專利名稱：輪軸增距式抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種增距式長沖程抽油機的改進，它主要采用輪軸的結(jié)構(gòu)進行增距，因此本實用新型主要涉及抽油機的往復機構(gòu)及相應的有關(guān)附件。
在增距式長沖程抽油機的技術(shù)領(lǐng)域中，與本實用新型最相關(guān)的已有技術(shù)是增距式長沖程抽油機，這種抽油機已獲得中國專利和美國專利。這種抽油機的增距方式是采用一個增距滑輪車進行增距的，在這種增距滑輪車中需要反復多次地穿繞鋼絲繩，鋼絲繩彎曲的次數(shù)增多，使鋼絲的壽命大大降低。在其結(jié)構(gòu)中，增距的倍數(shù)與增距滑輪車中滑輪的數(shù)量成正比，其結(jié)果是行程越大，鋼絲繩的壽命越低，由于抽油機是長期連續(xù)運行的設備，所以鋼絲繩壽命的降低必然給這種抽油機的推廣應用帶來一定的困難。此外，這種抽油機由于靠增距滑輪組增距，滑輪付過多，至少有八個，在這些地方效率的損失很多，也不符合節(jié)能的要求。同時這種抽油機還存在其它問題，如制造件多、重量大、軌道與平衡配重車上的導輪之間壓力大，使軌道容易變形和磨損等。為了解決增距抽油機在結(jié)構(gòu)上存在的問題，本實用新型對這種抽油機作了改進，其目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動載小、易損件壽命長，并且便于更換、成本低，行程調(diào)節(jié)范圍大的節(jié)能性長沖程抽油機。
本實用新型的解決方案是采用兩個輪之間的直徑比放大滑塊的往復行程而實現(xiàn)增距。在本實用新型中機架上方同軸安裝著懸重輪和繩輪，懸重輪的直徑大于繩輪的直徑。這樣當往復機構(gòu)驅(qū)動繩輪轉(zhuǎn)過一定角度時，懸重輪也一定轉(zhuǎn)過這么大角度，由于懸重輪直徑大于繩輪的直徑，懸重輪上的懸重繩就一定比繩輪上的上提繩或下放繩走過的距離要長，繩輪上的上提繩或下放繩走的距離即是滑塊移動的距離。這樣由懸重繩帶動的抽油桿走過的距離就大于滑塊走過的距離，以上結(jié)構(gòu)便達到了增距的效果，實現(xiàn)了抽油桿的長沖程往復運動。
附


圖1是輪軸增距式長沖程抽油機整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是繩輪上上提繩和下放繩并排安裝示意圖。
附圖3是繩輪上鋼繩固定方法示意圖。
附圖4是調(diào)節(jié)式滑動輪結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是調(diào)位輪調(diào)節(jié)井位和移動方法示意圖。
以下結(jié)合附圖作以詳細說明附
圖1底座20上裝有電機傳動部分22，電機輸出軸通過皮帶輪減速，由此驅(qū)動減速箱輸入軸轉(zhuǎn)動，減速箱輸出軸帶動曲柄滑塊機構(gòu)作往復直線運動，以上均是已有技術(shù)，不再詳述。
抽油機的機架24上方是同軸轉(zhuǎn)動的懸重輪1和繩輪2，繩輪上裝有上提繩3和下放繩4，上提繩3的一端固定在繩輪2上，另一端固定在曲柄滑塊機構(gòu)8的上方；下放繩一端固定在繩輪2上，另一端通過導向輪14固定在滑塊8的下方。與繩輪2同軸轉(zhuǎn)動的懸重輪1上分別固定安裝著懸重繩5和平衡配重繩6，平衡配重繩的一端固定在平衡配重小車7上，懸重繩通過調(diào)位輪9對準井口，懸重繩下方的懸繩器10上接有光桿21，調(diào)位輪9設置在井口上方，固定在機架上，并可以進行水平方向的轉(zhuǎn)動。
