CN2888067Y - 抽油机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型创造属于石油机械,尤其是节能抽油机。本实用新型提供了一种抽油机,包括钢丝绳、动滑轮、发动机,其特征是带有机架,动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,一端固定在动滑轮上方的机架上,另一端连接在由发动机驱动的卷绳轮上,所述的动滑轮包括滑轮组。该抽油机具有节能增效的作用。钢丝绳光杆具有可挠性,方便使用、节省成本。飞轮节能方法可为抽油机节能。各种钢丝绳连接器结构简单、性能可靠。尤其是多轮动滑轮、新结构滑轮组,为抽油机节能提供了条件,可节能50%以上,降低抽油机造价50%以上。
Description
一、技术领域:本发明属于石油开采领域,尤其是节能抽油机及辅件。
二、技术背景:公知抽油机存在以下不足。1、节能不够。在用的抽油机多数没使用动滑轮、滑轮组为抽油省力节能,或使用不尽合理,动滑轮包括单个轮子的单轮动滑轮和多个轮子的多轮动滑轮。原因是公知技术结构复杂、使用不便、成本高。如动滑轮结构、安装位置不合理,使用不当,多轮动滑轮结构复杂,适用性差。2、无效耗电。在光杆下行时,电动机仍然通电运转,大多没采用间歇供电技术。3、直棒式光杆不能弯曲,性能差。不利于提高行程、简化设备、降低成本。4、配重块应用不合理,结构及安放位置不合理,不利于省力节能。比如配重块安在曲柄连杆机构上,在光杆处于上下止点时,就不能起到省力节能作用。公知抽油机都有配重块,而且很重,配重块使光杆下行速度减缓、冲力减小,不利于提高冲次,即光杆的运动频率;也不利于提高产量。5、钢丝绳连接不良。抽油机上缺少较好钢丝绳连接装置,致使钢丝绳与相应零部件连接不良,应力集中,容易断裂,出现事故,损坏零部件。如直线抽油机的钢丝绳由于连接不良,经常断裂,或为事故隐患,影响生产。6、光杆与光杆连接器之间缺少保护、缓冲、调节装置,使光杆受力不合理,影响光杆寿命和效率。7、大多没有飞轮节能装置,浪费能量。8、滑轮组结构复杂、单一,不灵活,功能差,适用性差,不方便使用。9、公知抽油机结构复杂、成本高。后文还将结合有关内容进一步说明背景技术和效果。10、公知抽油机中,光杆下行时的总重量大于被拉起的配重块等零件的总重量,没充分利用发动机在光杆下行时的动力能。
三、发明内容:本发明的目的是避免上述不足,提供一种新的节能抽油机及辅件相关技术。本发明的目的是这样实现的。
1、一种抽油机,包括游梁,其特征是游梁后端装有动滑轮,有钢丝绳穿过动滑轮,钢丝绳一端固定在动滑轮下方的固定物上,另一端与卷绳轮连接,卷绳轮由发动机驱动;所述固定物包括滑轮架、基座、机架、地面设施等;或,其特征是动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,一端固定在动滑轮上方的机架上,另一端连接在游梁前端的驴头上,驴头拉动动滑轮上升;或,其特征是在游梁两头同时装有动滑轮;或,其特征是动滑轮位于游梁后端的上方或下方,可与游梁活动连接;安装于游梁上的动滑轮带有转轴,能随游梁的不同位置而转动,保持钢丝绳在滑轮上的轴向位置相对不变;多个动滑轮在游梁上可共一钢丝绳;或,所述的抽油机游梁尾部带有尾架,尾架上有动滑轮;或,尾架上的动滑轮与尾架活动连接;或,游梁尾部带有同游梁前部相同或相似的后驴头,后驴头上有钢丝绳连接动滑轮或滑轮组;一个抽油机上可以有多个为提升光杆而起节能作用的动滑轮或/和滑轮组;所述的滑轮组是公知意义的滑轮组,即由定滑轮和动滑轮组成的滑轮装置;动滑轮与定滑轮的区别在于所起的作用不同,其结构可基本相同或完全相同;比如,单轮动滑轮完全可以随使用的不同而变成单轮定滑轮;滑轮是中性的,随使用的不同而定性为动滑轮或定滑轮;单轮滑轮、多轮滑轮也是中性的,功能随使用而变,均可成为动滑轮或定滑轮;动滑轮的位置可尽量向上靠近后驴头,以免影响上下行程;或,安装于游梁后端的滑轮或滑轮组与游梁呈顺向或横向位置安装或呈任意角度安装;或,动滑轮或动滑轮组在光杆和发动机之间呈水平方向运动;滑轮包括滑轮架和轮子,多个轮子可以共一滑轮架,滑轮架可以呈条块状、平板状、槽状、盒状;或,多个轮子在同一根轴上并列安装成多轮滑轮;或,多个轮子在同一轴向的不同轴上安装成多轮滑轮;或,多个单轮滑轮在同一固定物上安装,构成动滑轮阵或定滑轮阵;同一固定物上的多个单轮滑轮可呈不同轴向、不同平面安装;所述的单轮滑轮、多轮滑轮均可成为本发明的动滑轮或定滑轮;所述的动滑轮阵、定滑轮阵指由多个滑轮组成的动滑轮和定滑轮;或,所述的抽油机是抽水机,或流体提升装置,或重物提升、举升装置;或,一种抽油机,包括发动机,其特征是由机架、动滑轮、钢丝绳、卷绳轮构成,卷绳轮由发动机驱动,还可以有定滑轮、动力皮带、基座等相关公知零部件,动滑轮连接在光杆上;或,动滑轮通过连接件连接在光杆上,连接件包括滑轮架,穿过动滑轮的钢丝绳一头连接在机架上,或连接在动滑轮上方或前方的固定物上,另一头连接在卷绳轮上,卷绳轮传递发动机动力,带动动滑轮及光杆运动;或,一种抽油机,包括发动机、动滑轮、机架、卷绳轮,其特征是机架从基座伸出,位于光杆上方,机架上带有定滑轮,动滑轮连接在光杆上方或/和连接在定滑轮与卷绳轮之间,卷绳轮接受发动机驱动,可有钢丝绳连接配重块;
或,一种抽油机,包括发动机、卷绳轮,其特征是卷绳轮带有受力轮,受力轮比卷轴直径大,其比值大于2或以上,如大于3.5,或大于4,或大于4.5,发动机动力轮的直径小于受力轮直径;受力轮也叫从动轮,指接受发动机动力的轮子;
