CN2400601Y - 五连杆抽油机 - Google Patents
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Abstract
一种五连杆抽油机,其游梁固接有后臂,该后臂有双层变径圆弧面,其主连杆的上端固接一横梁,该横梁铰接于一副连杆,该副连杆的横臂上装有悬挂式平衡重,该副连杆连接一柔性连接件,绕经后臂的高位弧面B并连接于该弧面的末端;所述主连杆顶端横梁连接有柔性连接件,绕经后臂的低位弧面A并连接于该弧面的末端;本实用新型在保持原常规游梁式抽油机和异型游梁式抽油机的优点的同时,具有更大冲程,将净扭矩峰值及惯性载荷降到更低,实现高效节能。
Description
本实用新型涉及石油开采设备，具体的是一种五连杆抽油机。
抽油机是油田重要开采设备，它关系到采油效率及作业成本。在现有技术中，异型游梁式抽油机是常规游梁式抽油机的改进型，它不但保持了由支座、游梁、连杆、曲柄等组成的四连杆机构的结构简单、工作可靠、坚固耐用、维护操作简便等优点，还具有体积小、冲程大、能减小净扭矩峰值及惯性载荷无负扭矩的高效节能降耗等优点，但它还有不足之处：在减小净扭矩峰值及惯性载荷方面做的还不够，游梁摆角只能在90度之内摇摆，获得的长冲程相对有限，现有技术还有改进完善的必要。
本实用新型的目的是提供一种改进的五连杆抽油机，它在保持原常规游梁式抽油机和异型游梁式抽油机的优点的同时，具有更大冲程，将净扭矩峰值及惯性载荷降到更低，实现高效节能。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种五连杆抽油机，其构造包括机架、连接有驴头的游梁、由电动机—减速机组驱动的曲柄、主连杆；所述游梁以支承轴铰接于机架；所述主连杆铰接于曲柄；其特征在于：
所述游梁固接有后臂，该后臂有双层变径圆弧面，其中低位弧面A距游梁铰接支承轴的距离较近，高位弧面B距该支承轴的距离较远；
所述主连杆的上端固接一横梁，该横梁有铰接座以铰销铰接于一副连杆的前臂端部，该副连杆有呈拐角形的前、后双臂，该拐角处固接有两侧外伸的横臂，该横臂上装有悬挂式平衡重；所述副连杆的后臂端部以转销连接一柔性连接件，该连接件绕经游梁后臂高位弧面B并连接于该弧面的末端；所述主连杆顶端横梁连接有柔性连接件，该连接件绕经游梁后臂的低位弧面A并连接于该弧面的末端。
本实用新型的目的还可以通过以下措施实现：
所述柔性连接件为钢丝绳、链条中的任一种，每个弧面上的柔性连接件可以为一根，也可以为多根。
所述游梁的双层变径圆弧面中，其低位弧面A有等同的两个，分别位于高位弧面B的左、右两侧，该低位弧面A可由不同半径的二段或多段圆弧或平面螺线构成，所述高位弧面B可由单一半径圆弧构成，也可由不同半径的多段圆弧或平面螺线构成。
所述连接于游梁的驴头为由上块与下块的外凸臂以螺栓连接的开合式复合构造。
本实用新型有以下积极有益的效果：
本抽油机与同型号异型游梁式抽油机相比具有如下优点：
1.有更大的长冲程：游梁摆角可增大到140度以上，约比异型游梁式抽油机的摆角增大三分之一至二分之一；
2.净扭矩峰值及惯性载荷降到更低；
3.节能降耗，进一步提高效率，工作易启动，所配电机功率减小，启动电流及最大工作电流均减小；
4.采用开合式驴头结构，便于油井修井作业；
5.游梁改短，全机体积减小。
现以较佳实施例结合附图进行说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1中游梁后臂的结构示意图；
图3是图2的C-C剖面图；
图4是图1中横梁的侧视图；
图5是图1中副连杆及悬挂式平衡重的结构示意图；
图6是图5中副连杆的侧视图；
图7是已有技术的常规游梁抽油机的净扭矩曲线图；
图8是已有技术的异型游梁式抽油机的净扭矩曲线图；
图9是本实用新型的净扭矩曲线图。
附图编号：
1.电动机 2.传动皮带 3.减速机
4.曲柄 5.曲柄平衡重 6.主连杆
7.横梁
8.铰接座 801.铰销
9.副连杆
10.横臂 11.固定环 12.悬挂式平衡重
13.转销 14.柔性连接件 15.柔性连接件
16.游梁后臂 17.游梁 18.支承轴
19.支轴座
20.驴头
201.上块 202.下块 203.(安装连接螺栓的)外凸臂
204.连接螺栓
