專利名稱：擺輪式增程抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機(jī)械采油設(shè)備，特別適用于油田地面抽吸原油的無游梁擺輪式增程抽油機(jī)。
在公知的技術(shù)中，油田通常使用的游梁式抽油機(jī)因其結(jié)構(gòu)特性所限，有它固有的缺陷，體積龐大、能耗高、載荷性能差，尤其是不易實現(xiàn)長沖程。目前，國內(nèi)對長沖程抽油機(jī)的研究較多，有很多文獻(xiàn)和專利，其方案有采用轉(zhuǎn)向可逆電動機(jī)或液壓馬達(dá)帶動滾筒正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)長沖程抽油，有的是采用六連桿的方法來增大游梁機(jī)的沖程，有的是利用滑輪組、齒輪傳動增程的辦法，構(gòu)成天輪式抽油機(jī)，如采用大小輪纏繩增大沖程的復(fù)合天輪式長沖程抽油機(jī)，有的是將游梁和驢頭作成一扇形體，在連桿的推動下使扇形體做大擺角的擺動，實現(xiàn)長沖程作業(yè)，等等這些方案都取得了不同程度的經(jīng)濟(jì)效益，但也存在著不同程度的缺陷，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性差、不皮實、維修管理不便、平衡效果差、電能消耗大等。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、平衡效果好、節(jié)能省材、便于維修管理、并且容易實現(xiàn)長沖程的擺輪式增程抽油機(jī)。
實現(xiàn)本實用新型的目的所采取的技術(shù)方案是該機(jī)主要由電機(jī)、減速器、底座、機(jī)架、曲柄、連桿、平衡重、抽油桿等零部件組成，其特征是機(jī)架頂部設(shè)有擺動增程機(jī)構(gòu)，是由擺輪、撥軸組件和搖臂組成，撥軸組件與擺輪剛性連接，其伸出端卡裝在搖臂上設(shè)置的導(dǎo)槽中，搖臂通過搖臂軸固定在擺輪中心軸的下部，與連桿連接，(由曲柄、連桿、搖臂組成四連桿換向機(jī)構(gòu))，連桿在曲柄的作用下，帶動搖臂反復(fù)擺動，又通過撥軸驅(qū)動擺輪作大擺角的往復(fù)擺動，撥軸在擺輪上的固定半徑與搖臂回轉(zhuǎn)中心到擺輪上的回轉(zhuǎn)中心距離相等，利用擺輪擺動的角度始終是搖臂擺動角的兩倍，達(dá)到增程的目的。在擺輪上纏繞有方向相反的鋼絲繩，分別懸掛抽油桿和平衡重并帶動其作上下往復(fù)運(yùn)動，構(gòu)成抽油機(jī)天平式的直接平衡。該機(jī)利用擺動增程機(jī)構(gòu)，四連桿換向機(jī)構(gòu)及擺輪直接懸掛平衡的方式實現(xiàn)抽油機(jī)長沖程的抽吸作業(yè)。
下面利用附圖進(jìn)一步描述本實用新型的實施例。



圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1中撥軸組件11的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是
圖1中平衡重6的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中導(dǎo)向滾輪組件結(jié)構(gòu)示意圖。
在
圖1中，各符號分別表示為電機(jī)1、減速器2、曲柄3、連桿4、剎車裝置5、平衡重6、底座7、梯子8、操作平臺9、搖臂10、撥軸11、擺輪12、擺輪中心軸13、搖臂軸14、抽油桿鋼絲繩15、平衡重鋼絲繩15a、抽油桿16、機(jī)架17、。
參看
圖1，該機(jī)利用設(shè)置的擺動增程機(jī)構(gòu)，四連桿換向機(jī)構(gòu)及擺輪直接懸掛平衡的方式實現(xiàn)長沖程的抽吸作業(yè)。其工作過程是電機(jī)1單向旋轉(zhuǎn)，將動力經(jīng)皮帶輪傳至減速器2，并帶動減速器的曲柄3旋轉(zhuǎn)，曲柄3經(jīng)連桿4帶動搖臂10擺動，撥軸11與擺輪2剛性連接，撥軸11又卡在搖臂10的導(dǎo)槽中，搖臂10擺動時將通過撥軸11帶動擺輪12實現(xiàn)大擺角擺動；在擺輪12上纏繞有方向相反的鋼絲繩15、15a，并分別懸掛抽油桿16和平衡重6，擺輪12擺動時將帶動平衡重6和抽油桿16往復(fù)上升和下降，從而構(gòu)成一種擺動式增程抽油機(jī)。