或,所述的动滑轮包括横式动滑轮和竖式动滑轮;所述的横式动滑轮指二个或以上的轮子在同一轴上或同一轴向安装成多轮滑轮;所述的竖式动滑轮指二个或以上的轮子在同一平面的不同轴上安装成多轮滑轮;多个轮子可以在同一轴上并列安装,组成横式动滑轮;多个轮子也可以同一轴向,但不同一轴组成多轮滑轮;所述的滑轮组可以由一个动滑轮与多个定滑轮组成,也可由多个动滑轮与一个定滑轮组成,还可由多个动滑轮与多个定滑轮组成;或,所述的动滑轮是链式动滑轮;或,所述的钢丝绳可以是塑料绳、链节绳、合成材料绳;或,所述的机架呈立杆型、斜撑型、人字型、门型、T字型、栅架型,或上述各型的结合;或,发动机安装在机架上;或,机架带有顶盖,顶盖至少可以遮阳挡雨;
2、一种抽油机,包括电动机,其特征是向电动机间歇供电;或,其特征是带有间歇供电装置;所述的间歇供电指每隔一段时间停止向电动机供电;或每隔一段时间开始向电动机供电;所述的间歇供电装置可以带电子遥控器,可以对多台抽油机同时遥控,可用电脑软件程序自动控制;或,其特征是带有遥控供电装置;或,多台抽油机共一个遥控供电装置;所述的遥控包括公知遥控技术中的航空航天飞行器的遥控、玩具电动车的遥控、电视机的遥控,或者是公知技术的综合应用;所述的间歇供电可采用公知技术中的电子广告牌字幕间歇自动显示技术,航标灯的自动间歇闪亮技术,钟控自动报时技术,收音机定时自动开启技术;还可用电脑软件自动控制技术。
3、一种抽油机,包括光杆,其特征是光杆由钢丝绳构成;或,其特征是至少部分光杆由钢丝绳构成;所述的钢丝绳可带有外包层,外包层可由金属、塑料、合成材料单独或组合构成。
4、一种抽油机,包括游梁抽油机、皮带抽油机、直线抽油机和针对双井的双向抽油机,其特征是去掉或没有配重块或/和配重装置,使光杆依靠自身重力,下行速度加快,下行压力增大;所述的配重块或/和配重装置是附加在抽油机上的重物或重物装置;或,其特征是减轻配重块的重量至少1/3,或减少到公知重量以下,下行速度增加到公知技术以上;或,当光杆下行到下止点时,产生预备势能;所述下止点指光杆下行的止点,到此后光轩回头上升;所述预备势能指利用光杆下行的势能做功,提高重物或压迫物体,使之产生势能,用来为光杆上行出力;预备势能的最大值可以是预备势能与光杆下落势能平衡。或,一种抽油机,其特征是配重块固定与游梁后端,随游梁一起做圆弧运动;或,配重块吊挂于游梁之下,在游梁作用下,做上下直线运动。或,所述抽油机带有止动绳或止动装置;或,配重块在光杆下落的后半程被提起,产生预备势能。
5、一种抽油机,包括钢丝绳,其特征是钢丝绳通过连接器与相应零部件连接;所述的连接器包括套管式、填管式、卡瓦式、夹板式;各种连接器可单独或结合使用;所述的套管式指连接器呈管状,套在钢丝绳上,对套管施压后,钢丝绳在套管中被挤紧,两者连接;将带有套管式连接器的钢丝绳与相应零部件连接,由于套管式连接器与钢丝绳连接得很紧、很牢固,钢丝绳将不能脱开;多个套管可连在一起,套管可以有多层,多层套管可以是不同材质,内层套管可用软性材料;套管可由金属、塑料或合成材料制成;套管可用软性材料制成,便于变形,与钢丝绳紧密连接;可根据实际需要,决定套管在钢丝绳上的长度,如所需拉力大,可将套管加长,增加与钢丝绳的接合长度;反之,则短;套管可以是有缝管或无缝管;套管的一个或每个管眼里只有一根钢丝绳,以增加套管与钢丝绳的接触面积;套管可分成多节,以方便制作,增加弯曲性能;套管外可带有台阶、螺纹、槽筋,用于与相应零部件连接;套管内可有与钢丝绳表面相应的形状或结构以增加摩擦力;多个套管可连在一起,比如连成一排,这样可使多根钢丝绳均衡受力;所述的填管式类似套管式,不同之处是套在钢丝绳上的套管里有填充物,依靠填充物将套管与钢丝绳连接,而不是对套管施压挤紧连接;套管内的填充物可以是金属、塑料、橡胶、松香、水玻璃,只要是熔点比套管和钢丝绳熔点低,具有一定连接强度的材料均可选用,如锡、锌等;套管内的填充物还可以是水泥浆、粘合剂;套管内壁可带有台阶、沟槽,以增加磨擦力,增加拉力;套管的长度依需而定;套管可带有与相应零部件连接的结构,如台阶、螺纹、销孔等;一个填管式连接器连接一根钢丝绳,也可连接多根钢丝绳;多个填管式连接器可连在一起,如连成一排;填料可以冷填,即施加压力挤压进去;也可热填,即熔化后流注进去;溶化后的填料会渗进钢丝绳里,溶结为一体,增强抗拉力;
所述的卡瓦式连接器,类似电钻的钻头连接器,即将钻头卡住的部件;所述的卡瓦式连接器指连接器具有至少二块活动卡瓦,卡瓦呈半圆形或弧形,带锥度,二块半圆状卡瓦组成一个圆卡瓦锥,卡瓦锥内孔比钢丝绳直径小,卡瓦锥外形至少有一部分,如下半部分呈圆锥形成圆锥台形或方锥台形;卡瓦外有卡瓦套,卡瓦套从外围将卡瓦箍住,卡瓦套内孔与卡瓦锥外形相应;卡瓦套与卡瓦共同将钢丝绳卡住,其结构还可类似自动铅笔的卡瓦卡住铅芯;由于卡瓦锥呈锥体,外有卡瓦套,所以钢丝绳在卡瓦里越拉越紧;卡瓦也可呈方形、多边形、椭圆形,卡瓦套也呈与卡瓦相应结构、形状;也可仿钻头连接器,用螺纹将卡瓦套与卡瓦固紧,卡瓦夹住钢丝绳不脱;卡瓦可用软性材料制作,或卡瓦内衬有软性材料,软性材料通过变形,增加与钢丝绳的接触面积,增加抗拉力;可根据需要决定卡瓦的长度,即卡瓦夹持钢丝绳的长度;卡瓦套对卡瓦的着力点可在卡瓦中段,使卡瓦两头均衡受力;也可在卡瓦两头各设一个卡瓦套;一个卡瓦连接器连接一根钢丝绳;也可多根钢丝绳共用一个卡瓦连接器;多个卡瓦式连接器可连在一起,比如连成一排;卡瓦套可呈圆管形、方管形、方框形,将卡瓦约束在里面;越拉,卡瓦相对的卡力越大,卡得越紧;卡瓦套与卡瓦之间可有滑动面,可在滑动面上加润滑油,使卡瓦能自动卡紧。当然也可人工将其敲打卡紧。
所述的夹板式连接器具有两块夹板,分别从两边将钢丝绳夹住;夹板可用螺栓固紧;也可用楔卡将夹板挤紧,楔卡可在夹板与钢丝绳之间,使钢丝绳越拉越紧;楔卡也可呈轮状,即楔轮,楔轮可活动在夹板外的滑槽中,滑槽带斜面,能使楔轮越滑越紧,顶住夹板,卡紧钢丝绳。该结构可用公知的窗帘绳卡紧结构和医用注射液管的卡紧结构来实现;夹板呈板状、柱状,也可呈半圆状或其他合适形状;一副夹板可以夹住多根钢丝绳;夹板内可有软性材料;夹板夹持钢丝绳的长度依需而定;楔卡指楔形卡、呈锥形、类似卡瓦;
本发明的连接器可以是相应零部件的一部分,或直接兼任相应零部件;
