專利名稱：慣性節(jié)能動力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油采油機械技術(shù)領(lǐng)域。
在油田所用的游梁式抽油機上，現(xiàn)有的動力裝置是指由電控箱、機座、發(fā)動機和輸出皮帶輪等組成的一個部件整體。然而現(xiàn)有動力裝置的發(fā)動機在完成一個工作能量循環(huán)時間內(nèi)，它所需驅(qū)動的工作阻力矩是不均衡的。為了使之能正常啟動和正常工作，設(shè)計者往往不得不按工作循環(huán)中出現(xiàn)的最大阻力矩來選用發(fā)動機，以致“大馬拉小車”，嚴(yán)重浪費能源。以游梁式抽油機CYJ10－3－53HB為例，在每分鐘抽吸6次、懸點負(fù)荷100kN、抽吸液柱質(zhì)量5000kg、行程3m時，按理論計算只需14.7kw的功率，實際上該機配套的最小電動機卻為45kw。為解決這一問題，一是采用電子控制的節(jié)能電控箱，按工作阻力矩的變化，實時調(diào)整供電電壓和相位，以節(jié)約能源；另一種是用新機型替代，如專利號為87205435.7的發(fā)明。前者，因是電子裝置，不直觀，對操作人員要求有較高技術(shù)水平，而且為克服抽油機工作中的峰值阻力矩，仍然還要選用大容量的或特制的電動機，其電機綜合運行效率仍然不高，更有甚者，由于裝置元件精巧貴重，常為不法分子累累偷盜，無法正常使用。后者，專利號87205435.7所述之異形游梁式抽油機，雖然取得了明顯節(jié)能效果，但是整機增重很大(以CYJ10型為例，新機為舊機重量的1.26倍，凈增重5t)，且該專利不能對油田現(xiàn)已大量應(yīng)用的常規(guī)游梁式抽油機直接進行簡單的改造，只有將舊型機整體更換為新型機才能實現(xiàn)節(jié)能；另外，在每個能量循環(huán)中，此新型機仍存在不均衡阻力矩，這樣，在全局上實施該專利還是不經(jīng)濟的。
本實用新型的任務(wù)是提供一種用于油田游梁式抽油機的節(jié)能裝置，它由若干簡單的機械零部件組成，能利用慣性蓄能自動平衡抽油機在一個工作循環(huán)中的不均衡功耗，從而可以直接用較小容量的發(fā)動機取代舊抽油機的大發(fā)動機或設(shè)計耗能小的新抽油機，實現(xiàn)節(jié)能。
為解決上述任務(wù)，本實用新型采用的解決方案是在抽油機現(xiàn)有動力裝置的發(fā)動機和輸出皮帶輪之間，加裝有一個部件，該部件由飛輪、軸、軸承、離心離合器及若干定位緊固件組成，靠軸支承在軸承上的飛輪與輸出皮帶輪相聯(lián)，并通過離心離合器又與發(fā)動機相聯(lián)。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明


圖1是本實用新型的第一實施例的機構(gòu)原理圖；圖2是本實用新型的第二實施例的機構(gòu)原理圖；圖3是本實用新型的第三實施例的機構(gòu)原理圖；圖4是本實用新型的第四實施例的主視圖；圖5是圖4中A－A局部剖面的左視圖。
在
圖1、2、3中，由飛輪1，軸2，軸承3，離心離合器4組成的部件，安裝在機座6上，它的右端與發(fā)動機5相聯(lián)，左端與動力輸出皮帶輪7相聯(lián)。
在圖4中，由飛輪1(同時也是離心離合器的輸出端外殼)，軸2(同時也是離心離合器的輸入端中心盤)，軸承3，及由它們與離心摩擦元件－－鋼珠4合成的離心離合器組成的部件，它的一端與發(fā)動機5相聯(lián)，另一端與輸出皮帶輪7相聯(lián)，并作為一整體安裝在機座6上。
在圖5中，軸(中心盤)2上凸起的2’為葉片，它均勻分布在軸的外圓周上，把鋼珠4沿圓周均勻地分割在若干小室內(nèi)。
