重锤机控杠杆式石油抽油机.pdf

本实用新型提供了一种重锤机控杠杆式石油抽油机，它包括支架、游梁、驴头、悬绳器、井口盘根盒和出油三通，其特征是：在游梁的右端上面设置有重锤及与重锤连接的由动滑轮、定滑轮和换向滑轮组成的滑轮组，滑轮组通过钢丝绳与卷扬机连接。这种结构的石油抽油机结构简单；造价低；非常节能。

1、  一种重锤机控杠杆式石油抽油机，包括支架(7)、游梁(8)、驴头(9)、悬绳器(10)、井口盘根盒(11)和出油三通(12)，其特征是：在游梁(8)的右端头上增设有一重锤(6)和与重锤(6)连接的滑轮组，滑轮组通过钢丝绳(3)与卷扬机(1)连接。

2、  根据权利要求1所述的石油抽油机，其特征是：所述的滑轮组由动滑轮(4)、定滑轮(5)和换向滑轮(2)组成，动滑轮(4)通过钢丝绳(3)分别与重锤(6)和定滑轮(5)、换向滑轮(2)连接，换向滑轮(2)通过钢丝绳(3)与卷扬机(1)连接。

3、  根据权利要求1所述的石油抽油机，其特征是：所述的重锤的重量F小于载荷的重量抽油杆重量G+柱塞泵上液柱重量G₁，载荷的重量G+G₁小于重锤重量F+卷扬机牵引力P。

4、  根据权利要求1所述的石油抽油机，其特征是：所述的卷扬机(1)设置有限位装置和变速装置。

重锤机控杠杆式石油抽油机
技术领域
本实用新型涉及石油开采设备，具体是一种重锤机控杠杆式石油抽油机。
背景技术
抽油机是以电动机作动力，把电动机的旋转运动转换成垂直往复运动，再通过抽油杆把往复运动传递给井下柱塞油泵，以此达到抽吸地下原油的目的。
目前，国内外油田广泛采用游梁式抽油机，其结构主要由电动机、曲柄、连杆、平衡板、游梁、支架、驴头、悬绳器、井口盘根盒、出油三通等构成，通过曲柄连杆机构将电机的旋转运动转换成抽油杆的往复运动，达到抽油的目的。游梁式抽油机虽然有较长久的使用历史，但因其能耗大却是采油行业多年以来难以解决的问题，以用于井深1400米油井的CYJ5-2712型游梁式抽油机为例，其驴头处悬点载荷为5800公斤(含抽油杆重量2800公斤和柱塞泵上液柱重量3000公斤)，电动机功率高达17KW。
实用新型内容
本实用新型的目的是为克服现有技术的不足，而提供一种结构简单、造价低、非常节能的重锤机控杠杆式石油抽油机。
实现本实用新型目的的技术方案是：
本实用新型包括支架、游梁、驴头、悬绳器、井口盘根盒和出油三通，与现有技术不同的是：取消了原游梁式抽油机右边的曲柄连杆机构，在游梁的右端头上增设有一重锤和与重锤连接的滑轮组，滑轮组通过钢丝绳与卷扬机连接。
所述的滑轮组由动滑轮、定滑轮和换向滑轮组成，动滑轮通过钢丝绳分别与重锤和定滑轮、换向滑轮连接，换向滑轮通过钢丝绳与卷扬机连接。
所述的卷扬机设置有限位装置和变速装置，改变卷扬机的转速可以改变柱塞泵的冲程和冲次。
所述的重锤的重量F小于载荷的重量G+G₁，载荷的重量G+G₁小于重锤重量F+卷扬机牵引力P。
所述的载荷重量G+G₁等于抽油杆重量G加上柱塞泵上液柱重量G₁。
本实用新型重锤机控杠杆式石油抽油机的工作原理是：当卷扬机正转时，牵动钢丝绳通过滑轮组带动重锤向下运动，在杠杆机构的作用下，使得井下柱塞泵上行，当柱塞泵上行到需要位置时，行程开关动作，于是卷扬机反转，钢丝绳呈松驰状态，钢丝绳不受力，此时柱塞泵上液柱对柱塞的压力也为零，在抽油杆重力的作用下(此时抽油杆重力大于重锤的重力)，柱塞泵下行，这样往复不断，将地下原油抽到地面上来。
本结构中有两大技术特点，一是巧妙地使用了重锤；二是利用了滑轮组省力的特点。当柱塞泵下行时，由于抽油杆重力的作用将重锤举起，将其动能转换成重锤的重力势能，当柱塞泵上行时，由于滑轮组能省力的特点，所以，只要输入一小的动能，就可使重锤的重力势能得到释放，从而达到节能的目的。另外，重锤材料可用钢渣混凝土，这样既可减小体积，又节约成本，且坚固耐用，制作容易；动力机械因卷扬机是小设备，耗资不大，因此，设备总成本应比游梁式抽油机低30％左右。
本实用新型的优点是：结构简单；造价低；非常节能。
附图说明
图1为现有游梁式抽油机结构图；
图2为本实用新型重锤机控杠杆式石油抽油机结构示意图；
图3为本实用新型重锤机控杠杆式抽油机柱塞泵上行时受力分析示意图；
图4为本实用新型重锤机控杠杆式抽油机柱塞泵下行时受力分析示意图。
图中：1.卷扬机  2.换向滑轮  3.钢丝绳  4.动滑轮  5.定滑轮  6.重锤  7.支架  8.游梁9.驴头  10.悬绳器  11.井口盘根盒  12.出油三通  G.抽油杆重量  G₁.柱塞泵上液柱重量  F.重锤重量  P.卷扬机牵引力
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
如图2所示的重锤机控杠杆式石油抽油机主要由卷扬机1、换向滑轮2、钢丝绳3、动滑轮4、定滑轮5、重锤6、支架7、游梁8、驴头9、悬绳器10、井口盘根盒11、出油三通12组成，重锤6设置在游梁8的右端头，动滑轮4设置在重锤6的下方，并与重锤6连接，钢丝绳3绕过动滑轮4和定滑轮5和换向滑轮2，与卷扬机1连接。
图3给出了重锤机控杠杆式石油抽油机当柱塞泵上行时的受力分析简图，该图表明：重锤6的重量F加卷扬机1的牵引力P大于抽油杆重量G+柱塞泵上液柱泵重量G₁，当柱塞泵上行时，游梁左端受力为抽油杆重量G加柱塞泵上液柱重量G₁，游梁右端受力为重锤重力F和卷扬机牵引力P，设置G+G₁小于F+P，柱塞泵便上行；
图4给出了重锤机控杠杆式石油抽油机当柱塞泵下行时的受力分析简图，该图表明，卷扬机反转，钢丝绳不受力，由于柱塞泵滑阀打开，液柱重量对柱塞压力为零，设定G大于F，此时柱塞泵便下行。下面以泵挂深度1400米为例作进一步的说明：
当泵挂深度为1400米时G＝2800公斤，G₁＝3000公斤，设定F＝2000公斤，选用卷扬机牵引力为2000公斤，由于滑轮组的作用实际P＝4000公斤，当柱塞泵上行时，游梁两端受力状况为：2800+3000＜2000+4000，右端受力大于左端200公斤，此时柱塞泵便上行，当柱塞泵下行时，此时游梁两端受力状况为2800＞2000，G₁＝0，P＝0，左端受力大于右端800公斤，柱塞泵便下行，实际上，牵引力为2000公斤的卷扬机，其电机功率为3.4KW。与用于1400米深的现有游梁式抽油机的电机功率之比为3.4∶17＝1∶5，可见节能十分显著。