或,所述的钢丝绳由内芯和外层构成,内芯用尼龙、合成材料、塑料、软金属等材料单独或组合制成,可先加工成绳,如尼龙绳、塑料绳,再作为钢丝绳的内芯;外层用公知的钢丝绳;即,公知钢丝绳带有软质内芯,这样既有柔软性,便于绕滑轮转动,又有很强抗拉力;
或,钢丝绳带有防滑端头,防滑端头包括U形卡、回头环、烧结头;所述的U形卡指公知的U形螺栓卡;回头环指钢丝绳端头回头固定成环状;烧结头指用高温加工钢丝绳端头,使之带有粗于钢丝绳直径的端头;防滑端头可与连接器共同使用。
6、一种抽油机,包括钢丝绳、光杆,其特征是在钢丝绳上,或钢丝绳与钢丝绳连接器之间有软性材料或/和弹性材料;或,其特征是光杆与光杆连接器之间有软性材料或/和弹性材料;所述的软性材料可以是软性装置;所述的弹性材料可以是弹性装置;所述的软性材料可由软金属、塑料、橡胶、木质物等单独或组合制成,如锡、铝、铅、锌等软金属;软性材料的作用至少是调节力的分布,避免应力集中,保护光杆、钢丝绳和关联零部件,增加摩擦面积,增加作用力。
7、一种抽油机,其特征是带有飞轮蓄能装置;所述的飞轮蓄能装置用来蓄存来自发动机的动力能或/和光杆下行的重力能;所述飞轮蓄能装置位于发动机与光杆之间,保持定向转动,带有接收和输出动力的装置;所述的飞轮可以有多个,可以是成对布置的双飞轮;或,其特征是飞轮装在发动机轴上;如电动机,在其轴的一端装上飞轮,或两端同时装上飞轮,避免应力集中,提供过渡能量,保护钢丝绳和关联零部件,在间歇供电时,飞轮可以起到蓄能、缓冲、助力作用。
8、一种如权利要求1所述的抽油机,带有发动机和起省力作用的动滑轮或/和轮轴,其特征是安装在车上,构成移动式抽油机;所述的抽油机类似汽车吊。
9、一种抽油机,其特征是由机架、动滑轮、钢丝绳、卷绳轮、发动机构成,还可以有定滑轮或/和相关辅件;动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,钢丝绳一头连接在机架上,另一头连接在卷绳轮上,卷绳轮接受发动机动力,带动光杆运动;或,其特征是由机架、动滑轮、钢丝绳、定滑轮、后动滑轮、后钢丝绳、卷绳轮、发动机构成,动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,钢丝绳一头连接在机架上,另一头向上绕过定滑轮,穿过后动滑轮,再向上连接在机架上;后钢丝绳连接后动滑轮和卷绳轮,卷绳轮接受发动机的动力,带动光杆运动;在光杆周围和上方可有护罩,保护光杆和动滑轮的运动不受意外干扰和接触;护罩可呈栅栏状、箱状、桶状,可以是活动式护罩,方便拆除;或,其特征是有卷绳轮;所述卷绳轮指拉动、卷束钢丝绳的轮状装置;卷绳轮具有受力轮、卷轴、绳槽和绳眼,绳眼可位于卷轴上,用来将钢丝绳的一头固定;绳槽可呈V字形,即上宽下窄,绳槽上部的宽度可在所卷钢丝绳直径的3倍以下;钢丝绳在绳槽中可预卷一圈,以产生足够的摩擦力、拉力;钢丝绳在绳槽中的端头可带有L字形连接器。
或,一种双向抽油机,包括电动机、钢丝绳,其特征是钢丝绳连接二口油井的抽油杆;抽油杆包括光杆、绳杆,光杆是公知的,绳杆是本发明的钢丝绳抽油杆;电动机循环换向运动,轮流拉起两口油井的抽油杆抽油;
或,一种游梁抽油机,其特征是游梁后端的动滑轮组与游梁呈顺向或横向安装,动滑轮与游梁可活动连接,动滑轮可位于游梁上方或下方,动滑轮可与一个或多个定滑轮构成滑轮组,动滑轮与定滑轮可呈垂直轴向安装或不同轴向安装,卷绳轮可对穿过动滑轮的钢丝绳两端同时施加拉力;游梁上可连接配重块或蓄能器;
本发明所有技术均可组合使用,还可与公知技术结合,如公知的配重、蓄能技术,均可结合使用。
10、一种滑轮组,其特征是动滑轮与定滑轮呈轴向垂直配置,钢丝绳在轮子上直线运动;或,动滑轮与定滑轮呈同一轴向或接近同一轴向配置,钢丝绳在轮子上可呈直线或斜线运动;或,动滑轮与定滑轮呈任意角度配置;或,在一个滑轮组里,有多个动滑轮和定滑轮;
或,一种游梁抽油机,包括曲柄连杆机构和配重块,其特征是曲柄连杆机构上没有配重块,在游梁尾部增加配重块或/和增加配重重量;
一种游梁抽油机,包括曲柄连杆机构和配重块,其特征是将曲柄连杆机构上的配重块去掉,在游梁尾部增加配重块或/和配重重量;
一种游梁抽油机,包括配重块,其特征是全部或大部分配重块位于曲柄连杆机构以外,安装于游梁尾部,使配重的重量全部或大部分集中在游梁尾部,提高省力节能效果;
一种游梁抽油机的节能方法,其特征是将曲柄连杆机构上的配重块全部或大部分除去,在游梁尾部加上配重块,将配重块的重量全部或大部分转移到游梁尾部。
一种游梁抽油机,其特征是游梁尾部安装有尾架,尾架与游染平齐,或,尾架高于游梁,增加尾架离地面的高度;或,游梁尾部有斜撑或立架,用于安装滑轮。
一种游梁抽油机,包括光杆、游梁、配重块和曲柄连杆机构,游梁前端连接有光杆,游梁后端带有配重块。其特征是游梁后端的总重量大于游梁前端的总重量;
本发明与公知技术相比,具有如下优点:1、节能。动滑轮可省一半以上的力,滑轮组省力更多,因此可节能。调节电动机转速,完全可满足抽油机对速度的需求。2、间歇式供电方法及装置可节能更多。3、钢丝绳代替全部或部分光杆,既节省了成本,又提高了性能。比如可加大行程,而不需加高井架。4、高效。减轻或去掉配重块,光杆下降速度加快,可提高效率。双向抽油机效率更高。5、各种钢丝绳连接器结构简单、成本低,安全可靠。6、光杆保护装置可降低成本、提高产量。7、飞轮节能装置节能更多。8、提供了多种新的滑轮和滑轮组的结构方式,其结构简单,方便使用。9、本发明抽油机结构简单,可降低造价50%以上。
四、附图说明及实施例。下面结合附图进一步说明本发明。
图1-3是游梁式动滑轮抽油机结构示意图
图4是皮带式动滑轮抽油机安装结构示意图
图5-6是一种动滑轮抽油机结构示意图
图7是一种动滑轮抽油机结构示意图
图8-9是一种卷绳轮结构示意图
图10、11是一种动滑轮抽油机结构示意图
图12、13是钢丝绳光杆抽油机结构示意图
