專利名稱：柔性自動換向智能抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采油機(jī)械設(shè)備，特別涉及一種柔性自動換向智能抽油機(jī)。二、 背景技術(shù)目前，在石油工業(yè)中，由于電力電子技術(shù)的發(fā)展變頻器已經(jīng)非常成熟且價格便宜， 這樣，利用變頻器制造的對稱平衡電機(jī)換向抽油機(jī)的應(yīng)用非常廣泛，但是，在使用中發(fā) 現(xiàn)對稱平衡電機(jī)換向抽油機(jī)在光桿換向時由于存在換向沖擊從而造成能量損失和機(jī)架震 動，另外，非電機(jī)換向的對稱平衡抽油機(jī)也存在換向沖擊大的問題。三、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種柔性自動換向智能 抽油機(jī)，利用變力臂曲線使抽油機(jī)柔性自動換向的全新塔架式結(jié)構(gòu)的抽油機(jī)，并且能耗 低、系統(tǒng)效率高。其技術(shù)方案是包括置于底座之上的塔架式結(jié)構(gòu)的機(jī)架、驅(qū)動輪、前驅(qū)動繩、后驅(qū) 動繩以及導(dǎo)向輪、配重、巻筒；其中巻筒通過前驅(qū)動繩和后驅(qū)動繩與驅(qū)動輪構(gòu)成傳動副， 前掛繩的一端與等徑圓輪固定，另一端通過懸繩器與光桿相連接，所述的機(jī)架頂部安設(shè) 變力臂自動換向輪，變力臂換向輪主要由半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C) 連接組成，在半徑逐漸縮小圓弧(B)處，相對圓心的力臂逐漸減小，在半徑逐漸增大圓 弧(C)處，其相對圓心的力臂逐漸增大；所述的后掛繩一端與變力臂換向輪固定，另一 端通過導(dǎo)向輪與配重相連接。上述的變力臂自動換向輪上的半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)之間增加等徑圓弧(A)。上述的巻筒通過換向裝置、減速機(jī)連接電機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動巻筒正反驅(qū)動；或者是通 過減速機(jī)連接電機(jī)和變頻器，取消換向裝置直接由變頻器驅(qū)動電機(jī)，通過減速機(jī)驅(qū)動巻 筒正反驅(qū)動，當(dāng)然，上述巻筒和減速機(jī)合為一體成為電滾筒，其他不變。上述的驅(qū)動輪是鋼絲繩繞輪、齒輪或者鏈輪的一種。本實(shí)用新型的有益效果是①該機(jī)采用對稱平衡方式，可以實(shí)現(xiàn)較精確的平衡效果， 節(jié)約更多的動力消耗；②由于是柔性自動換向可以使抽油機(jī)換向時機(jī)架無振動，基本不 需要在提供額外的換向能量；③可以實(shí)現(xiàn)大沖程；④故障點(diǎn)少，安全可靠。四、
-附圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)圖； 附圖2是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的主視圖； 附圖3是本實(shí)用新型的上部放大圖；附圖4是本實(shí)用新型的俯視展開圖；附圖5是本實(shí)用新型傳動系統(tǒng)的俯視圖；附圖6是本實(shí)用新型采用電滾筒的側(cè)視圖；附圖7是本實(shí)用新型采用電滾筒的主視圖；附圖8是本實(shí)用新型采用電滾筒的傳動系統(tǒng)的俯視圖；附圖9是本實(shí)用新型變力臂換向輪的結(jié)構(gòu)圖；上圖中l(wèi)-光桿，2-懸繩器，3-巻筒，4-底座，5-電機(jī)，6-前掛繩，7-前驅(qū)動繩，8-后驅(qū)動繩，9-后掛繩，10-變力臂換向輪，11-驅(qū)動輪，12-等徑圓輪，13-掛繩器，14-導(dǎo)向 輪，15-配重，16-機(jī)架，17-信號箱，18-小皮帶輪，19-三角帶，20-大皮帶輪，21-減速機(jī)， 22-電剎車，23-換向裝置，24-電滾筒。五具體實(shí)施方式