21.悬吊器 22.安全耳 23.安全伸缩式挡板
24.安全伸缩式挡板 25.机架 26.刹车装置
27.减速机支座 28.电动机支座 29.底座
请参照图1，本实用新型的五连杆抽油机，其构造包括机架25、连接有驴头20的游梁17、由电动机—减速机组驱动的曲柄4、主连杆6；所述游梁17以支承轴18铰接于机架25；所述主连杆6铰接于曲柄4；
所述游梁17固接有后臂16，该后臂16有双层变径圆弧面A和B，其中低位弧面A距游梁铰接支承轴18的距离较近，高位弧面B距该支承轴18的距离较远；
请参照图4、图5、图6，所述主连杆6的上端固接一横梁7，该横梁7有铰接座8以铰销801铰接于一副连杆9的前臂端部，该副连杆9有折弯的拐角形状例如三角形状的前、后双臂，该拐角处固接有两侧外伸的横臂10，该横臂10上装有悬挂式平衡重12；所述副连杆9的后臂端部以转销13连接一柔性连接件15，该连接件15绕经游梁后臂高位弧面B并连接于该弧面的末端；所述主连杆6顶端横梁7连接有柔性连接件14，该连接件14绕经游梁后臂的低位弧面A并连接于该弧面的末端。
实施时，所述柔性连接件14、15为钢丝绳、链条中的任一种，每个弧面上的柔性连接件可以为一根，也可以为多根。
请同时参照图2、图3，所述游梁的双层变径圆弧面中，其低位弧面A有等同的两个，分别位于高位弧面B的左、右两侧，该低位弧面A可由不同半径的二段或多段圆弧或平面螺线构成，所述高位弧面B可由单一半径圆弧构成，也可由不同半径的多段圆弧或平面螺线构成。
在图2、图3中，所述低位弧面A是由二段不同半径r2、r3的圆弧构成变径圆弧，高位弧面B是由同一半径r1的圆弧构成的变径圆弧；
在图6所示实施例中，所述副连杆9为直角等腰三角形状，悬挂式平衡重12是有多个圆形中心带有圆孔的扁平式砝码组成，横臂10为圆柱形，固定环11为圆环形并带有固定螺栓。
在图1中，所述连接于游梁的驴头20为由上块201与下块202的外凸臂203以螺栓204连接的开合式复合构造。
本实用新型的结构特点和工作原理：
本五连杆抽油机采用特殊设计的双层变径圆弧体作游梁后臂和增加副连杆机构所起的作用是：当游梁运动到上冲程前段(曲柄旋转45度角)及下冲程末段(曲柄旋转到315度角以后)时，其连接件14与低位弧面A相切于较远离游梁支承轴18的弧面上，同时连接件15与高位弧面B相切于最远离游梁支承轴18的弧面上，这时平衡重12处于约和横梁7水平的位置，其重力主要作用在B圆弧面上，所形成的力矩最大，弥补了曲柄平衡重5在此时力矩最小的不足：当游梁运动到上冲程曲柄旋转45～90度角段落及下冲程曲柄旋转到270～315度角段落时，其连接件14与低位弧面A相切于最远离游梁支承轴18的弧面上，同时连接件15与高位弧面B相切于较远离游梁支承轴18的弧面上，这时平衡重12的重力同时作用在A、B两个圆弧面上，且作用在B圆弧面上的力相对大一些，此时所形成的力矩较大，弥补了曲柄平衡重5在此段落相对力矩不足的现象；而当游梁运动到上冲程曲柄旋转90～135度角段落及下冲程曲柄旋转到225～270度角段落时，其连接件14与A圆弧面相切于较近离游梁支承轴18的弧面上，同时连接件15与B圆弧面相切于较近离游梁支承轴18的弧面上，这时平衡重12的重力同时作用在A、B两个圆弧面上，且作用在A圆弧面上的力相对大一些，此时所形成的力矩减小，与曲柄平衡重5在此段落最大力矩相匹配；而当游梁运动到上冲程末段(曲柄旋转135度角以后)及下冲程前段(曲柄旋转到225度角以前)时，其连接件14与A圆弧面相切于最近离游梁支承轴18的弧面上，同时连接件15与B圆弧面相切于最近离游梁支承轴18的弧面上，这时平衡重12处在约和横梁7在一条垂直线的位置，其重力主要作用在A圆弧面上，所形成的力矩最小，相对减小了曲柄平衡重5在此处的惯性力；整个上冲程的过程，平衡重12是逐渐向下移转90度左右角的过程，整个下冲程的过程，平衡重12是逐渐向上移转90度左右角的过程，由此周而复始的在双层变径圆弧形状游梁后臂16的A和B两个圆弧面上作周期性来回转移变化。
以上这种运动状态，相应地降低了上冲程悬点的惯性载荷和挣扭矩峰值，也相应提升了净扭矩谷值；由此还形成了慢提快放的特点(曲柄上冲程转角约为190度左右，下冲程约为170度左右)，相应地降低了上冲程悬点的加速度；使得净扭矩曲线在一个曲柄旋转周期的上下冲程两个过程中达到近似平滑等值的曲线；从而达到节能、降耗、提高效率的目的；请参照图7、图8、图9，其中图7、图8为已有技术的净扭矩曲线，其峰值较高，图9示本实用新型的净扭矩曲线，其峰值较低；
