專利名稱：節(jié)能鏈條抽油機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田深層抽油機械，具體為一種適合于長沖程、低沖次抽 油場合的節(jié)能鏈條抽油機。
背景技術：
隨著油田注水開發(fā)和大量低滲透油田的投入開發(fā)，使得下井深度和排量不 斷增加，加之特種油田(如稠油、高凝油、結蠟、出砂等)投入開發(fā)，采油工 藝對有桿抽油設備提出了長沖程、低沖次、大泵、深抽等要求。目前，我國油
田廣泛采用的抽油機是游梁式抽油機。它是依據(jù)SY/T5044-2003游梁式抽油機 標準生產(chǎn)的機種。該機具有結構簡單，經(jīng)久耐用的優(yōu)點。但因工作原理和結構 的限制，存在著機械效率低，工作不平穩(wěn)，沖程、沖次調(diào)節(jié)困難，難以滿足稠 油的需要，特別是能耗高等缺點。因此，專利號為"200520024328.3 "的中 國專利公布了 "鏈條抽油機"，該抽油機采用雙排鏈輪鏈條機構傳動，從而使 傳動路線短，慣性質量小，機械傳動效率高，鏈條帶動同步軸在抽油泵桿需要 上升過程時拉動抽油泵桿上升；鏈條帶動同步軸在平衡配重箱上升過程時拉動 平衡配重箱上升；高速轉動的電機能不停地均勻做功；機械運行換向時的峰值 電流小于額定狀態(tài)下電流，使整機傳動系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)下工作。解決了現(xiàn)有 游梁式抽油機因工作原理和結構的限制，難以滿足和適應現(xiàn)代采油工藝對抽油 設備的要求的問題，但該抽油機在個別結構上仍存有缺陷，例如在雙排鏈輪 鏈條機構傳動的基礎上采用的導輪數(shù)量較多，因此在傳動過程中易造成機械能
失；另外，平衡配重箱僅用于調(diào)整與抽油泵桿的重力平衡，使抽油機的抽油泵 桿上升和下降時電機的電流基本相等，而缺乏能有效利用機械運行換向時能量 的結構。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有鏈條抽油機的結構易存在能量損失、缺乏將機械運行 換向時的能量儲存并加以利用的結構等問題，提供一種節(jié)能鏈條抽油機。
本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的節(jié)能鏈條抽油機，包含塔架、傳 動機構、平衡配重箱、抽油泵桿，傳動機構包含由雙主動鏈輪、固定于塔架上 部的雙從動鏈輪和分別嚙合于主動、從動鏈輪上的雙鏈條構成的雙排鏈輪鏈條 機構，雙排鏈輪鏈條機構中的兩鏈條之間設有兩軸端制成鏈節(jié)結構并通過兩端 軸的鏈節(jié)結構與鏈條鉸接的同步軸，同步軸上設有聯(lián)接部件，聯(lián)接部件的兩端 分別通過由固定于塔架上的導輪導向的鋼索與平衡配重箱和抽油泵桿連接；平 衡配重箱和抽油泵桿之間連接有由導輪導向的鋼索，平衡配重箱包括中間開有 置簧管道的配重固定體，置簧管道內(nèi)設置有能沿置簧管道內(nèi)壁上下移動的上、 下"T"型碰頭，兩碰頭之間設置有彈簧，置簧管道兩端固定有環(huán)狀限位塊。
所述雙排鏈輪鏈條機構為傾斜設置，即主動鏈輪與從動鏈輪所在直線與垂 直的抽油泵桿有夾角，這樣，可以減少導輪數(shù)量，進而減少傳動過程中不必要
電機通過減速器驅動兩主動鏈輪，使雙排鏈輪鏈條機構中的兩鏈條做封閉 循環(huán)，帶動同步軸做傾斜上下封閉循環(huán)。同步軸在下降半程通過鋼索帶動抽油 泵桿上升，此時，平衡配重箱在自重作用下下降，對抽油泵桿的上升起配重作 用，當平衡配重箱下降至地面時，下碰頭壓動置簧管道內(nèi)的彈簧，使彈簧形變，