图14、15是一种安装在游梁后端的动滑轮示意图
图16-19是一种动滑轮抽油机结构示意图
图20-21是一种动滑轮抽油机结构示意图
图22-23是一种轮轴抽油机结构示意图
图24-26是钢丝绳的套管连接器结构示意图
图27-28是一种钢丝绳套管连接器示意图
图29是一种钢丝绳套管连接器示意图
图30-31是一种钢丝绳填管连接器示意图
图32是一种钢丝绳填管连接器示意图
图33-34是一种钢丝绳卡瓦连接器示意图
图35是一种钢丝绳卡瓦连接器装配示意图
图36、37、38是一种钢丝绳夹板连接器装配示意图
图39-41是一种钢丝绳夹板连接器装配示意图
图42-44是一种双向抽油机示意图
图45-48是一种抽油机及动滑轮结构示意图
图49-50是一种公知滑轮组示意图
图51-52是一种抽油机及滑轮组结构示意图
图53-54是一种动滑轮组示意图
图55-57是三种不同的配重块安装结构示意图
图1-3,动滑轮1的轮子16位于滑轮架里,本发明所述的动滑轮至少包括滑轮架和轮子。动滑轮的下端,即滑轮架,与光杆连接,光杆2位于井口3里,在游梁10前部,钢丝绳9、19穿过滑轮16、161,钢丝绳9、91一头固定在斜撑11上,另一头连接在游梁10的驴头14上。12是机架,5是卷绳轮的支架。定滑轮1601与基座4活动连接。斜撑11是机架部件,机架还有多种形式,后将述及。图2中,光杆上方的动滑轮并排有2个轮子16、161,两根钢丝绳9、91分别挂住二个轮子16、161。游梁10后部也有一个动滑轮100,动滑轮100的结构与动滑轮1的结构一样,只是位置不同。活动吊轴13将动滑轮100与游梁10活动联接;游梁后端有配重块15,配重块15位于游梁上,也可位于下方。后钢丝绳901,一头固定在基座4上,向上穿过轮子1621,再向下穿过定滑轮1601,再向上穿过第2个轮子162,再向下连接在卷绳轮8上。定滑轮1601与动滑轮100的轴向大致相同,也可完全相同,处于同一平面内。定滑轮1601位于两动滑轮之间,与动滑轮100共同组成滑轮组。钢丝绳在轮子上直线运动。卷绳轮是卷束钢丝绳的轮子。本发明卷绳轮至少有如下特点:其一是绳槽窄,使钢丝绳运动位置相对稳定;其二是绳槽可呈“V”字形,便于钢丝绳落入槽内;其三是有多个绳槽,一根钢丝绳一个绳槽;其四是卷绳轮可有两头受力轮,相应的电动机也是两头带动力轮,动力从两头的动力轮传递到两头的受力轮,使卷绳轮工作。所述的受力轮也可以是齿轮,相应电动机也是齿轮;其五是受力轮的直径大于卷轴直径;其六是卷绳轮可直接装在电动机的轴上,不需装传动皮带等传动装置,这样结构更简单。
为规范用词,优先权文件中所称的滑轮架,这次改称机架;立架12改为机架;机架是抽油机的架子。滑轮16改为轮子16;滑轮架是滑轮的组成部分,是安装滑轮轮子的架子。优先权文件所称滑轮座改为滑轮架。
卷绳轮8与电动机6有皮带7连接,传递动力。抽油机抽油时,电动机驱动卷绳轮卷动后钢丝绳901,带动动滑轮100,拉下游梁10,使驴头14升起,拉升动滑轮1,带动光杆2抽油。由于钢丝绳9、91、后钢丝绳901是通过动滑轮传递动力,所以能省力,达到节能目的。将光杆提起同样高度,使用动滑轮会使驴头14的行程增加,为此可将机架12加高,将驴头14的半径加大、圆弧加长。此结构的游梁抽油机可省力一半以上,因此节能一半以上。如驴头14不安动滑轮,只安后部动滑轮100,则不需加高机架。比如公知游梁抽机使用30千瓦电动机,本发明只需15千瓦。光杆的上下速度,可通过调节电动机的转速或/和调节电动机的动力轮与卷绳轮的受力轮的直径或/和滑轮的直径来实现。电动机转速很高,完全可以在使用动滑轮时满足光杆速度的需求。本发明由于省去了公知技术的变速装置,因此还降低了设备成本。
图4,皮带抽油机的皮带18上,有夹板连接器17,夹板连接器17有两块板状夹板,将钢丝绳9、91和皮带18连接,两块夹板可用螺栓压紧固定,形成对皮带18和钢丝绳9、91的夹持力。钢丝绳的绳头上还可带有软性材料或/和弹性材料,起到增加摩擦力,固定绳头不散开等作用。比如用铝管套住绳头,并施压压紧,使铝管在钢丝绳上变形,由于铝材料较软,形变后能与钢丝绳表面充分接触,增加了与钢丝绳的摩擦力,因而增大了抗拉力。还增加了钢丝绳绳头的约束力,使绳头不散开,使绳头受力均匀。图4钢丝绳9、91的另一头固定在抽油机机架顶上、高于动滑轮上升时所到达位置的位置上。
图5、6动滑轮101只有一个轮子16,是单轮动滑轮,单轮不如多轮省力,但结构简单,也可选用。机架20呈T字型,其横臂伸到光杆2上方,钢丝绳9穿过轮子16,一端连接在机架20的横臂上,另一端从机架顶部绕过定滑轮19,又向下绕过后动滑轮1011的轮子162,然后向上连接在横臂上。后钢丝绳901一头连接在后动滑轮1011上,另一头连接在卷轴上。卷绳轮8上的虚线表示卷轴比受力轮的直径小,这样运用轮轴原理省力。电动机可采用间歇式供电法。当供电时,拉起光杆;停电时,光杆靠自重下行。钢丝绳9上的点画线表示钢丝绳中断。
图6是图5中单动滑轮101的A向视图。单轮式动滑轮是一种动滑轮。位于光杆上的动滑轮叫前动滑轮,前动滑轮以后的动滑轮叫后动滑轮,前、后动滑轮虽名称与编号不同,但结构可完全相同。图5中的单轮动滑轮101、1011也可换成动滑轮1或其他类型的滑轮组。这时,就需在机架20上增加钢丝绳固定点和定滑轮。比如在机架20的后面增加与正面相同的钢丝绳固定点和定滑轮19。后动滑轮1011还需增加钢丝绳901和与之相应的卷绳轮8。光杆2连接在动滑轮101的滑轮架上,带有光杆连接器21。在光杆连接器上,光杆与滑轮架之间有缓冲装置。缓冲装置可以是软性或/和弹性材料,也可以是软性或/和弹性装置。
图7,机架201的横臂呈三角形,可增加结构力,还美观。机架顶上可带有顶盖,用于遮阳挡雨。顶盖可呈三角形的屋顶状。动滑轮101连接在光杆2上,钢丝绳9穿过滑轮16,向上绕过定滑轮19,向下直接连接在卷绳轮8上。电动机6可间歇式供电,供电时,拉起光杆,停电时,光杆靠自重下行,如此循环运动。公知技术的间歇式供电方法及装置、间歇式运动方法及装置均可直接或间接运用于本发明。在卷绳轮8上方的钢丝绳9上,还可连接配重块。