實(shí)施例l:參照附圖l、 2、 3、 4和5所示，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述主要技術(shù)方案是包括光桿l，懸繩器2，巻筒3，底座4，電機(jī)5，前掛繩6，前驅(qū) 動繩7，后驅(qū)動繩8，后掛繩9，變力臂換向輪IO，驅(qū)動輪ll，固定于機(jī)架16上部的等 徑圓輪12，掛繩器13，導(dǎo)向輪14，配重15,塔架式結(jié)構(gòu)的機(jī)架16，信號箱17，小皮帶 輪18，三角帶19，大皮帶輪20，減速機(jī)21，電剎車22，換向裝置23和電滾筒24。其 中，機(jī)架16頂部安設(shè)變力臂自動換向輪10、 10'，變力臂換向輪主要由半徑逐漸縮小圓 弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)連接組成，在半徑逐漸縮小圓弧(B)處，相對圓心 的力臂逐漸減小，在半徑逐漸增大圓弧(C)處，其相對圓心的力臂逐漸增大；較佳的方 案是變力臂自動換向輪上的半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)之間增加 等徑圓弧(A)，更加有利于驅(qū)動光桿平穩(wěn)的上下往復(fù)運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)抽汲原油。其中巻筒3通過前驅(qū)動繩7， 7'和后驅(qū)動繩8， 8'與驅(qū)動輪11、 ll'構(gòu)成傳動副，前掛 繩6—端與等徑圓輪12固定另一端通過懸繩器2與光桿1相連接，后掛繩9、 9'一端與 變力臂換向輪IO、 10'固定，另一端通過導(dǎo)向輪14與配重15想連接。機(jī)架上部所有輪子 都可以方便后移，方便了井泵維修，還有檢測光桿運(yùn)動位置和限位作用的信號箱17。該機(jī)傳動過程是等徑圓輪12通過前掛繩6和懸繩器2與光桿1連接，變力臂換向 輪10、 10，通過后掛繩9、 9'導(dǎo)向輪14與配重15相連接。巻筒3由電機(jī)5通過減速機(jī)21、 換向裝置23正反轉(zhuǎn)動。巻筒3正反轉(zhuǎn)動纏繞和釋放前驅(qū)動繩7， 7'和后驅(qū)動繩8、 8'，使 驅(qū)動輪ll、 lr帶動等徑圓輪12和變力臂換向輪10、 10'正反轉(zhuǎn)動，使光桿l上下往復(fù)運(yùn) 動，實(shí)現(xiàn)抽汲原油。該抽油機(jī)詳細(xì)工作過程如下采用機(jī)械換向裝置的工作過程巻筒3由電機(jī)5通過減速機(jī)21、換向裝置23正反轉(zhuǎn) 動。巻筒3正轉(zhuǎn)動纏繞前驅(qū)動繩7、 7'釋放后驅(qū)動繩8、 8'使光桿1下行，配重15上行，這時可編程控制器PLC (現(xiàn)有普通技術(shù))通過信號箱17提供的信號開始檢測，當(dāng) 后掛繩繞到半徑逐漸增大圓弧C時，PLC發(fā)出信號給換向裝置23使巻筒3和減速機(jī)21 脫開，由于圓弧C的力臂逐漸增大，所以使配重15的力臂逐漸大于光桿1的力臂，這個 逐漸增大的力臂成為光桿1下行的阻力臂，致使光桿l逐漸停止下行，同時由于配重15 力臂大于光桿力臂再加上光桿1要有一段拉長變形，所以光桿1迅速上行，當(dāng)檢測巻筒3 速度接近減速機(jī)21輸出的轉(zhuǎn)速時，換向裝置23使巻筒3和減速機(jī)21同步反向連接。巻 筒3反轉(zhuǎn)動纏繞后驅(qū)動繩8、 8，釋放前驅(qū)動繩7、 7'，使光桿1上行配重15下行，當(dāng)后 掛繩繞到半徑逐漸減小圓弧B時，PLC發(fā)出信號給換向裝置23使巻筒3和減速機(jī)21脫 開，由于圓弧B的力臂逐漸減小，所以使光桿1的力臂逐漸大于配重15的力臂致使光桿 1逐漸停止上行，同時由于光桿力臂大于配重15力臂再加上光桿1上行的彈性變形不能 馬上恢復(fù)所以光桿迅速下行，當(dāng)檢測巻筒3速度接近減速機(jī)21輸出的轉(zhuǎn)速時，換向裝置 23使巻筒3和減速機(jī)21同步正向連接。采用電機(jī)換向的工作過程巻筒3由電機(jī)5通過減速機(jī)21、換向裝置23正反轉(zhuǎn)動。 巻筒3正轉(zhuǎn)動纏繞前驅(qū)動繩7、 7，釋放后驅(qū)動繩8、 8，使光桿1下行，配重15上行，這 時PLC通過信號箱17提供的信號開始檢測，當(dāng)后掛繩繞到半徑逐漸增大圓弧C時，PLC 發(fā)出信號給變頻器(廣大電器行業(yè)所熟知的普通現(xiàn)有技術(shù))使電機(jī)5處于自由停車狀態(tài)， 由于圓弧C的力臂逐漸增大，所以使配重15的力臂逐漸大于光桿1的力臂，這個逐漸增 大的力臂成為光桿l下行的阻力臂，致使光桿l逐漸停止下行，同時由于配重15力臂大 于光桿力臂再加上光桿1要有一段拉長變形，所以光桿迅速上行，當(dāng)檢測巻筒3速度接 近減速機(jī)21輸出的轉(zhuǎn)速時，變頻器使電機(jī)5同步反轉(zhuǎn)啟動。巻筒3反轉(zhuǎn)動纏繞后驅(qū)動繩 8、 8，釋放前驅(qū)動繩7、 7'，使光桿1上行配重15下行，當(dāng)后掛繩繞到半徑逐漸減小圓 弧B時，PLC發(fā)出信號給變頻器使電機(jī)5處于自由停車狀態(tài)，由于圓弧B的力臂逐漸減 小所以使光桿1的力臂逐漸大于配重15的力臂致使光桿1逐漸停止上行，同時由于光桿 力臂大于配重15力臂再加上光桿1上行的彈性變形不能馬上恢復(fù)所以光桿迅速下行，當(dāng) 檢測巻筒3速度接近減速機(jī)21輸出的轉(zhuǎn)速時，變頻器使電機(jī)5同步正轉(zhuǎn)啟動。