一种无游梁抽油机.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510278447.X

申请日:

2015.07.09

公开号:

CN105035991A

公开日:

2015.11.11

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法律详情:

公开

IPC分类号:

B66D1/60; B66D1/22; B66D1/50; E21B43/00

主分类号:

B66D1/60

申请人:

王毅

发明人:

王毅

地址:

124010辽宁省盘锦兴隆台区紫园小区1-7-402

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明涉及一种无游梁天轮式抽油机,由塔架、天轮、轴承座、渐开线滚筒、张紧装置、驱动钢丝绳、承载钢丝绳、换向减速机、电动机组成。此种抽油机省略了常规游梁式抽油机的曲柄、连杆等部件,具有冲程长、造价低、能耗低、可靠性好、维修调整方便等优点。

权利要求书

1.一种无游梁抽油机,由天轮1、轴承座2、塔架3、驱动钢丝绳
4、5、承载钢丝绳6、张紧装置7、驱动滚筒8、减速机和电动机组成,
其特征在于:天轮1置于塔架3上方的轴承座2上,天轮的面板被分
隔为3部分,面板两边部分是两根承载钢丝绳6、6’,中间部分是驱动
钢丝绳4、5,驱动滚筒8设置在天轮1的正下方,张紧装置7设置
在塔架3的中部。
2.根据权利要求1所述的驱动滚筒8,其特征在于:左、右两侧
均为渐开线结构,左侧的渐开线左旋,右侧的渐开线9右旋,驱动钢
丝绳4、5连接在两侧渐开线的基圆上。
3.根据权利要求1所述的驱动滚筒8其特征在于:滚筒内设置齿
轮减速机构,它是由中心齿轴22、行星轮23-1、23-2、23-3、23-4、
内齿圈24、行星架25、25’组成;行星架25、25’对称布置,行星轮
23-1、23-2、23-3、23-4均匀分布并与内齿圈24啮合;其渐开线部
分与驱动滚筒8相同。
4.根据权利要求1所述的张紧装置7其特征在于,张紧装置7的支
撑板7-5固接在塔架3的横梁上,两个拉杆7-3、7-4的上端与支撑板
7-5铰接,拉杆7-3、7-4的下端各设置有滑轮7-1、7-2,驱动钢丝绳4、
5置于滑轮7-1、7-2内侧的轮槽中,拉伸弹簧7-6与拉杆7-3、7-4的
下部相连。

说明书

一种无游梁抽油机

技术领域:本发明涉及一种石油开采的机械设备,尤其是一种无游梁天轮式抽油机。

背景技术:现有的常规游梁式抽油机一直是国内外石油开采的主要机械设备,游梁式抽油机采用四连杆机构换向,优点是速度曲线合理,运行的可靠性较好。其主要缺点是峰值扭矩大,机械效率低,平衡效果差,而且制造成本和能耗较高。上述缺点和问题不利于石油开采和油井生产经济效益的提高。又如中国专利局2012年12月5日公开的专利号为:201120297036.X的抽油机存在的问题是,承载钢丝绳和驱动钢丝绳为同一根绳。这种方式有以下缺陷:1.影响钢丝绳的使用寿命;2.调节冲程困难。3.换向冲击较大。

发明内容:本发明的目的在于提供一种冲程长、节能好、造价低、安全性好、可靠性好的无游梁天轮式抽油机。

本发明是这样实现的,此种抽油机由天轮、塔架、渐开线驱动滚筒,驱动钢丝绳,承载钢丝绳、张紧装置、配重箱、电动机及减速机组成。其结构组装关系如下:塔架上方的两个轴承座上设置一个大天轮,天轮的上面设置有承载钢丝绳和驱动钢丝绳。承载钢丝绳位于天轮面板的两边,承载钢丝绳一端连接抽油杆另一端连接配重箱。驱动钢丝绳位于面板中部,驱动钢丝绳上端连接天轮,下端与驱动滚筒连接。驱动滚筒设置在塔架的底座上,或者设置在塔架的中下部,驱动滚筒的两侧为渐开线形式。

