RU2661122C1 - Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик - Google Patents

Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик Download PDF

Info

Publication number
RU2661122C1
RU2661122C1 RU2017127039A RU2017127039A RU2661122C1 RU 2661122 C1 RU2661122 C1 RU 2661122C1 RU 2017127039 A RU2017127039 A RU 2017127039A RU 2017127039 A RU2017127039 A RU 2017127039A RU 2661122 C1 RU2661122 C1 RU 2661122C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
roller
gear mechanism
engine
motor
drive mechanism
Prior art date
Application number
RU2017127039A
Other languages
English (en)
Inventor
Су Жишен
Original Assignee
Дакинг Даннуо Петролеум Технолоджи Девелопмент Со. Лтд.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дакинг Даннуо Петролеум Технолоджи Девелопмент Со. Лтд. filed Critical Дакинг Даннуо Петролеум Технолоджи Девелопмент Со. Лтд.
Application granted granted Critical
Publication of RU2661122C1 publication Critical patent/RU2661122C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H37/124Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E21B43/121Lifting well fluids
    • E21B43/126Adaptations of down-hole pump systems powered by drives outside the borehole, e.g. by a rotary or oscillating drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/02Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps the driving mechanisms being situated at ground level
    • F04B47/026Pull rods, full rod component parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • F16H2037/128Generating reciprocating motion by a planetary gear (ratio 2:1) using endless flexible members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области приводов глубинных насосных установок, в частности к безбалансирному станку-качалке с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик. Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором включает раму, стойку и приводной механизм. Верхний конец стойки снабжен платформой, на которой смонтирован приводной механизм. Приводной механизм включает двигатель, редукторный механизм и ремень. Редукторный механизм представляет собой планетарный механизм, который расположен в ролике. Высокооборотный входной вал планетарного редукторного механизма расположен в центре ролика. Низкооборотный выходной вал планетарного редукторного механизма является самим роликом. Выходной вал двигателя соединен с высокооборотным входным валом соединительной муфтой серпантинного типа. Оба конца ролика снабжены пыленепроницаемой уплотнительной крышкой. Редукторный механизм встроен в ролик, чтобы дать возможность избежать повреждения редукторного механизма воздействием природной среды, например ветра, дождя и солнца, что увеличивает срок службы и цикл технического обслуживания редукторного механизма и повышает стабильность работы устройства. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к области безбалансирного станка-качалки, более конкретно к безбалансирному станку-качалке с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик.
Уровень техники
В области добычи нефти станок-качалка входит в состав оборудования, наиболее широко используемого для добычи нефти, и большинство станков-качалок, известных в уровне техники, являются балансирными. Существует ряд проблем с балансирными станками-качалками, включая низкий КПД механической передачи, высокий расход энергии, трудность технического обслуживания и высокий коэффициент отказов из-за их физических конструкций. Для решения этих проблем исследователи разработали безбалансирный станок-качалку.
Известный безбалансирный станок-качалка обычно включает раму, стойку, установленную на раме, и приводной механизм, установленный на платформе на верху стойки. Приводной механизм включает двигатель, ролик, ремень и противовес, и два конца ремня соединены с подвеской балансира и противовесом станка-качалки, соответственно. Ремень обернут вокруг ролика с верхней стороны ролика. Двигатель приводит ролик в движение посредством цепи, так что подвеска балансира на обоих концах ремня и противовеса движется вверх и вниз посредством ремня, в результате чего осуществляется откачка нефти станком-качалкой (CN 204212746 U, 18.03.2015).
Однако станок-качалка, работающий от двигателя и ремня приводного механизма менее стабилен при эксплуатации, требует частого технического обслуживания и высоких расходов на техническое обслуживание.
Раскрытие изобретения
Настоящая изобретение предлагает безбалансирный станок-качалку с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, для решения проблем, указанных выше в разделе "Уровень техники".