本實用新型由于離心離合器具有空載啟動的特點，發(fā)動機極易啟動，當(dāng)發(fā)動機達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，離合器的摩擦力矩等于負(fù)載的阻力矩時，飛輪亦被啟動，又由于選擇的發(fā)動機功率不小于抽油機的平均消耗功率，經(jīng)過一段過渡時間，飛輪即隨著發(fā)動機達(dá)到定速。在抽油機進入正常工作后，當(dāng)發(fā)動機驅(qū)動功超過工作阻力功時，該裝置就把這多余的能量蓄存起來，使飛輪與發(fā)動機趨向同步，加快轉(zhuǎn)動，增大動能。相反，當(dāng)工作阻力功超過驅(qū)動功時，飛輪轉(zhuǎn)速降低(與發(fā)動機形成滑差)，將動能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動功，并與發(fā)動機輸出功疊加，在皮帶輪上輸出，使驅(qū)動力矩倍增，實現(xiàn)“以豐補欠”。顯然，只要發(fā)動機的額定功率等于或略大于抽油機的平均消耗功率，且飛輪的質(zhì)量設(shè)計得足夠大時，那么抽油機就會平穩(wěn)的工作下去。
本實用新型具有以下優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單輕巧(例如，用于前述的CYJ10－3－53HB游梁抽油機的本實用新型，其新增質(zhì)量不足500kg)，直觀可靠；又由于有了它，發(fā)動機具有空載啟動特性，使啟動變得簡便、控制容易；對常規(guī)游梁式抽油機，只要更換電動機，并加裝本實用新型，即可達(dá)到異形游梁式抽油機的同樣節(jié)電效果，節(jié)電量將不低于15％，(本實用新型樣機，經(jīng)試驗臺試驗，對CYJY14－4.8－73HB抽油機，在滿載下，用17kw的電動機，仍能順利啟動，正常工作，而原配套電動機卻為55kw)，且大大改善抽油機整體的工作特性；還有，使用本實用新型無論是對軟特性還是硬特性的電動機，在飛輪轉(zhuǎn)速下降時，輸出力矩就會自動增大(例如上例，就可增大輸出力矩1倍多)，而對電動機卻無甚影響，電機綜合運行效果仍能保持較高水平；但是，如果直接用一般普通的飛輪，對硬特性的電動機，此時就會無法工作，甚至損毀電動機。另外，當(dāng)工作負(fù)荷超載時，本實用新型還可以對發(fā)動機起到安全保護作用。
權(quán)利要求1.一種慣性節(jié)能動力裝置，它由電控箱、機座、發(fā)動機和輸出皮帶輪等組成，其特征在于在發(fā)動機和輸出皮帶輪之間，加裝有一個部件，該部件由飛輪、軸、軸承、離心離合器及若干定位緊固件組成，靠軸支承在軸承上的飛輪與輸出皮帶輪相聯(lián)，并通過離心離合器又與發(fā)動機相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的慣性節(jié)能動力裝置，其特征在于飛輪可以是獨立零件，也可以是該裝置內(nèi)與軸，或與離心離合器，或與皮帶輪等其它轉(zhuǎn)動件一體的，具有足夠轉(zhuǎn)動慣量的延伸變形的軸，或離心離合器，或皮帶輪等。
專利摘要本實用新型屬于石油采油機械技術(shù)領(lǐng)域，其主要特點是在發(fā)動機和輸出皮帶輪之間，還加裝有一個部件，它帶有飛輪和離心離合器，可以與發(fā)動機同步或自行差動回轉(zhuǎn)。在工作機一個能量循環(huán)的時間內(nèi)，如果工作阻力矩是不均衡的，本裝置能利用慣性自動吞吐能量、平衡輸出，使設(shè)計選擇的發(fā)動機功率，不必大于峰值負(fù)荷，只需略大于工作機在這能量循環(huán)周期內(nèi)的平均消耗功率就可以了，因此能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能。
文檔編號F04B47/02GK2175838SQ9324323
公開日1994年8月31日 申請日期1993年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月29日
發(fā)明者蕭南平 申請人:蕭南平