實(shí)施例2:見附圖6、 7和8，與實(shí)施例l不同的是將減速機(jī)21與巻筒3合到一 起變成電滾筒24，具體工作過程與實(shí)施例l相同，當(dāng)然，本實(shí)用新型的方案不僅限于此， 其他換向采用變力臂換向輪的塔架式抽油機(jī)，其驅(qū)動方式是鋼絲繩繞輪、齒輪或者鏈輪 等現(xiàn)有技術(shù)或其他常規(guī)技術(shù)變換，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1、一種柔性自動換向智能抽油機(jī)，包括置于底座(4)之上的塔架式結(jié)構(gòu)的機(jī)架(16)、驅(qū)動輪(11、11’)、前驅(qū)動繩(7、7’)、后驅(qū)動繩(8、8’)以及導(dǎo)向輪(14)、配重(15)、卷筒(3)；其中卷筒(3)通過前驅(qū)動繩(7、7’)和后驅(qū)動繩(8、8’)與驅(qū)動輪(11、11’)構(gòu)成傳動副，前掛繩(6)的一端與等徑圓輪(12)固定，另一端通過懸繩器(2)與光桿(1)相連接，其特征是所述的機(jī)架(16)頂部安設(shè)變力臂自動換向輪(10、10’)，變力臂換向輪主要由半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)連接組成，在半徑逐漸縮小圓弧(B)處，相對圓心的力臂逐漸減小，在半徑逐漸增大圓弧(C)處，其相對圓心的力臂逐漸增大；所述的后掛繩(9、9’)一端與變力臂換向輪(10、10’)固定，另一端通過導(dǎo)向輪(14)與配重(15)相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的柔性自動換向智能抽油機(jī)，其特征是所述的變力臂自動 換向輪(10、 10')上的半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)之間增加等 徑圓弧(A)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性自動換向智能抽油機(jī)，其特征是所述的巻筒(3) 通過換向裝置(23)、減速機(jī)(21)連接電機(jī)(5),由電機(jī)(5)驅(qū)動巻筒(3)正反驅(qū)動。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性自動換向智能抽油機(jī)，其特征是所述的巻筒(3) 通過減速機(jī)(21)連接電機(jī)(5)和變頻器，取消換向裝置(23)直接由變頻器驅(qū)動電機(jī)(5)，通過減速機(jī)(21)驅(qū)動巻筒(3)正反驅(qū)動。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的柔性自動換向智能抽油機(jī)，其特征是所述的巻筒G) 和減速機(jī)(21)合為一體組成電滾筒(24)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性自動換向智能抽油機(jī)，其特征是所述的驅(qū)動輪(11、 11')是鋼絲繩繞輪、齒輪或者鏈輪的一種。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種柔性自動換向智能抽油機(jī)。其技術(shù)方案是包括置于底座之上的塔架式結(jié)構(gòu)的機(jī)架、驅(qū)動輪、前驅(qū)動繩、后驅(qū)動繩以及導(dǎo)向輪、配重、卷筒；前掛繩的一端與等徑圓輪固定，另一端通過懸繩器與光桿相連接，機(jī)架頂部安設(shè)變力臂自動換向輪，變力臂換向輪主要由半徑逐漸縮小圓弧(B)和半徑逐漸增大圓弧(C)連接組成，所述的后掛繩一端與變力臂換向輪固定，另一端通過導(dǎo)向輪與配重相連接。有益效果是①該機(jī)采用對稱平衡方式，可以實(shí)現(xiàn)較精確的平衡效果，節(jié)約更多的動力消耗；②由于是柔性自動換向可以使抽油機(jī)換向時機(jī)架無振動，基本不需要在提供額外的換向能量；③可以實(shí)現(xiàn)大沖程；④故障點(diǎn)少，安全可靠。
文檔編號E21B43/00GK201381835SQ200920020678
公開日2010年1月13日 申請日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者秀 李 申請人:秀 李