Настоящее изобретение решает эти технические проблемы посредством применения следующих технических решений: изобретение предлагает безбалансирный станок-качалку с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, включающий раму, стойку и приводной механизм, причем рама жестко закреплена на грунте, нижний конец стойки шарнирно закреплен на раме, верхний конец стойки снабжен платформой, и приводной механизм установлен на платформу; приводной механизм включает двигатель, редукторный механизм, ролик и ремень, причем редукторный механизм является планетарным редукторным механизмом, который расположен в ролике, при этом высокооборотный входной вал планетарного редукторного механизма расположен в центре ролика, и низкооборотный выходной вал планетарного редукторного механизма является самим роликом; выходной вал двигателя соединен с высокооборотным входным валом соединительной муфтой серпантинного типа, и оба конца ролика снабжены пыленепроницаемой уплотнительной крышкой.
Двигатель является электродвигателем с постоянными магнитами. Боковая сторона стойки снабжена указателем угла наклона.
Изобретение дает следующие положительные эффекты: в изобретении редукторный механизм встроен в ролик, и ролик и редуктор объединены. Ролик передает мощность и регулирует частоту вращения, чтобы упростить конструкцию устройства. При этом, по сравнению с известным уровнем техники, вышеуказанная конструкция имеет два преимущества: с одной стороны, редукторный механизм расположен в замкнутом пространстве в ролике, так что можно избежать повреждения редукторного механизма, вызванного воздействием природной среды, например, ветра, дождя и солнца, что продлевает срок службы и цикл технического обслуживания редукторного механизма и повышает стабильность эксплуатации устройства. С другой стороны, по сравнению с редукторным механизмом с ременным приводом из уровня техники, планетарный редукторный механизм имеет характеристики более стабильной работы, повышенной точности движения и повышенного момента. Поэтому изобретение имеет очевидные преимущества перед известным уровнем техники. Помимо этого, в технических решениях, использованных в изобретении, выходной вал двигателя и высокооборотный входной вал соединены муфтой серпантинного типа. В отличие от известного фланцевой муфты на безбалансирном станке-качалке, соединительная муфта серпантинного типа имеет преимущества, выражающиеся в хороших характеристиках гашения вибраций, длительном сроке службы, большом диапазоне переносимых изменяющихся нагрузок, безопасном пуске, высокого КПД передачи, надежности в эксплуатации, низком уровне шума, хорошей смазываемости, простоте конструкции, легкости сборки и разборки, меньшем числе деталей, меньшем размере, пониженной массе и большей свободе при установке, что особенно подходит для сложных условий эксплуатации безбалансирного станка-качалки.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - общая схема конструкции изобретения;
Фиг. 2 - вид спереди приводного механизма с Фиг. 1;
Фиг. 3 - вид сверху приводного механизма;
Фиг. 4 - схематический вид одного варианта осуществления планетарного редукторного механизма.
На чертежах: 1 - платформа, 2 - ролик, 3 - ремень, 4 - соединительная муфта серпантинного типа, 5 - двигатель, 6 - рама, 7 - стойка, 8 - сателлит, 9 - водило, 10 - центральное зубчатое колесо, 11 - высокооборотный входной вал, 12 - индикатор угла наклона.
Описание варианта осуществления
Ниже изобретение описано со ссылками на чертежи.
Согласно варианту осуществления, безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, включает раму 6, стойку 7 и приводной механизм, причем раму 6 жестко закрепляют на грунте, нижний конец стойки 7 шарнирно закреплен на раме 6, верхний конец стойки 7 снабжен платформой 1, и приводной механизм установлен на платформу 1; приводной механизм включает двигатель 5, редукторный механизм, ролик 2 и ремень 3. Описанная выше конструкция известна из уровня техники и здесь более подробно описана не будет.
Редукторный механизм представляет собой планетарный редукторный механизм, который расположен в ролике 2, высокооборотный входной вал планетарного редукторного механизма расположен в центре ролика 2, и низкооборотный выходной вал планетарного редукторного механизма является самим роликом 2. Редукторный механизм встроен в ролик 2, и ролик 2 и редуктор объединены. Ролик 2 передает мощность и регулирует частоту вращения, чтобы упростить конструкцию устройства.
