專利名稱：滑塊式正扭矩抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田采油領(lǐng)域，具體的說是一種滑塊式正扭矩抽油機。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)外油田采油技術(shù)包括柱塞泵、螺桿泵、電潛泵、水力泵、氣舉等。其中， 抽油機井系統(tǒng)在各類人工舉升采油方法中居于首要地位。目前的抽油機井系統(tǒng)，由于抽油載荷時刻變化，而平衡配重不能和抽油載荷做完全一致的變化，絕大部分抽油機的配重嚴(yán)重不平衡，使得平衡率低，即上下沖程扭矩峰值的比值大，電機功率和減速器輸出軸扭矩波動大，且存在負(fù)值，則需要電動機提供的動力大；并且抽油機的起動扭矩很大，慣性也很大， 從而造成較大的沖擊電流，沖擊電流不僅浪費掉大量的電能，而且嚴(yán)重威脅到設(shè)備的安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的抽油機能耗大、電機功率和減速器輸出軸扭矩波動大且存在負(fù)值的不足，本發(fā)明提供一種滑塊式正扭矩抽油機，該滑塊式正扭矩抽油機具有能耗小、減速器輸出扭矩不存在負(fù)值、波動小的特點。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種滑塊式正扭矩抽油機，包括橫梁、減速器、支架、一端連接井下抽油泵的柔性抽油繩，所述的支架上垂直方向設(shè)有導(dǎo)軌，所述的減速器通過抽油曲柄連接增速器的輸入軸，增速器的輸出軸連接二級平衡重，且增速器的輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，二級平衡重與抽油曲柄之間有滯后角θ，增速器箱體上部連接有支桿，支桿的另一端連接可沿導(dǎo)軌上下滑動的滑塊，柔性抽油繩繞過滑塊上部的動滑輪后另一端固定在橫梁左端。本發(fā)明具有如下有益效果由于采取上述方案，減速器轉(zhuǎn)動帶動二級平衡重轉(zhuǎn)動， 通過支桿帶動滑塊上下滑動，滑塊為一級平衡重，采用直接平衡方式，平衡度高且調(diào)參容易；二級平衡重又實現(xiàn)二級平衡，平衡掉一次平衡后扭矩的負(fù)值部分；增速器的輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，即二級平衡重與滑塊的扭矩變化周期是懸點載荷變化周期的一半，可以更有效的平衡掉減速器扭矩的最小值和最大值，使減速器輸出軸扭矩波動平穩(wěn)，且不存在負(fù)值，使平衡度更高，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。


圖1是本發(fā)明的主視圖； 圖2是本發(fā)明的左視圖3是本發(fā)明的扭矩曲線圖，其中曲線a是懸點載荷扭矩，曲線b是一級平衡重扭矩， 曲線c是一次平衡后減速器扭矩，曲線d是二次平衡后減速器扭矩，曲線e是二級平衡重扭矩。圖中1-電機，2-皮帶，3-減速器，4-抽油曲柄，5-增速器，6-二級平衡重，7-支桿， 8-滑塊，9-鎖緊座，10-橫梁，11-動滑輪，12-導(dǎo)輪，13-柔性繩，14-導(dǎo)軌，15-支架。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
由圖1、圖2所示，一種滑塊式正扭矩抽油機，包括支架15、橫梁10、減速器3、柔性抽油繩13，支架15面向電機一側(cè)的側(cè)面垂直方向固定有導(dǎo)軌14。電機1通過皮帶2連接減速器3，所述的減速器3通過抽油曲柄4連接增速器5的輸入軸，增速器5的輸出軸兩端分別連接二級平衡重6，增速器5的輸入軸與輸出軸之間可采用齒輪傳動或鏈條傳動等方式，使輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，并且二級平衡重6與抽油曲柄4之間存在一定的滯后角θ，不同井況的θ角不同，θ角的大小和懸點的運動規(guī)律、一次平衡重運動規(guī)律、抽油井摩擦、震動等因素均有關(guān)，具體根據(jù)各井的井況來確定。增速器8箱體上部連接有支桿7， 支桿7的另一端連接滑塊8，滑塊8可沿導(dǎo)軌14上下滑動，且滑塊8上部設(shè)置有動滑輪11， 橫梁10右端上部對應(yīng)井口處固定有導(dǎo)輪12，橫梁10左端下部固定有鎖緊座9，柔性抽油繩 13 一端連接井下抽油泵，另一商繞過導(dǎo)輪12、動滑輪11后固定在鎖緊座9上。