將動能轉化為彈性勢能，此時，同步軸進入上升半程，通過鋼索帶動平衡配重 箱上升，同時，彈簧向上推動平衡配重箱，將彈性勢能轉化為動能，而抽油泵 桿在自重作用下下降。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型在采用雙排鏈輪鏈條機構傳動的基礎上，改 進平衡配重箱，即在同步軸隨鏈條做封閉循環(huán)運動，實現(xiàn)抽油泵桿、平衡配重 箱上下往復運動的同時，在其上下往復運動換向過程中，將動能轉化、儲存、 利用，實現(xiàn)電機均勻做功，機械運行換向時的峰值電流小于額定狀態(tài)下電流， 整機傳動系統(tǒng)穩(wěn)定工作的目的，充分利用能量，節(jié)約能量。主從動鏈輪之間的距離，即確定該抽油機的沖程。 一般調(diào)整沖程時調(diào)整從 動鏈輪的位置，在制造抽油機時塔架參數(shù)決定抽油機的沖程。本實用新型結構合理，節(jié)能、重量輕、易實現(xiàn)長沖程、慣性載荷小，能夠 滿足現(xiàn)代采油工藝對有桿抽油機的要求。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為兩端連接固定有拉力均衡器的同步軸的結構示意圖；圖3為圖2的左視圖；圖4為平衡配重箱的結構示意圖；圖5為圖4的左視圖；圖6為圖4的俯視圖；圖中l(wèi)-塔架；2-抽油泵桿；3-主動鏈輪；4-從動鏈輪；5-鏈條；6-同步軸； 7-聯(lián)接部件；8-導輪；9-鋼索；10-置簧管道；ll-配重固定體；12-上"T"型碰 頭；13-下"T"型碰頭；14-彈簧；15-環(huán)狀限位±央；16-鋼索連接件；17-移動導向
桿；18-滑輪；19、 20-碰頭；21-電機；22-減速器；23-套筒；24-"T"形平衡梁； 25-定位銷；26-滑輪支撐架；27-彈簧；28-滑輪。
具體實施方式
節(jié)能鏈條抽油機，包含塔架1、傳動機構、平衡配重箱、抽油泵桿2，傳 動機構包含由雙主動鏈輪3、固定于塔架1上部的雙從動鏈輪4和分別嚙合于 主動、從動鏈輪3、 4上的雙鏈條5構成的雙排鏈輪鏈條機構，雙排鏈輪鏈條 機構中的兩鏈條5之間設有兩軸端制成鏈節(jié)結構并通過兩端軸的鏈節(jié)結構與鏈 條鉸接的同步軸6，同步軸6上設有聯(lián)接部件7，聯(lián)接部件7的兩端分別通過 由固定于塔架1上的導輪8導向的鋼索9與平衡配重箱和抽油泵桿2連接；平 衡配重箱和抽油泵桿2之間連接有由導輪導向的鋼索，平衡配重箱包括中間開 有置簧管道10的配重固定體11，置簧管道10內(nèi)設置有能沿置簧管道10內(nèi)壁 上下移動的上、下"T"型碰頭12、 13，兩碰頭12、 13之間設置有彈簧14，置 簧管道10兩端固定有環(huán)狀限位塊15。所述雙排鏈輪鏈條機構為傾斜設置。
平衡配重箱的配重固定體11上能固定平衡配重鐵，可增可減以調(diào)節(jié)配重， 可根據(jù)測得的油井示功圖上、下拉力做到較為精確平衡，使工作的扭矩最小， 且保持其扭矩值不變化或變化很小，也使電器系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)下工作。
