(18)，两轴承(18)、(18)分别设在轴承座(21)、(21)上，滚轮(20)通过转轴(23)与两主动轮(19)、(19)间固连，同步运动，第三个柔性传动件(8)的一端固定在主动轮(19)上，另一端固定在铰链(7)上，第四个柔性传动件(8)的一端固定在另一主动轮(19)上，另一端固定在另一铰链(7)上，第三个柔性传动件(8)与第四个柔性传动件(8)在各自的主动轮(19)、(19)上的绕向相反，滚轮(20)上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳，即(4)、(4)，两根抽油绳(4)、(4)在各自的轮槽内绕向相反，抽油绳(4)、(4)上分别设有悬绳器(5)、(5)。

5、根据权利要求1所述的一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，其特征在于在又增设一个井架即第三个井架(22)，其上设有一由转轴(23)、滚轮(20)、两个主动轮(19)、(19)构成的复合轮，在主动轮(19)和滚轮(20)之间、滚轮(20)和主动轮(19)之间各设有一轴承(18)，两轴承(18)、(18)分别设在轴承座(21)、(21)上，滚轮(20)通过转轴(23)与两主动轮(19)、(19)间固连，同步运动，第三个柔性传动件(8)的一端固定在主动轮(19)上，另一端固定在铰链(7)上，第四个柔性传动件(8)的一端固定在另一主动轮(19)上，另一端固定在另一铰链(7)上，第三个柔性传动件(8)与第四个柔性传动件(8)在各自的主动轮(19)、(19)上的绕向相反，滚轮(20)上加工有两轮槽，每一轮槽内固定一根抽油绳，即(4)、(4)，两根抽油绳(4)、(4)的绕向相反，抽油绳(4)、(4)上分别设有悬绳器(5)、(5)；

综上所述，本实用新型对偶井自平衡式复合轮抽油机，是以无切换柔性换向机构为基本特征的，它是由两自由端为铰链(7)的曲柄(6)、(6)与有两个主动轮同相应的滚轮组合的复合轮及连接于铰链(7)和主动轮之间的柔性传动件(8)，匹配成一种相当于四连杆机构的刚柔相间的无切换柔性换向机构；两曲柄(6)、(6)之间的周向夹角可为0度、90度、180度或270度，同上述换向机构可匹配成不同的机型。

6、根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种对偶井自平衡式复合轮抽油机，其特征在于所述的柔性传动件为钢丝绳或胶带。

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