图8、9,卷绳轮8具有卷轴22,钢丝绳的端头可插入绳眼23,卷束在卷轴22上和绳槽24里,受力轮25的直径大于卷轴22的直径,这样省力。图9中受力轮25的直径与卷轴22的直径差不多,这样虽不省力,但可以在半圈或一圈之内将光杆拉到位,因卷轴直径越大,周长越长。卷绳轮用途很广,凡是有钢丝绳结构的抽油机均可使用。卷绳轮可在圆心有中轴,卷轴22能在中轴上轴向位移或/和径向转动,用公知的棘轮结构,当发动机停止时,光杆下落,卷轴22反向转动。当发动机工作时,棘轮结构使卷轴22随中轴一起正向转动,拉起光杆抽油。也可利用电动机换向技术来实现卷绳轮反转。公知的换向技术均可用于本发明,用于卷绳轮换向。或,卷绳轮的受力轮,也叫从动轮,可在卷绳轮的轴上自由转动,利用汽车的拔叉换档技术,使受力轮与卷轴可以脱开或连接,脱开时,卷轴可以独自自由反转,受力轮不动;连接时,受力轮带动卷轴一起转。或者反过来,卷轴在轴上可脱开受力轮,可相对轴向滑动或单独自由转动,两者脱开时,光杆下行,卷轴单独自由转动。连接时,受力轮带动卷轴,拉起光杆。受力轮与卷轴的脱开或连接,可用公知的拨叉技术,可在钢丝绳或动滑轮上装一拨叉,当光杆提升到位时,拔叉触发脱开,当光杆下降到位时,拨叉触发连接,可用公知技术来实现。
图10、11,机架27呈门框形,立于光杆旁,动滑轮101与光杆连接,钢丝绳穿过轮子16,一头固定在机架上,另一头与卷绳轮8连接,在卷绳轮8上绕至少一圈后,又向下连接在配重块150上。卷绳轮8、电动机6位于机架27的上面,桥板26起加宽作用。卷绳轮位于光杆上方,不用定滑轮,这种结构的抽油机更简单。图10的断开线表示滑轮架27的横梁可延长。抽油时,电动机带动卷绳轮8,拉起动滑轮101,使光杆上升抽油。然后,电动机断电,光杆靠自重下行,带动动滑轮一起下行,配重块150随之上升,配重块150下连有软绳1501,当光杆下行到一定位置时,软绳1501被拉直,使光杆不能再下行,为发动机拉起光杆做准备,然后发动机与配重块150一起将光杆拉起。软绳1501也可以是曲柄连杆结构或二截活动连接的连杆,只要能拉住光杆和允许配重块150自由下行。电动机在光杆的重力作用下反转。电动机采用间歇供电,可省电。间歇供电的方法可用公知技术,如电脑软件程序控制,电子脉冲控制,电动配电盘技术等。卷绳轮也可在地面工作。钢丝绳可连续穿过2个定滑轮,以避井口。这类抽油机结构简单、造价低,可降低成本50%以上。
当然,电动机也可位于地面,即在配重块150的下面,作用于钢丝绳9,完成抽油工作。
图12、13,抽油杆28由钢丝绳制成,也叫绳杆,代替光杆。好处至少有:1、具可挠性。可直接绕在动滑轮上,或绕在卷绳轮上。2、可降低机架高度。由于抽油杆28可挠曲,因此不管行程多长,均不需与行程同高度。3、使用寿命长,成本低,钢丝绳比光杆结实耐用,而且成本更低。4、结构简单,方便使用。钢丝可以无接头,公知光杆结头多,使用不便;5、节能。由于可挠性,抽油杆28与井壁摩擦力小,因而省力节能。机架29呈平卧状,一头伸向井口处,另一头固定在机座51上。抽油杆28绕过定滑轮,连接在动滑轮101上。钢丝绳9穿过轮子16,一头固定在机座51上,另一头与卷绳轮85连接。卷绳轮85与卷绳轮8类似,不同之处是齿轮传动,图中单点画线表示齿轮。抽油时,电动机6带动卷绳轮85,拉动钢丝绳9,动滑轮101向右运动,抽油杆28上升,完成抽油动作。然后,电动机停电,抽油杆28依靠自重下行,拉动动滑轮101向左运动,钢丝绳9从卷绳轮85中放出、延伸,使抽油杆下行到位,完成下行动作;然后电动机获电,开始新一轮抽油,如此循环往复。间歇式抽油机的动作过程大致一样,原理相同。
可将机座51分成上下两层,上层是活动转盘30,可将机架20改变方向,方便井口操作。还可仿汽车吊,将本发明的抽油机装在车上,成为活动抽油机,其动力可由车上的内燃机提供。卷绳轮85的位置也可升高,与动滑轮101处于同一水平位置。
图14、15是游梁式抽油机的一种后动滑轮及其安装结构示意图。后动滑轮32有二个,由一根轴连接在尾架31上。尾架31有二块夹板。夹在游梁10的尾部。钢丝绳901绕在动滑轮32上,一头与基座连接,一头与卷绳轮连接。这种动滑轮可以很方便地安装到公知游梁抽油机的尾部,起到节能作用。
尾架可呈立架状,即有一定高度,向上提升动滑轮在游梁尾部的高度,方便安装配重块。满足配重块在连接动滑轮时对行程增加的需要。
图16-19,动滑轮抽油机由机架、动滑轮、定滑轮、钢丝绳、卷绳轮、发动机组成。动滑轮1与光杆2连接,钢丝绳9、91一头固定在机架上,另一头穿过轮子16向上经过定滑轮19连接在动滑轮111上。动滑轮1与动滑轮111的区别在于滑轮架不同,轮子排列的方式不同,但轮子16是一样的。钢丝绳901穿过动滑轮111的轮子16,一头固定在机架202的后端横梁上,另一头绕过后定滑轮191与卷绳轮801连接。与后动滑轮111连接的钢丝绳有四根,其中钢丝绳9、后钢丝绳901各有二根。与动滑轮1连接的钢丝绳有四根,中间两根为钢丝绳9、91,边上二根钢丝绳911后头连接2个配重块150。钢丝绳911前头直接连接在动滑轮1的滑轮架上。定滑轮19并排有四个,后定滑轮191也并排有四个,均同轴排列。
钢丝绳9与后钢丝绳901的区别在于功能不同,其结构、规格均可一样。抽油时,电动机6带动卷绳轮801,拉动后动滑轮111和前动滑轮1运动,提起光杆2抽油。光杆上升到顶时,间歇供电机构停止向电动机6送电,光杆依靠重力下行,拉动二个动滑轮及配重块一起运动。下行到位时,软绳1501将光杆拉住,光杆无法继续下行,间歇供电机构再给电动机6送电,开始下一轮动作。电动机也是发动机。这种抽油机有二个滑轮组,可省力更多,节能更多。图17的动滑轮1与图2的动滑轮1的区别仅在于图17的滑轮架上连接了钢丝绳911,钢丝绳911与配重块150连接。图17是图16的左视图,图中只显示了最前面的动滑轮1及相关部件,其余省略未示出。图19是图16的右视图,只显示最后面的结构,其余省略。图18是图16的俯视图。