具體實施時，聯(lián)接部件7可以是多種結構形式，只要能定位于同步軸6上， 并且其上有鋼索連接點(孔)即可。本實施方式中，聯(lián)接部件7是套于同步軸 6上，其兩端設有連接法蘭的軸承套；為了便于鋼索的固定，平衡配重箱上端 面置簧管道10兩側設有鋼索連接件16;為了保證平衡配重箱垂直上下時，不 發(fā)生晃動，塔架1固定有將配重固定體11置于中間的兩根移動導向桿17，配 重固定體11的側面固定有將移動導桿17夾于中間的偶數(shù)對滑輪18，同時，配 重固定體11的上下端面也固定有使配重固定體11沿移動導向桿18垂直上下移動的滑輪18;為了盡可能地將平衡配重箱換向時的能量加以利用，塔架1上與平衡配重箱設置處的正上方和正下方設有碰頭19、 20，以加強彈簧的壓縮 量；所述雙排鏈輪鏈條機構的鏈條5為環(huán)鏈或滾子鏈，具有一定的強度保證， 使用壽命長的優(yōu)點。電機21通過減速器22來驅動雙主動鏈輪4。本實施方式中，為使雙主動 鏈輪同速轉動，減速器采用同步雙減速器(即兩減速器的輸入軸同軸)，兩個 主動鏈輪分別安裝固定在同步雙減速器的兩個輸出軸上。同步雙減速器輸入軸 處裝有制動輪，用于安全制動和修機時剎車之用。電機采用普通Y系列電機。 電機和同步雙減速器都固定于塔架底座上。兩個從動鏈輪通過滾動軸承安裝在 支撐于塔架上部的從動軸上。導輪根據(jù)實際需要分別固定于塔架底部和塔架頂 梁上。每個導輪8上有多個導向槽。這樣，同步軸6與抽油泵桿2、平衡配重箱 之間以及抽油泵桿2與平衡配重箱之間的鋼索9可以環(huán)繞成雙股，即鋼索9繞 過同步軸6上的連接點(連接孔或滑輪)，將鋼索9的兩端都固定在抽油泵桿2 或平衡配重箱上；抽油泵桿2與平衡配重箱之間的鋼索9也可環(huán)繞成雙股，即 鋼索9繞過平衡配重箱上的連接點，將鋼索9的兩端都固定在抽油泵桿2上。 具體是，塔架1底部的導輪8為雙導向槽，塔架1頂梁兩端的導輪8為四導向 槽。聯(lián)接部件7的兩端鉸接有拉力均衡器，鋼索9與拉力均衡器連接，拉力均 衡器包含下端與聯(lián)接部件端部鉸接的套筒23、置于套筒23內(nèi)的"T"形平衡梁 24、與"T"形平衡梁24端部通過定位銷25固定的滑輪支撐架26， "T"形平衡梁
24的豎桿上套有位于"T"形平衡梁24的橫梁與套筒23端部之間的彈簧27，滑 輪支撐架26上固定有用于固定鋼索9的滑輪28。鋼索9環(huán)繞在滑輪28上。拉 力均衡器可使同步軸6所受的鋼索9拉力與鏈條5拉力方向保持相切，使鏈條 5只受運動方向的切向拉力，不受其它方向的力，使鏈條運行更平穩(wěn)。同時， 拉力均衡器中滑輪支撐架26與"T"形平衡梁24之間的連接結構，特別是在彈 簧27的作用下，可保證鋼索9始終處于張緊狀態(tài)，尤其是在抽油泵桿2和平 衡配重箱下降過程中，可增加鋼索9的張緊度，防止鋼索9脫出導輪8，從而 使該抽油機工作更可靠。
權利要求1. 一種節(jié)能鏈條抽油機，包含塔架(1)、傳動機構、平衡配重箱、抽油泵桿(2)，傳動機構包含由雙主動鏈輪(3)、固定于塔架(1)上部的雙從動鏈輪(4)和分別嚙合于主動、從動鏈輪(3、4)上的雙鏈條(5)構成的雙排鏈輪鏈條機構，雙排鏈輪鏈條機構中的兩鏈條(5)之間設有兩軸端制成鏈節(jié)結構并通過兩端軸的鏈節(jié)結構與鏈條鉸接的同步軸(6)，同步軸(6)上設有聯(lián)接部件(7)，聯(lián)接部件(7)的兩端分別通過由固定于塔架(1)上的導輪(8)導向的鋼索(9)與平衡配重箱和抽油泵桿(2)連接；平衡配重箱和抽油泵桿(2)之間連接有由導輪導向的鋼索，其特征在于平衡配重箱包括中間開有置簧管道(10)的配重固定體(11)，置簧管道(10)內(nèi)設置有能沿置簧管道(10)內(nèi)壁上下移動的上、下“T”型碰頭(12、13)，兩碰頭(12、13)之間設置有彈簧(14)，置簧管道(10)兩端固定有環(huán)狀限位塊(15)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于塔架(1)固定有 將配重固定體(11)置于中間的兩根移動導向桿(17)，配重固定體(11)的 側面固定有將移動導桿(17)夾于中間的偶數(shù)對滑輪(18)，同時，配重固定 體(11)的上下端面也固定有使配重固定體(11)沿移動導向桿(17)垂直上 下移動的滑輪(18)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于所述雙排鏈輪 鏈條機構為傾斜設置。