附圖2描述了上提繩3和下放繩4交叉排列在繩輪2上，從圖中可以看出，上提繩和下放繩可以采用多根鋼繩，這就大大降低了單根鋼繩上的受力，提高了鋼繩的壽命。同時，本實用新型中的鋼繩也可以很方便地換成皮帶或鏈條，以滿足用戶或現(xiàn)場的不同需要。
附圖3是本實用新型中為了將上提繩3或下放繩4方便地固定在繩輪2上而設計的一種繩卡結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出繩卡11一端固定在繩輪2上，另一端是個半圓形的卡子，卡子的頂部是一個卡扣12，卡扣12套在繩輪2上。上提繩3或下放繩4的端部事先做成一個環(huán)，把環(huán)套在繩卡上，將卡扣12扣緊即可。這種結(jié)構(gòu)的繩卡使現(xiàn)場更換鋼繩非常便利。
附圖4是一種為了方便現(xiàn)場使用的要求而設計的一種可調(diào)節(jié)式的滑動輪，該滑動輪15是幫助曲柄滑塊機構(gòu)在導軌13內(nèi)上下運動的滑動輪，由于曲柄滑塊的運動對導軌13的運動都要產(chǎn)生一定的壓力，滑輪15和滑軌13之間就要磨損產(chǎn)生間隙。本實用新型采用的這種調(diào)節(jié)式滑輪的軸心17向外伸出一部分，在軸心17的兩端設有調(diào)位螺栓16。在軸心17的頂部設有鎖緊螺母18，這樣可以用調(diào)位螺栓16進行間隙的調(diào)節(jié)，此外，在滑動輪15磨損不能用時，可以松開鎖緊螺母18，更換滑動輪15，這給現(xiàn)場的維修和更換帶來了方便。
附圖5是懸重繩設置在調(diào)位輪中的俯視圖。從圖中可以看出調(diào)位輪是由兩個輪構(gòu)成，兩個輪的圓周相交處是半圓形的缺口，懸重繩被卡在缺口中，起到了排繩器的作用，以保證懸重繩正常地纏繞到懸重輪上。同時調(diào)位輪用螺栓調(diào)位，可以按圖6所示的X、y軸的方向移動，以保證懸重繩方便地對準井口。此處修井時，可以把調(diào)位輪從圖5轉(zhuǎn)到圖7的位置上。這大大減少了修井時的工作量，已有技術(shù)中通常是懸重輪設在井口上方，修井時，必須要移動它，工作量極大。
在具體實施過程中，當滑塊8向下運動時，上提繩3被拉向下方移動，帶動繩輪2順時針轉(zhuǎn)動，這時下放繩4被纏繞到繩輪2上。當滑塊8向上運動時，下放繩4通過導向輪換向后也向下移動，帶動繩輪2逆時針轉(zhuǎn)動，這時上提繩3被纏繞到繩輪2上，這樣就把滑塊8的上下移動轉(zhuǎn)變成了繩輪2的正反方向的轉(zhuǎn)動。由于繩輪2與懸重輪1為一同軸，繩輪轉(zhuǎn)動時，帶動了懸重輪同方向的轉(zhuǎn)動，懸重輪1作正反轉(zhuǎn)動時，就帶動了抽油桿和平衡配重小車作上下往復運動，從而完成了長沖程的抽油過程。
本實用新型的實施例之一是繩輪半徑r＝0.6米，懸重輪半徑R＝2.4米，當滑塊行程1.2米時，上提繩向下走1.2米，繩輪轉(zhuǎn)過＝1.2／r的弧度。而此時懸重輪也轉(zhuǎn)過＝1.2／r弧度。懸重輪上的懸重繩和配重繩則要走過R＝R／r·1.2＝4.8米，R／r＝4此值就是增距倍數(shù)。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、行程的調(diào)節(jié)可以很大。在制造中我們可以根據(jù)需要選擇合適的懸重輪與繩輪之間的比值。在使用中可以通過調(diào)整曲柄的長短達到調(diào)節(jié)沖程的目的。本實用新型的行程調(diào)節(jié)的幅度可以很大。就實施例論，如果滑塊行程從1.2米調(diào)到1.8米(即曲柄半徑從0.6米調(diào)到0.9米時，行程則從4.8米變到7.2米，變化幅度為2.4米。)并可獲得多種沖程長度以滿足工況。