图20、21,动滑轮1连接在光杆2上,二根钢丝绳9穿过动滑轮1,一头固定在机架33上,横轴34也是定滑轮的轴。二根钢丝绳9的另一头连接在动滑轮111上。图20的左视前面结构与图17类似。钢丝绳901穿过动滑轮111的轮子16,一头固定在基座上,另一头与卷绳轮802连接。卷绳轮802的受力轮在中间,中间凹下部分是皮带槽。抽油时,电动机6带动卷绳轮802,拉动后动滑轮111和动滑轮1,提起光杆抽油。下行时,电动机断电,光杆靠重力下行,拉动动滑轮1和后动滑轮111以及配重块一起运动。此时电动机反转。也可利用张紧轮等公知技术让皮带7松驰或脱开传动轮。让卷绳轮随光杆下行时反转。还可用棘轮结构让卷绳轮802的受力轮与卷轴脱开。这类技术在公知技术中很多,均可用。图20的结构也可装在车上,成为活动式抽油机。也可如图13可以转动,以方便井口作业及对附近的另一口井抽油。图20也可将机架33呈对称状地在后头另设一相对机架,两头均可抽油。还可将配重块挂到相对机架上。同时对二口井抽油时,当然不要配重块,使光杆快速下行,提高冲次,提高效率。二台抽油机的光杆通过钢丝绳相连,互为配重,甲井光杆下行时,其重力协助发动机提起乙井光杆,反之亦然。
图22、23是一种轮轴抽油机,大轮34比卷轴803的直径大很多,而电动机6上的主动轮却很小,这样可省很多的力,从而节能。该抽油机可采用钢丝绳光杆,也可用公知的光杆,也可带动滑轮。可利用间歇供电技术。
显然,光杆上方也可带有动滑轮,结合本发明其他实施例即可。
图24-26,套管35是一种钢丝绳连接器,呈管状,可以是有缝管、无缝管,有缝管的管缝还可以不连接。套管由金属制成,可用软金属,如铝、锌、锡等制成。也可由硬金属制成,但管内需有软性材料做内衬,以增加与钢丝绳的接触面积。图26有四个连接器组合成一体,每个管内连接一根钢丝绳,可同时对四根钢丝绳固定连接。套管35可长可短,依需而定。将套管35套在钢丝绳上,对套管35施压,套管35变形,与钢丝绳紧密接触,固定在钢丝绳上。还可在套管内加软性材料,如橡胶、塑料、软金属如软铝、锡等。可以内层是软性材料,外层是次软性材料,外层比内层硬。
图27、28,连接器36半截是套管,半截实心带螺纹。套管用于与钢丝绳连接,螺纹用于与相关零部件连接。连接器36只能用在钢丝绳端头。
图29,外套管37内有台阶,用金属制成。套管35用软性材料制成。外套管37可带有与相关零部件连接的连接装置和结构,如螺纹、沟槽、孔眼等。对外套管37或套管35施压,可将其固定在钢丝绳上。图29剖示了圆形套管的一半,以展示结构。
图30、31,填管38呈管状,图30纵向中心剖示,内有台阶,即填管38一头孔大、一头孔小,这样可使填料不外漏、美观。填管也可与套管一样结构,只是比套管粗,用于容纳填料。填管38管内还有凹凸、槽筋,以增加与填料的接触面、增加抗拉力。图31表示了圆形填管的一半。
图32剖示了圆形填管式连接器的一部分,以便展示结构。填管39与填管38结构类似,只是多出了一截端头,端头上有一孔、一槽,用于与相关零部件连接。在钢丝绳41和填管39之间,有水泥填料40,也可以是其他填料,如粘接剂、熔点低的金属如锡,还可以是塑料、水玻璃、松香等。由于填料将填管与钢丝绳连接在一起,所以不会脱开。填管39也可无端头,呈管状,可固定于钢丝绳中间。
图33、34、35,卡瓦42外形呈半圆状锥体,内形与钢丝绳结构相应。卡瓦42可由二个半圆组成,也可由二个以上部分组成。图35剖示了圆形卡瓦连接器的一半,以展示结构。卡瓦套43内孔与卡瓦外形相应,呈斜面状,便于将卡瓦42卡紧。卡瓦套43还带有翻边或台阶,以加强管口的强度。或便于与相关零部件连接。钢丝绳带有烧结头410,烧结头可用焊枪等工具加工出来,烧结头比钢丝绳直径粗,以增加抗拉力。由于卡瓦42呈锥体,当钢丝绳41产生拉力时,会将卡瓦越拉越紧,从而对钢丝绳越卡越紧。卡瓦42内还可有软性材料,以增加摩擦力。
图36-38,卡板44带有螺栓孔46。图38是图37的俯视图,带有凹槽,凹槽与钢丝绳或套管35的外形相应,卡住钢丝绳或套管35。螺栓45从两边将钢丝绳夹紧。夹板44也可只有单个卡槽,只卡单根钢丝绳。夹板44可呈板状、柱状、半圆状。
图39-41,夹板套47呈方框形、漏斗形、夹板48呈块状锥体,图40是图39的左视图,图中虚线表示壁厚。图41的右视图可与图38一样。夹板48有两块,在夹板套里相对布置,夹住钢丝绳。可用锤子敲击夹板48的大头,使其在夹板套里挤紧,将钢丝绳卡紧。可在夹板48内层填软性材料。由于夹板可在夹板套里向小口处滑动,所以,钢丝绳将越拉越紧,越卡越紧。
图42、43、44,双向抽油机可对相距较近的二口油井轮流抽油。图42,左右各有一口油井,各有一套动滑轮1。机架33左右各一,对称排列。两机架之间有平台335,起连接左右机架、提供工作面,增加结构力的作用,平台是电动机61、611的机座。图43是图42的左、右视图,左右对称,结构相同。图44左右、上下对称,表明双向抽油机的结构可以左右、前后对称,结构相同。电动机611、卷绳轮804与定滑轮19同一轴线。电动机61、611与普通电动机6的不同在于电动机61、611的同一轴上,安有卷绳轮804。双向抽油机安有电动机61、611,两头各一台,中间一台。可去掉其中任一台或任二台,只留其中一台或二台,也可完成抽油机工作,只是功率不同而已。图中二个动滑轮1分别连接在两口井的光杆2上,钢丝绳9一头连接在平台335上,另一头向下穿过轮子16,再向上在电动机611的卷绳轮804上绕一圈,然后连接到另一头,向下穿过另一个动滑轮1的轮子16,再向上连接在平台335上。该抽油机左右对称,两头结构完全一样,仅仅是工作的油井不同。两边的钢丝绳911的两头分别连接在机架两边的动滑轮1上,起到相互配重的作用,去掉配重块。抽油时,三台电动机同时朝一个方向转动,提起一头的光杆抽油;然后换向,再同时向另一方向转动,提起另一头的光杆抽油。也可只有中间一台电动机61,两头的卷绳轮804变成定滑轮19。机架33也可左右分开,单独树立,这样可对相距较远的两口井轮流抽油。