為了便于拆裝、維修和管理，該機(jī)的結(jié)構(gòu)布局為減速器2和電機(jī)1裝在下部的底座7上，機(jī)架17是由角鋼或槽鋼組焊成的行架結(jié)構(gòu)，頂部安裝擺動增程機(jī)構(gòu)，下部和底座7連接，并設(shè)有梯子8和操作平臺9。剎車裝置5由公知的剎把、拉桿、凸輪、剎瓦組成，可以保證曲柄3停在任何位置。曲柄3上加工有兩個曲柄銷孔，通過調(diào)整曲柄銷在曲柄上的位置，可以得到不同的沖程長度。在擺動增程機(jī)構(gòu)中，擺輪12是由大小兩個半圓體組合構(gòu)成，兩者之間以鉸接的方式連接，為減小配合間隙，兩半圓體的結(jié)合面上設(shè)有錐形體或弧形體或多邊形體的凸凹狀配合的結(jié)合件，采用此種方式，可完全克服兩半圓體接觸面上所產(chǎn)生的上下交變力。從而有效地避免了擺輪在重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的噪聲。擺輪12前部的小半圓體為可偏轉(zhuǎn)部分，當(dāng)需要進(jìn)行修井作業(yè)時，人站在抽油機(jī)頂部的操作平臺9上，可將擺輪12前部的小半圓體搬轉(zhuǎn)160°，讓開井口，以保證修井或洗井作業(yè)有足夠的空間。
參看圖2，撥軸組件是由撥軸11、連接法蘭111、方套112、調(diào)心鉸鏈軸113、立軸114、組成，其中，撥軸11設(shè)置成方軸頭的半軸式，通過方套112對稱連接在調(diào)心鉸鏈軸113的兩端，采用方軸頭連接可減輕或消除撥軸連接法蘭上螺栓的剪切力，并通過連接法蘭111可有效的防止撥軸11在負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生軸向串動；調(diào)心鉸鏈軸113通過立軸114固定在擺輪12上，擺輪12和撥軸11通過調(diào)心鉸鏈軸113連接在一起，可使減速器兩側(cè)連桿受力均衡；撥軸11的伸出端卡裝在搖臂10上設(shè)置的導(dǎo)槽中，搖臂10通過搖臂軸14固定在擺輪中心軸13的下部，與連桿4連接，(由曲柄3、連桿4、搖臂10組成四連桿換向機(jī)構(gòu))，連桿4在曲柄3的作用下，帶動搖臂10反復(fù)擺動，又通過撥軸11驅(qū)動擺輪12作大擺角的往復(fù)擺動，撥軸11在擺輪12上的固定半徑與搖臂回轉(zhuǎn)中心到擺輪上的回轉(zhuǎn)中心距離相等，利用擺輪12擺動的角度始終是搖臂10擺動角的兩倍，達(dá)到抽油機(jī)增程的目的。平衡重鋼絲繩15a和抽油桿鋼絲繩15都纏繞在擺輪12上，方向相反，當(dāng)抽油桿16上升時，平衡重6下降，平衡重6上升時，抽油桿16下降，構(gòu)成抽油機(jī)天平式的直接平衡。采用此種方式，可用于相抵抽油桿的載荷，減小曲柄軸的扭矩。并通過擺輪直接懸掛平衡的方式，可提高其平衡效果，降低減速器輸出軸的峰值扭矩，增大抽油機(jī)的提升能力，減少功率消耗，降低采油成本。
參看圖3，在本案中，平衡重6采用固定平衡重和調(diào)整平衡重的組合方式，下部為固定平衡重61，上部為調(diào)整平衡重62，平衡重通過吊重桿65和懸繩器166懸掛在平衡鋼絲繩15a上，調(diào)整平衡重62采用箱體式并通過螺桿懸掛在固定平衡重61上。在現(xiàn)場作業(yè)中，可根據(jù)抽吸載荷所需，利用在箱體中增減小塊狀平衡塊的方式，達(dá)到方便調(diào)節(jié)平衡的目地，省去了動用吊車等輔助設(shè)備的煩瑣程序。
參看圖4，由于平衡重是通過吊重桿65和懸繩器66懸掛在平衡重鋼絲繩15a上，為防止平衡重在上下往復(fù)運(yùn)動中產(chǎn)生偏擺，在箱體的兩側(cè)旁，設(shè)置有控制平衡重偏擺的定向滾輪組件63，該組件是由固定板67、滾輪68、輪軸69、軸承610、定位導(dǎo)向件64組成，其中，滾輪68通過輪軸69連接在固定板67上，其上開有圓弧槽，并對稱卡裝在定位導(dǎo)向件上64，定位導(dǎo)向件64采用管件或鋼絲繩，上端與機(jī)架7頂部連接，滾輪68隨著平衡重的上下往復(fù)運(yùn)動，可沿管件或鋼繩上下滾動。