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于聯(lián)接部件(7) 的兩端鉸接有拉力均衡器，鋼索(9)與拉力均衡器連接，拉力均衡器包含下 端與聯(lián)接部件端部鉸接的套筒(23)、置于套筒(23)內(nèi)的"T"形平衡梁(24)、 與"T"形平衡梁(24)端部通過定位銷(25)固定的滑輪支撐架(26)， "T"形 平衡梁(24)的豎桿上套有位于"T"形平衡梁(24)的橫梁與套筒(23)端部 之間的彈簧(27)，滑輪支撐架(26)上固定有用于固定鋼索(9)的滑輪(28)。
5、 根據(jù)權利要求3所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于聯(lián)接部件(7)的 兩端鉸接有拉力均衡器，鋼索(9)與拉力均衡器連接，拉力均衡器包含下端 與聯(lián)接部件端部鉸接的套筒(23)、置于套筒(23)內(nèi)的"T"形平衡梁(24)、 與"T"形平衡梁(24)端部通過定位銷(25)固定的滑輪支撐架(26)， "T"形 平衡梁(24)的豎桿上套有位于"T"形平衡梁(24)的橫梁與套筒(23)端部 之間的彈簧(27)，滑輪支撐架(26)上固定有用于固定鋼索(9)的滑輪(28)。
6、 根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于平衡配重箱上 端面置簧管道(10)兩側設有鋼索連接件(16)。
7、 、根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于塔架(1)上 與平衡配重箱設置處的正上方和正下方設有碰頭(19、 20)。
8、 根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于聯(lián)接部件(7) 是套于同步軸(6)上，其兩端設有連接法蘭的軸承套。
9、 、根據(jù)權利要求1或2所述的節(jié)能鏈條抽油機，其特征在于所述雙排鏈 輪鏈條機構的鏈條(5)為環(huán)鏈或滾子鏈。
專利摘要本實用新型涉及油田深層抽油機械，具體為一種適合于長沖程、低沖次抽油場合的節(jié)能鏈條抽油機。解決了現(xiàn)有鏈條抽油機的結構易存在能量損失、缺乏將機械運行換向時的能量儲存并加以利用的結構等問題，包含塔架、傳動機構、平衡配重箱、抽油泵桿，平衡配重箱包括中間開有置簧管道的配重固定體，置簧管道內(nèi)設置有能沿置簧管道內(nèi)壁上下移動的上、下“T”型碰頭，兩碰頭之間設置有彈簧，置簧管道兩端固定有環(huán)狀限位塊。本實用新型結構合理，節(jié)能、重量輕、易實現(xiàn)長沖程、慣性載荷小，能夠滿足現(xiàn)代采油工藝對有桿抽油機的要求。
文檔編號E21B43/00GK201080812SQ20072010271
公開日2008年7月2日 申請日期2007年9月30日 優(yōu)先權日2007年9月30日
發(fā)明者任曉明, 梁新文, 樊世耀, 閆煥景 申請人:樊世耀