柔性传动机械抽油装置.pdf

一种柔性传动机械抽油装置。主要解决现有游梁式抽油机悬点载荷高、杆管磨损大的问题。其特征在于：减速器筒体(1)上固定有电机轴后端有刹车装置(6)的直联电机摆线针轮减速器(2)，直联电机摆线针轮减速器(2)轴上连接有带曲柄轮(4)的曲柄(5)，曲柄(5)一侧有上端依次有后滑轮(8)、配重轮(9)及前滑轮(10)的支架(7)，钢丝绳(11)依次绕过曲柄轮(4)、后滑轮(8)及前滑轮(10)后通过悬绳器依次与柔性抽油杆(12)、加重杆及抽油泵相连，配重轮(9)上绕有的配重绳(13)两端分别与配重箱(14)及悬绳器相连。该柔性传动机械抽油装置不仅具有悬点载荷低、抽油杆接箍少的特点。

1.  一种柔性传动机械抽油装置，包括减速器筒体(1)，其特征在于：减速器筒体(1)上固定有直联电机摆线针轮减速器(2)，直联电机摆线针轮减速器(2)轴通过联轴器与传动轴(3)相连，传动轴(3)通过轴承座固定在减速器筒体(1)上，传动轴(3)上连接有带曲柄轮(4)的曲柄(5)，直联电机摆线针轮减速器(2)的电机轴后端有刹车装置(6)，曲柄(5)一侧有支架(7)，支架(7)上端依次有后滑轮(8)、配重轮(9)及前滑轮(10)，支架(7)上固定有钢丝绳(11)，钢丝绳(11)另一端依次绕过曲柄轮(4)、后滑轮(8)及前滑轮(10)后通过悬绳器及防旋转接头与柔性抽油杆(12)相连，柔性抽油杆(12)通过防旋转接头及加重杆与抽油泵相连，配重轮(9)上绕有配重绳(13)，配重绳(13)两端分别与配重箱(14)及悬绳器相连。