Планетарный редукторный механизм является редукторным механизмом, широко используемым в механике, и в настоящем документе в качестве варианта осуществления описана только одна из известных конструкций. Как показано на Фиг. 4, планетарный редукторный механизм включает центральное зубчатое колесо 10 и сателлит 8, причем центральное зубчатое колесо 10 установлено на высокооборотный входной вал 11, и сателлит 8 жестко установлен на водило 9; водило 9 зафиксировано, и внутренний зубчатый венец выполнен на внутренней стороне ролика 2.
Согласно изобретению, редукторный механизм встроен в ролик 2, и это дает два преимущества: с одной стороны, редукторный механизм расположен в замкнутом пространстве в ролике 2, так что можно избежать повреждения редукторного механизма, вызванного воздействием природной среды, например, ветра, дождя и солнца, что продлевает срок службы и цикл технического обслуживания редукторного механизма и повышает стабильность эксплуатации устройства. С другой стороны, по сравнению с редукторным механизмом с ременным приводом из уровня техники, планетарный редукторный механизм имеет характеристики более стабильной работы, повышенной точности движения и повышенного момента. Поэтому изобретение имеет очевидные преимущества перед известным уровнем техники.
Выходной вал двигателя 5 соединен с высокооборотным входным валом соединительной муфтой серпантинного типа 4, и оба конца ролика 2 снабжены пыленепроницаемой уплотнительной крышкой. В отличие от известного фланцевой муфты на безбалансирном станке-качалке, соединительная муфта серпантинного типа имеет преимущества, выражающиеся в хороших характеристиках гашения вибраций, длительном сроке службы, большом диапазоне переносимых изменяющихся нагрузок, безопасном пуске, высокого КПД передачи, надежности в эксплуатации, низком уровне шума, хорошей смазываемости, простоте конструкции, легкости сборки и разборки, меньшем числе деталей, меньшем размере, пониженной массе и большей свободе при установке, что особенно подходит для сложных условий эксплуатации безбалансирного станка-качалки.
Пружинная часть на соединительной муфте серпантинного типа 4 выполнена из высококачественной пружинной стали, подвергнута специальной термообработке, специальной машинной обработке и имеет хорошие механические свойства. Поверхность зубьев в месте контакта двух полумуфт с пружинной частью изогнутаhttp://baike.baidu.com/item/%E7%B0%A7%E7%89%87/4972171. При увеличении вращающего момента пружинная часть деформируется по поверхности зубьев, так что сила, создаваемая двумя полумуфтами, действующими на пружинную часть, приближается к точке действия. Точка контакта между пружинной частью и поверхностью зубьев (http://baike.baidu.com/item/%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E7%82%B9/3217672http://baike.baidu.com/item/%E5%BC%B9%E6%80%A7%E8%81%94%E8%BD%B4%E5%99%A8т.е., изменение момента) изменяется вместе с вращающим моментом, и ее передаточные характеристики имеют переменную жесткость, так что она может выдерживать повышенные изменения в нагрузке по сравнению с обычной эластичной муфтой. Буферный эффект, создаваемый при деформации пружинной части по зубчатой дуге под действием передаточной силы,http://baike.baidu.com/item/%E5%86%B2%E5%87%BB%E8%BD%BD%E8%8D%B7/6018380 особенно при пуске станка или при высокой ударной нагрузке, до некоторой степени, обеспечивает безопасность опорных деталей. КПД передачи соединительной муфты серпантинного типа 4 определен как 99,47%, и кратковременная перегрузочная способность вдвое превышает номинальный момент, так что она может работать безопасно и надежно. Соединительная муфта серпантинного типа 4 имеет характеристики, выражающиеся в меньшем числе деталей, небольшом размере, малой массе и легкости в сборке/разборке и техническом обслуживании по сравнению с обычной муфтой. Пружинная часть находится в точечном контакте с поверхностью зубьев,http://baike.baidu.com/item/%E6%8C%A0%E6%80%A7/942411 так что муфта получает повышенную гибкость. В случае радиальных, угловых и осевых отклонений она может быть установлена и может нормально работать.
Двигатель состоит из двух двигателей, и двигатели соединены на обоих концах высокооборотного входного вала соединительной муфтой серпантинного типа. В изобретении применена конструкция из двух двигателей, которая далее повышает эксплуатационную стабильность станка-качалки и вращающий момент оборудования.
Двигатель 5 является электродвигателем с постоянными магнитами.
Боковая сторона стойки 7 снабжена указателем угла наклона 12, который используют для контроля угла наклона стойки 7 с целью облегчения быстрой регулировки положения стойки 7.