图45-48,图45是一种动滑轮112,上有二根钢丝绳9011,可与驴头连接,内装4个轮子16。图46游梁抽油机在游梁两头各带一个驴头,即驴头14,后驴头141。后驴头的作用至少能使钢丝绳9011和动滑轮112保持直线上下运动,使受力合理。一个动滑轮112与三个定滑轮192、1920、1921组成滑轮组。
一个动滑轮与三个定滑轮192、1920、1921相互呈轴向垂直角度配置,也可呈任意角度配置。定滑轮192、1920在动滑轮112的右边,即抽油机外边。定滑轮1921在动滑轮112的左边,即抽油机内边,与定滑轮192、1920相对。定滑轮192、1920、1921均与地面或基座或机架活动连接,也可固定连接。活动连接可使定滑轮随着受力的方向自动调整位置、角度,对准力的方向,使受力趋于合理。因动滑轮112有4个轮子,所以下面需3个定滑轮,这样可以用一根钢丝绳将动滑轮112与定滑轮192、1920、1921组成滑轮组。图47是图46的滑轮组的放大图。图48是图46的右视图,只画出了外层结构,省略了其他结构。图48增加了卷绳轮805,卷绳轮805具有支架5。图46未画卷绳轮,以便显示结构。钢丝绳901一头固定在卷绳轮805的卷轴的左端,左端即图示的左边,即靠近受力轮的一边。钢丝绳在卷轴上固定后,向上穿过动滑轮112左边的第一个滑轮,然后向下,穿过定滑轮192。定滑轮192、1920、1921的轴向与动滑轮112呈轴向垂直角度配置,也可呈任意角度配置。定滑轮192、1920、1921的直径与动滑轮112上的滑轮的间隔中心距相近,好处是可以让钢丝绳在滑轮上直线运动。定滑轮192、1920与1921的距离位置根据动滑轮112的轮子16的直径及相关要求而定。钢丝绳穿过定滑轮192后,再向上穿过动滑轮112左边的第2个滑轮,然后向下,穿过定滑轮1921,再向上穿过动滑轮112右边的第2个滑轮,再向下穿过定滑轮1920,再向上穿过动滑轮112右边的第一个滑轮,再向下固定在卷绳轮的卷轴上,这样,一根钢丝绳901两端固定在卷绳轮上,中间穿过了3个动滑轮,3个定滑轮,组成滑轮组,理论上,省力可达80以上。由于钢丝绳分成8段来共同承受提升光杆的拉力,所以钢丝绳可相对较细。钢丝绳两端都连接在卷绳轮上,可以缩短钢丝绳901的单向行程,加快速度,还可以较均匀地分配拉力,减少钢丝绳的应力集中反应,避免损伤钢丝绳。当然,也可以将钢丝绳901的其中一端连接在基座或滑轮架上,卷绳轮只卷拉其中一端,也可完成提升光杆的工作。卷拉即卷绕、拉动,以卷绕产生拉力
图46结构中,还可适当加长游梁后端,即增加右边的长度,使杠杆的动力臂加长,更加省力。由于本发明的卷绳轮可卷拉很长的钢丝绳,使游梁的活动行程加大,有利于省力节能,加大光杆行程等。
图48a是定滑轮位置示意图,从俯视的角度,画出了定滑轮192、1920、1921在基座上的位置结构,定滑轮192、1920、1921呈三角分布,192、1920在一边,1921在另一边,位于192、1920对边的中间,呈品字形。基座可以是一金属板、金属架,混凝土台基,能将三个定滑轮固定即可。
定滑轮192、1920、1921可以是公知的滑轮,其结构与动滑轮112的结构类似,不同之处是在滑轮架里,前者只有一个轮子,后者有四个轮子,且四个轮子同轴。该结构也可组成可移动的活动式滑轮组,用于任何需要使用滑轮组的场所。比如用于建筑楼房的塔吊、煤矿井下提升等。定滑轮192、1920、1921可配置在同一个基座上,连接为一个整体,与动滑轮112组成滑轮组。实际运用中,动滑轮、定滑轮的功能可互换,即定滑轮可作为动滑轮使用,动滑轮也可固定下来,当定滑轮用,根据实际情况,决定哪一组做动滑轮,哪一组做定滑轮。比如将动滑轮112固定,做定滑轮,定滑轮192、1920、1921就变成了提升重物的动滑轮。因此,两者的功能是可以转化的。还可两者都是动滑轮,卷绳轮的位置是固定不动的,使两个重物随两组动滑轮向中间靠拢。卷绳轮也可以是其他的动力作用装置,只要能将钢丝绳拉动,放开即可。卷绳轮805的结构与前述的卷绳轮结构类似,只是其卷轴长一些。
钢丝绳9011将后驴头141与动滑轮112连在一起,动滑轮112可向上靠近后驴头,以增大动滑轮的行程,从而增加光杆行程。
图46,配重块151上部有上连杆1511与游梁10活动连接,下部有下连杆1512与地面或基座活动连接,上下连杆均可由钢丝绳代替。当光杆下行到位时,被上下连杆拉住,不能再继续下行,这时,电动机开始工作,拉动动滑轮112,使光杆上升。也可直接在后驴头141或游梁10上连接止动绳,代替配重块151及上下连杆的作用。止动绳指限止光杆下行的钢丝绳,当光杆下行到设定位置时,止动绳从游梁后部将其拉住,止动,为下一步提升光杆做准备。配重块151可以在光杆下行的最后阶段被提起,产生预备势能。
图49、50是公知滑轮组的正视、左视图,是一种由大小轮子构成的多轮滑轮组成的滑轮组。
图51、52抽油机的游梁后部依次带有3个动滑轮101,对应下面有2个定滑轮1011,这种滑轮组的好处至少有:动滑轮和定滑轮同一轴向安装,使钢丝绳的受力方向一致,在轮子上呈直线运动,可提高能效,减少钢丝绳损伤。动滑轮101、定滑轮1011可用公知的单轮滑轮。与图5、6结构类似。图51中,钢丝绳901一端连接在卷绳轮8上,依次穿过3个动滑轮101和2个定滑轮1011后,另一端固定在地面,也可固定在游梁或其它固定物上。图51和后面的图53的滑轮组,也可用如图10的门框形机架27,电动机可位于地面。