图1中驴头20采取开合式连接的复合驴头结构，其下块202可任折开一侧连接螺栓后绕另一侧连接螺栓旋转，便于油井修井作业。
本实用新型工作时，当驴头在右时，曲柄顺时针方向转动；当驴头在右时，曲柄逆时针方向转动。
Claims (4)
1.一种五连杆抽油机，其构造包括机架(25)、连接有驴头(20)的游梁(17)、由电动机—减速机组驱动的曲柄(4)、主连杆(6)；所述游梁(17)以支承轴(18)铰接于机架(25)；所述主连杆(6)铰接于曲柄(4)；其特征在于：
所述游梁(17)固接有后臂(16)，该后臂(16)有双层变径圆弧面A和B，其中低位弧面A距游梁铰接支承轴(18)的距离较近，高位弧面B距该支承轴(18)的距离较远；
所述主连杆(6)的上端固接一横梁(7)，该横梁(7)有铰接座(8)以铰销(801)铰接于一副连杆(9)的前臂端部，该副连杆(9)有呈拐角形的前、后双臂，该拐角处固接有两侧外伸的横臂(10)，该横臂(10)上装有悬挂式平衡重(12)；所述副连杆(9)的后臂端部以转销(13)连接一柔性连接件(15)，该连接件(15)绕经游梁后臂高位弧面B并连接于该弧面的末端；所述主连杆(6)顶端横梁(7)连接有柔性连接件(14)，该连接件(14)绕经游梁后臂的低位弧面A并连接于该弧面的末端。
2.如权利要求1所述的五连杆抽油机，其特征在于：所述柔性连接件(14)、(15)为钢丝绳、链条中的任一种，每个弧面上的柔性连接件可以为一根，也可以为多根。
3.如权利要求1所述的五连杆抽油机，其特征在于：所述游梁的双层变径圆弧面中，其低位弧面A有等同的两个，分别位于高位弧面B的左、右两侧，该低位弧面A可由不同半径的二段或多段圆弧或平面螺线构成，所述高位弧面B可由单一半径圆弧构成，也可由不同半径的多段圆弧或平面螺线构成。
4.如权利要求1所述的五连杆抽油机，其特征在于：所述连接于游梁的驴头(20)为由上块(201)与下块(202)的外凸臂(203)以螺栓(204)连接的开合式复合构造。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 99254167 CN2400601Y (zh) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 五连杆抽油机 |
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| CN2400601Y true CN2400601Y (zh) | 2000-10-11 |
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| CN 99254167 Expired - Fee Related CN2400601Y (zh) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 五连杆抽油机 |
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| CN (1) | CN2400601Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102635336A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-15 | 西安长油油气装备工程有限责任公司 | 一种采用混凝土预制承重构架的抽油机 |
-
1999
- 1999-11-17 CN CN 99254167 patent/CN2400601Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN102635336A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-15 | 西安长油油气装备工程有限责任公司 | 一种采用混凝土预制承重构架的抽油机 |
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