Claims (3)

1. Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, включающий раму (6), стойку (7) и приводной механизм, причем рама (6) жестко закреплена на грунте, нижний конец стойки (7) шарнирно закреплен на раме (6), верхний конец стойки (7) снабжен платформой (1), и приводной механизм установлен на платформу (1); приводной механизм включает двигатель (5), редукторный механизм, ролик (2) и ремень (3), причем редукторный механизм представляет собой планетарный редукторный механизм, который расположен в ролике (2), высокооборотный входной вал (11) планетарного редукторного механизма расположен в центре ролика (2), и низкооборотный выходной вал планетарного редукторного механизма является самим роликом (2); выходной вал двигателя (5) соединен с высокооборотным входным валом соединительной муфтой серпантинного типа (4) и оба конца ролика (2) снабжены пыленепроницаемой уплотнительной крышкой, двигатель (5) состоит из двух двигателей и двигатели (5) соединены на обоих концах высокооборотного входного вала (11) соединительной муфтой серпантинного типа (4).
2. Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, по п. 1, отличающийся тем, что двигатель (5) является электродвигателем с постоянными магнитами.
3. Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик, по п. 1, отличающийся тем, что боковая сторона стойки (7) снабжена указателем угла наклона (12).
RU2017127039A 2017-04-10 2017-07-27 Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик RU2661122C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201720363742.XU CN206608147U (zh) 2017-04-10 2017-04-10 一种采用滚筒内置减速器的单电机无游梁抽油机
CN201720363742.X 2017-04-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2661122C1 true RU2661122C1 (ru) 2018-07-11

Family

ID=60166956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127039A RU2661122C1 (ru) 2017-04-10 2017-07-27 Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20180291988A1 (ru)
CN (1) CN206608147U (ru)
CA (1) CA2975607C (ru)
RU (1) RU2661122C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108916273A (zh) * 2018-08-01 2018-11-30 新疆永升聚元石油机械有限公司 游梁式抽油机外抱式刹车止锁装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110848120A (zh) * 2019-11-06 2020-02-28 大庆油田有限责任公司 一种减速机箱体驱动式抽油装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665761A (en) * 1985-03-19 1987-05-19 North China Petroleum Machinery Repairing Plant Long stroke pumping unit
CN104329061A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 大庆丹诺石油科技开发有限公司 无游梁式智能抽油机
CN204212746U (zh) * 2014-11-14 2015-03-18 大庆丹诺石油科技开发有限公司 无游梁式智能抽油机
RU2581258C1 (ru) * 2015-02-18 2016-04-20 Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") Безбалансирный станок-качалка

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4665761A (en) * 1985-03-19 1987-05-19 North China Petroleum Machinery Repairing Plant Long stroke pumping unit
CN104329061A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 大庆丹诺石油科技开发有限公司 无游梁式智能抽油机
CN204212746U (zh) * 2014-11-14 2015-03-18 大庆丹诺石油科技开发有限公司 无游梁式智能抽油机
RU2581258C1 (ru) * 2015-02-18 2016-04-20 Акционерное общество "Татарский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения" (АО "ТатНИИнефтемаш") Безбалансирный станок-качалка

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108916273A (zh) * 2018-08-01 2018-11-30 新疆永升聚元石油机械有限公司 游梁式抽油机外抱式刹车止锁装置

Also Published As

Publication number Publication date
CA2975607C (en) 2019-05-07
CN206608147U (zh) 2017-11-03
US20180291988A1 (en) 2018-10-11
CA2975607A1 (en) 2018-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2661115C1 (ru) Безбалансирный станок-качалка с двумя двигателями и редуктором, встроенным в ролик
DK1184567T3 (da) Gearkasse til vindgeneratorer
RU2661122C1 (ru) Безбалансирный станок-качалка с одним двигателем и редуктором, встроенным в ролик
EA022481B1 (ru) Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента
CN203821023U (zh) 一种提花导向头装置
CN102094378A (zh) 调幅激振机构和调幅组件
CN213628742U (zh) 增力机
CN102080707A (zh) 两端输出减速传动装置
CN208966292U (zh) 游梁式抽油机及其平衡装置
CN112814625B (zh) 一种石油开采用钢绳抽油机
EA016960B1 (ru) Маятниковый ветродвигатель
CN210685945U (zh) 一种皮带传动的塔架式抽油机
CN111021994B (zh) 用于曲柄式抽油机的平衡装置及抽油机
RU2351794C1 (ru) Прецессирующий ветродвигатель с вертикальным расположением вала
CN201934592U (zh) 两端输出减速传动装置
CN201221340Y (zh) 一种t型双滑轮组抽油机
CN213360081U (zh) 游梁抽油机摆动平衡装置
CN201810279U (zh) 一种带传动无曲柄的抽油机
CN218376426U (zh) 双驱动平衡式石油提升机构
SU1740777A1 (ru) Привод штангового скважинного насоса
CN104948142B (zh) 游梁式抽油机节能装置
CN201650610U (zh) 双臂往复式风力提水机变速、缓冲机构
CN103132955A (zh) 滑轮式偏心齿条换向抽油机
CN215334190U (zh) 一种发动机的曲轴系统
CN117212111B (zh) 一种能够进行动力平衡调节的抽油机