柔性传动机械抽油装置
技术领域：
本发明涉及油田采油领域中所用的举升装置，尤其是柔性传动机械抽油装置。
背景技术：
目前随着油田的深入开发，技术的不断发展，机械采油设备从游梁式抽油机到潜油电泵、螺杆泵等种类繁多，以适应不同开采期的需要。现有人工举升抽油装置主要以游梁式抽油机配合刚性抽油杆为主，这种结构型式的抽油装置存在着一次性投资较多、有效负载率低，耗能高，机组尺寸和自重都很大和维护维修费用高。由于刚性抽油杆接箍多，在抽油过程中与油管摩擦频次高，造成刚性抽油杆断脱事故频繁发生，导致系统维修费用大。游梁式抽油机利用四连杆机构实现抽油运动，整机尺寸和重量受冲程影响大，整机尺寸和重量与冲程大小按比例增大。
发明内容：
为了解决现有游梁式抽油机悬点载荷高、抽油杆接箍多、杆管磨损大、装置使用寿命短、结构复杂，外形尺寸大、投入成本高的问题，本发明提供一种柔性传动机械抽油装置，该柔性传动机械抽油装置不仅具有悬点载荷低、抽油杆接箍少、杆管磨损小、装置使用寿命长特点；而且结构简单，外形尺寸小、投入成本少。
本发明的技术方案是：该柔性传动机械抽油装置包括减速器筒体，减速器筒体上固定有直联电机摆线针轮减速器，直联电机摆线针轮减速器轴通过联轴器与传动轴相连，传动轴通过轴承座固定在减速器筒体上，传动轴上连接有带曲柄轮的曲柄，直联电机摆线针轮减速器的电机轴后端有刹车装置，曲柄一侧有支架，支架上端依次有后滑轮、配重轮及前滑轮，支架上固定有钢丝绳，钢丝绳另一端依次绕过曲柄轮、后滑轮及前滑轮后通过悬绳器及防旋转接头与柔性抽油杆相连，柔性抽油杆通过防旋转接头及加重杆与抽油泵相连，配重轮上绕有配重绳，配重绳两端分别与配重箱及悬绳器相连。
本发明具有如下有益效果：该柔性传动机械抽油装置由于采取上述方案，因采用了柔性抽油杆使装置悬点载荷降低，抽油杆接箍少，杆管磨损小，装置使用寿命长。该装置属于直接平衡柔性传动抽传动形式的抽油装置，以柔性传动取代刚性传动，利用定、动滑轮及钢丝绳将圆周运动变为抽油所需要的铅垂直线运动，并实现了4∶1增程的作用。而且具有有效负载率高、耗能低、机组尺寸和自重都小、取消抽油杆接箍、消除杆管磨损现象和维护维修费用低等优点，具有推广价值。同时，采用了直接平衡方式改善了节能效果。该机型还针对抽油装置工作中的修井、检泵和测试等配备了相应的机构，利用本身的动力完成作业，节省了用户的测试、维修费用。
附图说明：
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是图1左视图。
图中1-减速器筒体，2-直联电机摆线针轮减速器，3-传动轴，4-曲柄轮，5-曲柄，6-刹车装置，7-支架，8-后滑轮，9-配重轮，10-前滑轮，11-钢丝绳，12-柔性抽油杆，13-配重绳，14-配重箱。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1结合图2所示，该柔性传动机械抽油装置包括减速器筒体1，减速器筒体1上固定有直联电机摆线针轮减速器2，直联电机摆线针轮减速器2轴通过联轴器与传动轴3相连，传动轴3通过轴承座固定在减速器筒体1上，传动轴3上连接有带曲柄轮4的曲柄5，直联电机摆线针轮减速器2的电机轴后端有刹车装置6，曲柄5一侧有支架7，支架7上端依次有后滑轮8、配重轮9及前滑轮10，支架7上固定有钢丝绳11，钢丝绳11另一端依次绕过曲柄轮4、后滑轮8及前滑轮10后通过悬绳器及防旋转接头与柔性抽油杆12相连，柔性抽油杆12通过防旋转接头及加重杆与抽油泵相连，配重轮9上绕有配重绳14，配重绳13两端分别与配重箱14及悬绳器相连。因采用柔性抽油杆12、加重杆和防旋转接头作为举升杆柱。在与刚性杆相比相同工况下降低了提升载荷，取消抽油杆接箍，消除杆管磨损现象；在抽油泵和柔性抽油杆12之间配有加重杆，保证了系统下冲程的完成；在柔性抽油杆12上下两端加旋转器，解决了柔性抽油杆在工作中旋转打结问题，提高抽油杆的使用寿命。另外，在柔性抽油杆12外侧镀上一层特殊材料，一方面阻止井中采出液对抽油杆的侵蚀，提高了抽油杆的使用寿命；另一方面使井口密封结构变得简单。因采用了柔性传动机械，取消了四连杆机构，从而使该装置中配套的抽油机结构简单，外形尺寸小、成本低。由于传动方式的改变，即电机通过摆线针轮减速器带动曲柄回转，通过滑轮转变为柔性件的水平运动，再通过滑轮转变为抽油杆的铅垂运动，其中曲柄轮4起到动滑轮的作用，从而实现了增程，即当曲柄轮4中心到其旋转中心为R时，冲程就为4R。这样整机尺寸受冲程影响很小，决定了整机外形尺寸可以很小。另外，整机采用直接平衡方式，可以平衡掉井底大部分负荷，降低电动机功率，从而达到节能的目的。该机型还针对抽油机工作中的修井、检泵和测试等配备了相应的机构，利用本身的动力完成这些作业，节省了用户的测试、维修费用。因该装置采用了大传动比摆线针轮减速器和控制系统，从而优化了该装置运行装置，不但实现了低冲次，还可以进行无级调速，同时还能使该装置的上下冲程所用的时间不同，采用“上快下慢”有利于柔性抽油杆的下冲程运动。
实际使用时，将该柔性传动机械抽油装置安装调试好后。由直联电机摆线针轮减速器2，通过联轴器2和轴承座2带动曲柄5回转，经过曲柄轮4实现钢丝绳11的水平直线运动，再转变为抽油所需要的铅垂直线运动，实现了抽油工作。曲柄轮4固定在曲柄5上，一方面能随曲柄5做圆周运动，一方面曲柄轮4本身又能自转，保证了钢丝绳11的纯滚动，提高了钢丝绳11的使用寿命，又保证了钢丝绳11的曲线运动实现了增程的作用。钢丝绳11一端固定在支架7上，另一端绕过曲柄轮4、后滑轮8、前滑轮10与悬绳器连接，悬绳器通过特制接头与柔性抽油杆12连接，带动抽油泵运动。为了实现节能，采用了直接平衡机构，将配重箱14置于支架7内轨道中，可沿轨道上下运行，配重箱14上有特殊装置与配重绳13一端连接，配重绳13另一端与悬绳器相联，保证与钢丝绳11运动同步，参与抽油运动。配重箱14重量可根据井底负荷进行微调，使抽油机在最佳状态下工作。将该柔性传动机械抽油装置自身还带有作业、检泵和测试功能。当需要操作时，将曲柄5放到最低，从曲柄5上松掉，卸下曲柄轮4将滚筒装到轴承座的中心轴上，即可利用本身的动力将柔性抽油杆12从井底抽出，将泵或井底液体带出地面，进行相应的操作。
将该柔性传动机械抽油装置由于采用了柔性抽油杆12及柔性传动后，与同型号的游梁机及刚性抽油杆系统相比，具有简化了抽油机的结构，制造方便，系统投入小，使用维护容易，对外界自然条件无特殊要求等优点。在负荷大的油井使用时，可以采取直接平衡与曲柄平衡组成的复合平衡，节能效果会较好。将该柔性传动机械抽油装置使用了大传动比减速器，实现了低冲次，提高了抽油泵的充满系数和泵效。