專利名稱：外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型屬于原油開采使用的抽油裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種節(jié)能型的地面采油設(shè)備——外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)。
二背景技術(shù)：
油田采油用的抽油機(jī)種類較多，然而，常規(guī)游梁式抽油機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、安裝維護(hù)方便、可常年工作在野外不需專人看管等優(yōu)勢(shì)在油田至今占據(jù)著主導(dǎo)地位。但是，常規(guī)游梁式抽油機(jī)由于受其四桿機(jī)構(gòu)的制約，其懸點(diǎn)載荷作用到曲柄上的載荷扭矩偏離正弦規(guī)律，而該機(jī)型的平衡原理是通過在曲柄上加平衡塊對(duì)載荷扭矩進(jìn)行平衡，平衡扭矩曲線呈正弦規(guī)律，因此平衡后的凈扭矩出現(xiàn)了較大的峰值，因而這種抽油機(jī)的能耗特別高，同時(shí)也嚴(yán)重影響了減速器的使用壽命。
為解決常規(guī)游梁式抽油機(jī)能耗高和減速器壽命低的問題，ZL97231916.6公開了一種游梁平衡調(diào)徑變矩節(jié)能抽油機(jī)。該抽油機(jī)是在前置式游梁抽油機(jī)的游梁尾部安裝由吊臂和配重構(gòu)成的平衡裝置，達(dá)到了降低能耗和延長(zhǎng)減速器使用壽命的目的。但是這種調(diào)徑變矩節(jié)能抽油機(jī)在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)存在一些隱患1、該抽油機(jī)的驢頭前端吊繩或光桿存在斷裂現(xiàn)象，導(dǎo)致抽油機(jī)整體失載，造成機(jī)體向后傾覆，使整機(jī)受損，易造成人身、設(shè)備安全事故；2、該抽油機(jī)的配重箱鋼絲繩斷裂后，使整機(jī)失衡，驢頭將井口裝置砸壞，配重箱將電機(jī)砸壞，造成整機(jī)損壞；3、減速器位置在支架底下，安裝、維護(hù)十分不便。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)，該抽油機(jī)既具有游梁平衡調(diào)徑變矩節(jié)能抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，又能克服游梁平衡調(diào)徑變矩節(jié)能式抽油機(jī)的不足，有效地降低凈扭矩峰值，從而提高減速器的使用壽命，降低能耗，降低原油開采成本。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)是在由固定在底座上的支架、電機(jī)裝置、剎車裝置、減速器裝置、曲柄裝置、連桿、橫梁總成以及游梁、驢頭、懸繩器組成的后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的游梁尾部安裝由吊臂和配重構(gòu)成的固定偏置平衡裝置，其特征是安裝上述固定偏置平衡裝置優(yōu)化選擇的結(jié)構(gòu)參數(shù)為δ＝140°～165°，ε＝12°～20°；δ為橫梁總成的支承中心與游梁的支承中心連線與橫梁總成的支承中心與配重重心連線的夾角，ε為游梁的支承中心和橫梁總成的支承中心連線與游梁的支承中心和配重重心連線的夾角。本實(shí)用新型通過對(duì)上述參數(shù)的優(yōu)化選擇，使該抽油機(jī)的平衡趨于理想，有效地降低凈扭矩峰值，達(dá)到了節(jié)能的目的。
四

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為CYJ12-4.8-73HB常規(guī)式游梁抽油機(jī)在一典型工況下的扭矩曲線圖；圖3為與圖2中型號(hào)相同的本實(shí)用新型在相同工況下的扭矩曲線圖。
五具體實(shí)施方式
圖1中，本實(shí)用新型是由固定在底座13上的支架12、電機(jī)裝置2、剎車裝置1、減速器裝置4、曲柄裝置3、連桿5、橫梁總成8以及游梁9、驢頭10、懸繩器11組成的后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的游梁尾部安裝由吊臂7和配重6構(gòu)成的固定偏置平衡裝置，帶配重6的吊臂7鉸接在游梁9的尾部。本實(shí)用新型是基于后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)不變，在游梁9尾部增加固定偏置平衡裝置，其配重6重心相對(duì)于游梁下偏一個(gè)角度ε。在運(yùn)行過程中，固定偏置平衡裝置的配重重心的運(yùn)行軌跡是一段圓弧，當(dāng)重心處于游梁回轉(zhuǎn)中心的水平線上時(shí)，其重力矩最大；當(dāng)重心偏離游梁回轉(zhuǎn)中心的水平線時(shí)，重力矩減小。