按照上述方案制成的擺輪式增程抽油機(jī)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、整機(jī)體積小、重量輕、安裝簡單等優(yōu)點，尤其是該機(jī)利用擺動增程機(jī)構(gòu)，四連桿換向機(jī)構(gòu)及擺輪直接懸掛平衡的方式實現(xiàn)長沖程，使該機(jī)最大沖程可達(dá)10米，由于長沖程低沖次的實現(xiàn)，可降低沖程損失，提高抽油效率，增加產(chǎn)液量。同時利用擺輪直接懸掛平衡的天平式的結(jié)構(gòu)，可將抽油機(jī)的平衡度由原游梁機(jī)70％的平衡度提高到95％以上，從而使減速器輸出軸的峰值扭矩大大降低，增大了抽油機(jī)的提升能力，降低了抽油機(jī)的能耗，達(dá)到節(jié)能省材的目的。該機(jī)與同參數(shù)的游梁機(jī)相比，重量及成本指標(biāo)，比常規(guī)游梁機(jī)降低20％，減速器扭矩指標(biāo)，比常規(guī)游梁機(jī)下降30％，電機(jī)功率減小，可節(jié)電25％～30％；由于抽油桿的載荷在擺輪上被平衡掉，傳動件傳遞的力是抽油桿載荷與平衡重的差值，大大減輕了傳動件的負(fù)荷，提高了傳動件的壽命，使該機(jī)更加皮實、可靠、壽命長，易損件少，便于維修。
權(quán)利要求1.一種擺動式增程抽油機(jī)，主要由電機(jī)[1]、減速器[2]、曲柄[3]、連桿[4]、剎車裝置[5]、平衡重[6]、底座[7]、抽油桿[16]、機(jī)架[17]等零部件組成，其特征在于機(jī)架頂部設(shè)有擺動增程機(jī)構(gòu)，是由擺輪[12]、撥軸組件和搖臂[10]組成，其中，撥軸組件與擺輪[12]剛性連接，其伸出端卡裝在搖臂[10]上設(shè)置的導(dǎo)槽中，搖臂[10]通過搖臂軸[14]固定在擺輪中心軸[13]的下部，兩軸間回轉(zhuǎn)中心的距離與撥軸[11]在擺輪[12]上的固定半徑相等，在擺輪[12]上纏繞有方向相反的鋼絲繩[15、15a]，并分別懸掛抽油桿[16]和平衡重[6]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動式增程抽油機(jī)，其特征在于擺輪[12]是由大小兩個半圓體組合構(gòu)成，兩者之間以鉸接的方式連接，兩半圓體的結(jié)合面上設(shè)有錐形體或弧形體或多邊形體的凸凹狀配合的結(jié)合件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動式增程抽油機(jī)，其特征在于撥軸組件是由撥軸[11]、連接法蘭[111]、方套[112]、調(diào)心鉸鏈軸[113]、立軸[114]組成，其中，撥軸[11]設(shè)置成方軸頭的半軸式，通過方套[112]對稱連接在調(diào)心鉸鏈軸[113]的兩端，調(diào)心鉸鏈軸[113]通過立軸[114]固定在擺輪[12]上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動式增程抽油機(jī)，其特征在于平衡重[6]是由固定平衡重[61]和調(diào)整平衡重[62]兩部分組成，調(diào)整平衡重[62]采用箱體式盛裝小塊狀平衡塊的方式，箱體的兩側(cè)設(shè)置有控制平衡重偏擺的定向滾輪組件[63]，該組件是由固定板[67]、滾輪[68]、輪軸[69]、定位導(dǎo)向件[64]組成，其中，滾輪[68]通過輪軸[69]連接在固定板[67]上，滾輪[68]上開有圓弧槽并對稱卡裝在定位導(dǎo)向件[64]上，定位導(dǎo)向件[64]采用管件或鋼絲繩，上端與機(jī)架[17]頂部連接。
專利摘要本實用新型涉及一種地面抽吸原油的擺動式增程抽油機(jī)，主要特征是在機(jī)架頂部設(shè)有擺動增程機(jī)構(gòu)，是由擺輪、撥軸組件和搖臂組成，其中，撥軸組件與擺輪剛性連接，其伸出端卡在搖臂的導(dǎo)槽中，搖臂通過搖臂軸固定在擺輪中心軸的下部，兩軸間回轉(zhuǎn)中心的距離與撥軸在擺輪上的固定半徑相等。當(dāng)搖臂擺動時，可通過撥軸帶動擺輪實現(xiàn)大擺角往復(fù)擺動，利用擺輪擺動的角度始終是搖臂擺動角的兩倍，達(dá)到增程的目的。
文檔編號F04B47/02GK2525275SQ0125989
公開日2002年12月11日 申請日期2001年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
發(fā)明者鐘有學(xué), 陳宗武, 周玉璠 申請人:南陽市石油物資技術(shù)開發(fā)中心