张紧装置只用于张紧驱动钢丝绳,它固接于塔架的横梁上,张紧装置由拉杆、张紧滑轮、拉伸弹簧组成。

本发明的工作过程如下:电动机带动-换向减速机-驱动滚筒转动,驱动滚筒上的驱动钢丝绳开始缠绕,并带动天轮转动,承载钢丝绳带动抽油杆上行;另一侧驱动钢丝绳和承载钢丝绳释放并随配重箱下行,重复上述过程可获得连续的往复运动。由于驱动钢丝绳是从渐开线的基圆开始缠绕,逐渐过渡到驱动滚筒的整圆上,驱动钢丝绳的线速度是从慢到快;此时驱动滚筒的初始扭矩最大,转动一周后逐渐过渡到正常工作扭矩;在这一过程中最大限度的克服了换向冲击,并获得了最大的启动扭矩,使抽油机工作更加平稳顺畅。本发明还可以采用电机换向技术,即采用变频器或开关磁阻技术控制电机正反换向并驱动滚筒转动。

本发明上述优点和实施效果具体表现以下几个方面:

1.制造成本低。取消四连杆结构可以节省大量钢材。另外,配重箱内可以添加石材,这些都大幅度降低材料费和加工费;

2.抽油机冲程可达6米多,比常规游梁式抽油机的冲程提高一倍,大幅度提高泵效。

3.节能效果好,比常规游梁式抽油机节能30%。

4.可靠性、安全性好。由于牵拉钢丝绳位于天轮的中部,驱动天轮运转时非常平稳。牵拉钢丝绳不承担悬点载荷,使用寿命大幅提高,即使是牵拉钢丝绳折断也不会造成事故。另外,当悬点一侧出现断绳、断杆失载的情况下,牵拉钢丝绳还能起到保护作用,防止配重箱疾落。

5.便于调整维修。由于驱动滚筒设备置于塔架的中下部,维修调整比较方便。

附图说明:

1为本发明的总体结构示意

2是本发明的正立面示意

3是驱动滚筒左侧渐开线布置

4是驱动滚筒右侧渐开线布置

5是驱动钢丝绳的张紧装置结构示意

6是张紧装置俯视

7是内设齿轮减速机构的驱动滚筒结构

8是驱动滚筒内齿轮机构的布置

具体实施方式:以下结合附对本发明的实施做进一步说明。

1、2所示,本发明由天轮1、轴承座2、塔架3、驱动钢丝绳4、5、承载钢丝绳6、张紧装置7、驱动滚筒8、减速机和电动机组成(其中,减速机、电动机中未画出),其结构组装关系如下:天轮1置于塔架3上方的轴承座2上,在天轮1的两个幅板上开有若干圆孔,便于安装钢丝绳和减轻天轮的重量。驱动滚筒8设置在天轮的正下方,张紧装置7设置在塔架3的中部。承载钢丝绳6的一端是悬点负荷一抽油杆,另一端是配重箱。驱动钢丝绳5、6的上端与天轮1连接,下端与驱动滚筒8连接。

2所示的天轮1面板被分隔为3部分,面板两边部分是两根承载钢丝绳6、6’,中间部分是驱动钢丝绳4、5,驱动钢丝绳4、5的正下方是滚筒8。

3、4所示驱动滚筒8的左、右两侧均为渐开线结构,3是左侧的渐开线10左旋,4是右侧的渐开线9右旋。驱动钢丝绳4、5连接在两侧渐开线的基圆上。

5连接在两侧渐开线的基圆上。

5、6所示张紧装置7,支撑板7-5固接在塔架3的横梁上,两个拉杆7-3、7-4的上端与支撑板7-5铰接,拉杆7-3、7-4的下端各设置有滑轮7-1、7-2,驱动钢丝绳4、5置于滑轮7-1、7-2内侧的轮槽中,拉伸弹簧7-6与拉杆7-3、7-4的下部相连。

7、8是驱动滚筒8的另一种结构形式,此种滚筒内设置齿轮减速机构,它是由中心齿轴22、行星轮23-1、23-2、23-3、23-4、内齿圈24、行星架25、25’组成,行星架25、25’对称布置,行星轮23-1、23-2、23-3、23-4均匀分布,并与内齿圈24啮合;其渐开线部分与驱动滚筒8相同。

凡是在抽油机的驱动滚筒上装有渐开线结构,并在滚筒内设置减速机构或在其他领域应用该技术,均落在本发明保护范围之内。

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本发明涉及一种无游梁天轮式抽油机,由塔架、天轮、轴承座、渐开线滚筒、张紧装置、驱动钢丝绳、承载钢丝绳、换向减速机、电动机组成。此种抽油机省略了常规游梁式抽油机的曲柄、连杆等部件,具有冲程长、造价低、能耗低、可靠性好、维修调整方便等优点。 。

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