图52是图51去掉卷绳轮8后的右侧外部结构示意图,动滑轮101悬挂在游梁10下,与定滑轮1011同一轴向配置,钢丝绳901连接上下。
图53中,游梁后端带有动滑轮103,动滑轮103与游梁活动连接,带有4个轮子16,该动滑轮与图2的动滑轮1类似,只是多了2个轮子16。与之对应的定滑轮1031固定在地面,3个轮子处于同一平面,固定在滑轮架上。钢丝绳901一端连接在卷绳轮8上,依次穿过动滑轮103的4个滑轮16,动滑轮1031的3个轮子,然后另一端与地面固定连接。止动绳1501将游梁与地面连接,当光杆下行到位时,止动绳拉住游梁,不让光杆继续下行,为发动机提升光杆做准备。图中止动绳1051中间的双横线,表示中断,未全部画出。动滑轮103、定滑轮1031可如图示顺向游梁配置,也可横向,即垂直于游梁配置,或与游梁呈任意角度配置。图中剖开了动滑轮103和定滑轮1031的滑轮架,显示内部结构。103、1031的轮子应尽量靠拢,以节省成本,减少体积,利于力的传递。也可在游梁上安个架子,将动滑轮103安装于游梁上方,可增加高度。动滑轮103可用于如图10的门框形机架,钢丝绳连接光杆,穿过光杆上方的定滑轮,连接在动滑轮103上。钢丝绳可连续穿过多个定滑轮,再连接动滑轮103,以使光杆周围有足够空间。还可运用一种接力滑轮组,即后一个动滑轮的滑轮架上,连接前一个动滑轮的钢丝绳的动力端,后一个动滑轮产生的拉力是前一个动滑轮的动力,后一个动滑轮相当于前一个动滑轮的卷绳轮,当然,最后一个动滑轮被发动机和卷绳轮拉动。
图54,上有定滑轮193连接在桥板261上,桥板261与图10的桥板26类似。动滑轮1120连接在光杆2上,钢丝绳9一端固定在桥板261上,依次穿过动滑轮、定滑轮的轮子,上接卷绳轮8,然后向下连接在配重块150上,150下有止动绳1501。动滑轮1120的结构与图45的结构类似,不同之处是图45的112连接在驴头141上,图54的1120连接在光杆上,1120的轮子16比112的轮子16宽些。图中可见,钢丝绳9在动滑轮与定滑轮之间呈斜向连接。动滑轮1120与定滑轮193呈同一轴向配置,两者结构十分类似,仅是轮子数量不同,1120有4个,193有3个。为防钢丝绳9在轮子上滑落,所以轮子16、161要宽些,并有较宽的绳槽,这样既使钢丝绳不脱落,又能使钢丝绳运动时磨擦力小。轮子16、161之间应尽量靠拢,间距小,便于钢丝绳接近直线运动,提高能效。
图55,配重块150连接钢丝绳9,向上绕过动滑轮32,再向下固定。尾架311连接在游梁尾部,向上立起,具有一定高度,其作用是提高动滑轮32的高度,从而增加配重块150的上下运动空间。因为带动滑轮的配重块的行程比没有动滑轮时的行程增加了一倍,所以尾架32可增加配重块的上下运动距离。当然,钢丝绳9上还可连接动力。
图56,变速箱51上的曲柄50与连杆49组成曲柄连杆机构,驱动游梁10运动。图示曲柄连杆机构上,去掉了公知技术的配重块,而在游梁尾部,增加了配重块150,也可以是增加了配重块150的体积或/和重量,将原来位于曲柄连杆机构上的配重块转移到了游梁尾部。因为配重块在曲柄连杆机构上时,当游梁处于上下止点时,配重块并不起省力作用,而此时正是抽油机最需要省力之时。将配重块的重量转移到游梁尾部,则可以确保在光杆转向上行时起到助力省力作用,在光杆转向下行时起到蓄能作用。这种结构在光杆下行时,还可利用发动机的动力举起配重块蓄能。这种结构的游梁抽油机可以让游梁后端的总重量,大于游梁前端包括光杆在内的总重量,让电动机在光杆下行时,举起配重块蓄能。
图57,斜撑112高于游梁10,定滑轮192位于斜撑顶上,配重块150连接钢丝绳9,向上绕过定滑轮192,再向下绕过定滑轮1011,再向上绕过动滑轮16,再向下固定于地面。这种结构可为配重块150提供上下活动空间,增加行程,满足带动滑轮的配重块对行程的需求。此结构的作用与图55的作用类似。在配重块150的钢丝绳9上,还可连接卷绳轮之类的动力装置,将动力与配重块一起,共同作用于游梁,提起光杆抽油。斜撑112的作用相当于尾架32。当然,也可以在游梁尾部树立一个立架,代替斜撑112。
Claims (10)
1、一种抽油机,包括钢丝绳、动滑轮、发动机,其特征是带有机架,动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,一端固定在动滑轮上方的机架上,另一端连接在由发动机驱动的卷绳轮上,所述的动滑轮包括滑轮组。
2、如权利要求1所述的抽油机,其特征是有配重块连接在钢丝绳上。
3、如权利要求1所述的抽油机,其特征是带有间歇供电装置,向电动机间歇供电。
4、如权利要求1所述的抽油机,其特征是光杆由钢丝绳构成;或至少部分光杆由钢丝绳构成;所述的钢丝绳可带有尼龙绳内芯和外包层。
5、如权利要求1所述的抽油机,其特征是钢丝绳带有连接器,连接器包括套管式、填管式、卡瓦式、夹板式,各种连接器可单独或结合使用。
6、如权利要求1所述的抽油机,其特征是在钢丝绳上,或钢丝绳与钢丝绳连接器之间有软性材料或/和弹性材料;或光杆与光杆连接器之间有软性材料或/和弹性材料;所述的软性材料可以是软性装置;所述的弹性材料可以是弹性装置。
7、如权利要求1所述的抽油机,其特征是带有飞轮,用来蓄存来自发动机的动力能或/和光杆下行的重力能。
8、如权利要求1所述的抽油机,其特征是安装在车上,构成移动式抽油机。
9、如权利要求1所述的抽油机,其特征是有动滑轮连接在光杆上,钢丝绳穿过动滑轮,一端固定在动滑轮上方的机架上,另一端连接在游梁前端的驴头上,驴头拉动动滑轮上升。
10、如权利要求1所述的抽油机,其特征是带有定滑轮,动滑轮与定滑轮呈轴向垂直配置,钢丝绳在轮子上直线运动;或,动滑轮与定滑轮呈同一轴向或接近同一轴向配置,钢丝绳在轮子上呈直线或斜线运动;或,动滑轮与定滑轮呈任意角度配置;或,在一个滑轮组里,有多个动滑轮和定滑轮。
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