抽油機工作時，電機1將高速旋轉(zhuǎn)運動通過皮帶2和減速箱3傳遞給抽油曲柄4， 帶動抽油曲柄4旋轉(zhuǎn)作圓周運動，抽油曲柄4通過增速器5帶動二級平衡重6轉(zhuǎn)動，且增速器5帶動支桿7使滑塊8滑導(dǎo)軌14做往復(fù)式直線運動，再通過柔性抽油繩3和滑輪組將動力傳遞給井下抽油泵，帶動其進(jìn)行往復(fù)抽油。其中滑塊8為一級平衡重，采用直接平衡的方式，使一級平衡重運動規(guī)律與懸點運動規(guī)律大致相同，平衡度高；并且其內(nèi)部可采用空心， 可以根據(jù)具體井況隨時加、減內(nèi)部填充物的重量，從而增加或減少配重的重量，調(diào)參容易； 由于一次平衡后電機功率和減速器輸出軸扭矩仍存在負(fù)值，如圖3所示，曲線a是懸點載荷扭矩，曲線b是一級平衡重扭矩，曲線c是一次平衡后減速器扭矩，由圖可知，一次平衡后減速器扭矩(曲線c)仍然存在負(fù)值，這時二級平衡重6進(jìn)行二次平衡，曲線e是二級平衡重扭矩，由于二級平衡重6與抽油曲柄4存在一定的滯后角θ，二次平衡扭矩平衡掉一次平衡后扭矩的負(fù)值部分，曲線d是二次平衡后減速器扭矩，可知最終的減速器扭矩全部為正值，減速器輸出軸扭矩波動平穩(wěn)。同時，增速器5的輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，即滑塊8 上下運動的速度和二級平衡重6轉(zhuǎn)動的速度是抽油曲柄4轉(zhuǎn)動速度的二倍，也就是說一級平衡重滑塊8和二級平衡重6扭矩變化周期是懸點載荷變化周期的一半，這樣，可以更有效的平衡掉減速器扭矩的最小值和最大值，使平衡度更高。該滑塊式正扭矩抽油機為曲柄滑塊機構(gòu)運動，采用剛性傳遞和柔性傳遞相結(jié)合的傳遞方式，運動性能好，裝機功率小，鋼鐵用量少；一次平衡采用直接平衡式，平衡度高且調(diào)參容易，二次平衡使電機功率和減速器輸出軸扭矩波動平穩(wěn)，且不存在負(fù)值，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
權(quán)利要求
1. 一種滑塊式正扭矩抽油機，包括橫梁(10)、減速器(3)、支架(15)、一端連接井下抽油泵的柔性抽油繩(13)，其特征在于所述的支架(15)上垂直方向設(shè)有導(dǎo)軌(14)，所述的減速器(3)通過抽油曲柄(4)連接增速器(5)的輸入軸，增速器(5)的輸出軸連接二級平衡重(6)，且增速器(5)的輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，二級平衡重(6)與抽油曲柄 (4)之間有滯后角θ，增速器(5)箱體上部連接有支桿(7)，支桿(7)的另一端連接可沿導(dǎo)軌(14)上下滑動的滑塊(8)，柔性抽油繩(13)繞過滑塊(8)上部的動滑輪(11)后另一端固定在橫梁(10)上。
全文摘要
一種滑塊式正扭矩抽油機。主要解決現(xiàn)有的抽油機能耗大、電機功率和減速器輸出軸扭矩大的問題。其特征在于所述的支架(15)上垂直方向設(shè)有導(dǎo)軌(14)，所述的減速器(3)通過抽油曲柄(4)連接增速器(5)的輸入軸，增速器(5)的輸出軸連接二級平衡重(6)，且增速器(5)的輸出軸的轉(zhuǎn)速是輸入軸轉(zhuǎn)速的二倍，二級平衡重(6)與抽油曲柄(4)之間有滯后角θ，增速器(5)箱體上部連接有支桿(7)，支桿(7)的另一端連接可沿導(dǎo)軌(14)上下滑動的滑塊(8)，柔性抽油繩(13)繞過滑塊(8)上部的動滑輪(11)后另一端固定在橫梁(10)上。該滑塊式正扭矩抽油機具有能耗小、減速器輸出扭矩不存在負(fù)值、波動小的特點。
文檔編號E21B43/00GK102230368SQ20111015934
公開日2011年11月2日 申請日期2011年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月15日
發(fā)明者伊蓮娜, 孫盛祥, 張敬波, 徐金超, 李俊亮, 李娟 , 李永祥, 李靜, 韓修廷 申請人:中國石油大學(xué)(華東), 大慶大華宏業(yè)石油工程技術(shù)有限公司