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，取δ＝140°～165°，ε＝12°～20°，可以將曲柄平衡與游梁偏置平衡兩種平衡方式有機(jī)的結(jié)合起來，可有效地削減載荷峰值扭矩，改善曲柄平衡抽油機(jī)的曲柄軸凈扭矩曲線的形狀和大小，使其波動(dòng)平緩，減小或消除負(fù)扭矩，從而減小抽油機(jī)的周期載荷系數(shù)，提高電機(jī)的工作效率，達(dá)到本實(shí)用新型抽油機(jī)降低能耗的目的。圖2是我廠生產(chǎn)的CYJ12-4.8-73HB常規(guī)式游梁抽油機(jī)在一典型工況下的扭矩曲線圖，其凈扭矩最大值為62.4kN·m，最小值為-47.3kN·m(CYJ指抽油機(jī)，最大懸點(diǎn)載荷12噸，最大沖程4.8米，減速器額定扭矩73kN·m，H指減速器齒輪嚙合形式為點(diǎn)接觸，B指曲柄平衡)。圖3為在相同工況下同機(jī)型的本實(shí)用新型——外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)的扭矩曲線圖，其參數(shù)δ＝140.8°，ε＝17.3°，凈扭矩最大值為41kN·m，最小值為-7kN·m，通過對(duì)圖2、圖3中凈扭矩曲線的比較可以看出，圖3中凈扭矩曲線波動(dòng)趨于平緩，形狀和大小得到了明顯的改善，計(jì)算表明其節(jié)能效率達(dá)30％以上。
本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，在后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的基礎(chǔ)上僅增加了一個(gè)剛性的固定偏置平衡裝置，本身無須維護(hù)保養(yǎng)，整機(jī)平衡調(diào)整方便，完全繼承了后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，與后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)相比，節(jié)能率在25％以上，能有效的降低原油開采成本。
權(quán)利要求一種外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)，是在由固定在底座(13)上的支架(12)、電機(jī)裝置(2)、剎車裝置(1)、減速器裝置(4)、曲柄裝置(3)、連桿(5)、橫梁總成(8)以及游梁(9)、驢頭(10)、懸繩器(11)組成的后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的游梁尾部安裝由吊臂(7)和配重(6)構(gòu)成的固定偏置平衡裝置，其特征是安裝上述固定偏置平衡裝置優(yōu)化選擇的結(jié)構(gòu)參數(shù)為δ＝140°～165°，ε＝12°～20°；δ為橫梁總成(8)的支承中心和游梁(9)的支承中心連線與橫梁總成(8)的支承中心和配重(6)重心連線的夾角，ε為游梁(9)的支承中心和橫梁總成(8)的支承中心連線與游梁(9)的支承中心和配重(6)重心連線的夾角。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種外翹式變矩節(jié)能抽油機(jī)，該抽油機(jī)是在由固定在底座上的支架、電機(jī)裝置、剎車裝置、減速器裝置、曲柄裝置、連桿、橫梁總成以及游梁、驢頭、懸繩器組成的后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的游梁尾部安裝由吊臂和配重構(gòu)成的平衡裝置，其特點(diǎn)是安裝上述平衡裝置優(yōu)化選擇的結(jié)構(gòu)參數(shù)為δ＝140°～165°，ε＝12°～20°。本實(shí)用新型通過對(duì)上述參數(shù)的優(yōu)化選擇，使該抽油機(jī)的平衡趨于理想，有效地降低了凈扭矩峰值，達(dá)到了節(jié)能的目的，節(jié)能率在25％以上，且完全繼承了后置式常規(guī)游梁抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。因此，選擇本實(shí)用新型做為原油開采的抽油裝置，能有效的降低原油的開采成本。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2585972SQ0221078
公開日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月22日
發(fā)明者白鳳祥, 丁振鵬, 王維, 陽建軍, 肖朝明, 姜昕, 顧祥菊, 徐杰, 張文東, 許英 申請(qǐng)人:撫順石油機(jī)械有限責(zé)任公司