2、節(jié)能和減少平衡重。常規(guī)抽油機由于裝在曲柄上的平衡重塊過大。所以整機重量必然大。而本實用新型設計的平衡重移動距離很大，所以平衡重塊的重量就可以相應較小。從而取得整機重量下降的效果。且曲柄平衡方式，平衡扭距是變化的。平衡力距變化大，即電機輸出電流波動大。本實用新型中設計的平衡方式，在不考慮動載因素時，平衡扭距是一個定值。這樣電機電流在使用中波動很小，而且電流值比同樣工況下游梁抽油機的電流值也要小，達到了節(jié)能的效果。本實用新型的結(jié)構(gòu)中保證了曲柄滑塊機構(gòu)的運動方向和平衡重運動方向一致。這部分的重量起平衡效果。結(jié)果是減輕了所需平衡重重量，降低了整機重量。
3、易損件壽命長、便于及時發(fā)現(xiàn)問題、便于更換、便于采用多種形式的傳動方式。長沖程機種類很多，但真正能滿足常年連續(xù)運行的卻很少，其原因是易損件的壽命沒過關(guān)，易損件的壽命能否滿足要求是一種抽油機能否得到推廣應用的關(guān)鍵。本實用新型中易損件為上提繩3和下放繩4，從結(jié)構(gòu)上看這兩處的鋼繩可以并排安裝許多根，以保證每根鋼繩受力大大低于它的強度極限，又由于在本實用新型中的鋼繩在一個沖程中只彎曲兩次(較增距式抽油機一個沖程中彎曲十幾次)。彎曲循環(huán)次數(shù)少，疲勞壽命高。
4、傳動付少效率高。本實用新型中的傳動付較少，跟增距式抽油機相比，輪系用的數(shù)目大大減少，效率損失小，機械效率高。
權(quán)利要求1.一種由底座、機架、電動機部分組成的輪軸增距式長沖程抽油機，其特征在于機架24的上方同軸安裝著懸重輪和繩輪，懸重輪1的直徑大于繩輪2的直徑；繩輪上裝有上提繩3和下放繩4，上提繩3的一端固定在繩輪2上，另一端固定在曲柄滑塊機構(gòu)8的上方，下放繩一端固定在繩輪2上，另一端通過導向輪14固定在曲柄滑塊機構(gòu)8的下方；與繩輪2同軸轉(zhuǎn)動的懸重輪1上分別固定安裝著懸重繩和平衡配重繩，懸重繩通過調(diào)位輪9對準井口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增距式長沖程抽油機，其特征在于繩輪上設置有半圓形的繩卡11，繩卡的頂部是一個卡扣12，卡扣12可以套在繩輪2上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增距式長沖程抽油機，其特征在于滑塊8上的滑輪15的軸心向外伸出一部分，在軸心17的兩端設有調(diào)位螺栓16，在滑輪15軸心17的頂部一端設有瑣緊螺母18。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增程式長沖程抽油機，其特征在于調(diào)位輪是由兩個輪構(gòu)成，兩個輪的圓周相交處是半圓形的缺口，懸重繩被卡在缺口中。
專利摘要本實用新型的特征是在抽油機機架的上方同軸裝有懸重輪和繩輪，懸重輪的直徑大于繩輪的直徑，當懸重輪和繩輪轉(zhuǎn)過同一角度時，懸重輪上的懸重繩走過的距離，就大于繩輪上鋼繩走過的距離，由此達到了增程的效果。本實用新型是一種結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、動載小、易損件壽命長，行程調(diào)節(jié)范圍大，并具有節(jié)能效果的長沖程抽油機。
文檔編號E21B43/00GK2042881SQ8822077
公開日1989年8月16日 申請日期1988年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月8日
發(fā)明者成建國, 李一心, 鄭瑞元 申請人:石油工業(yè)部石油勘探開發(fā)科學研究院機械研究所