專利名稱：自平衡式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種油田開(kāi)采設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種可以自平衡式的抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)叢式井在油氣田、煤層氣開(kāi)采中的應(yīng)用得到了快速的發(fā)展。叢式井的技術(shù)特點(diǎn)為可滿足鉆井工程上某些特殊需要，如制服井噴的搶險(xiǎn)井；可加快油氣田勘探開(kāi)發(fā)速度，節(jié)約鉆井成本；有利于節(jié)約油田占用土地面積，更好地保護(hù)耕地和節(jié)約能源；便于完井后油井的集中管理，減少集輸流程，節(jié)省人、財(cái)、物的投資，進(jìn)而提高低滲透油氣田開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益等。但是叢式井的機(jī)械采油技術(shù)仍然非常落后，至今還沒(méi)有一種可行的叢式井抽油機(jī)。目前，油田和煤層氣開(kāi)采領(lǐng)域仍然使用單機(jī)單采的開(kāi)采模式，油井的設(shè)備投入和正常的運(yùn)行費(fèi)用很高，導(dǎo)致油井生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益已經(jīng)很低，有的甚至接近于零，主要原因是單機(jī)單采已經(jīng)不能滿足多井共享平臺(tái)的叢式井特點(diǎn)。如何充分利用叢式井井距小的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)相鄰的多口油井同時(shí)采油，最大限度地滿足叢式井采油工藝需要，節(jié)約電力消耗，提高抽油機(jī)和抽油系統(tǒng)的使用壽命及抽油效率，國(guó)內(nèi)外許多專家學(xué)者進(jìn)行過(guò)深入的研究并且獲得了相關(guān)的成就。目前，國(guó)內(nèi)在針對(duì)叢式井的多井聯(lián)動(dòng)采油方面的專項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)有了一些研究成果，但在可靠性方面還存在著諸多技術(shù)難題，如采用滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、鋼繩或鏈條等柔性元件、無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程等，因此， 目前還沒(méi)有真正具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的叢式井抽油機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有的采油設(shè)備不能多井聯(lián)動(dòng)、單機(jī)單采、 需要附加平衡重，尤其是無(wú)法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程作業(yè)的缺陷，提供了一種設(shè)計(jì)合理、可靠性好、出油效率高、沖程長(zhǎng)的自平衡式抽油機(jī)。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與減速器相聯(lián)接，減速器的輸出軸上設(shè)置曲軸，曲軸通過(guò)連桿或鋼絲繩與2 10偶數(shù)個(gè)單元抽油機(jī)相聯(lián)。通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，再經(jīng)減速器調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)速度后，進(jìn)而通過(guò)曲軸傳動(dòng)動(dòng)力給與其聯(lián)接的多臺(tái)單元抽油機(jī)，從而聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)單元抽油機(jī)同時(shí)作業(yè)。在一根曲軸或相互聯(lián)接的曲軸上設(shè)置有與單元抽油機(jī)個(gè)數(shù)相同的2 10個(gè)等分圓周的彎曲段，提高軸系動(dòng)態(tài)性能以及平衡性。本發(fā)明的曲軸最好是能夠?qū)ΨQ設(shè)置于減速器的輸出軸上，使得減速器的輸出軸兩側(cè)平衡。本發(fā)明的曲軸的彎曲段可以呈山脊形或馬鞍形或弧線形等，其可以作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)單元抽油機(jī)的抽油桿做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的自平衡式抽油機(jī)主要通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，經(jīng)減速器調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)速度，進(jìn)而通過(guò)曲軸傳動(dòng)動(dòng)力給與其聯(lián)接的多臺(tái)單元抽油機(jī)，從而聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)單元抽油機(jī)同時(shí)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多井聯(lián)動(dòng)的目的，為了使得減速器輸出平衡，提高工作效率，在減速器的輸出軸兩側(cè)的曲軸和單元抽油機(jī)最好是偶數(shù)個(gè)，且能對(duì)稱分布，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷的互平衡。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1曲軸通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與動(dòng)力裝置的聯(lián)接示意圖。圖中1-電動(dòng)機(jī)、2-皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、3-減速器、4-第一曲軸、5-第二曲軸、6-第三曲軸、7-第四曲軸、8-第一單元抽油機(jī)、9-第二單元抽油機(jī)、10-第三單元抽油機(jī)、11-第四單元抽油機(jī)、12-第一聯(lián)軸器、13-第二聯(lián)軸器、14-第三聯(lián)軸器、15-第四聯(lián)軸器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。本實(shí)施例的自平衡式抽油機(jī)由電動(dòng)機(jī)1、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、減速器3、曲軸以及2 10偶數(shù)個(gè)單元抽油機(jī)組成。其中電動(dòng)機(jī)1通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2驅(qū)動(dòng)減速器3運(yùn)動(dòng)，減速器 3的輸出軸兩端分別用聯(lián)軸器聯(lián)接有曲軸，最好是能夠?qū)ΨQ設(shè)置，在一根曲軸或相互聯(lián)接的曲軸上設(shè)置有與單元抽油機(jī)個(gè)數(shù)相同的等分圓周的彎曲段，即單元抽油機(jī)連聯(lián)在曲軸的彎曲段上，與曲軸相對(duì)應(yīng)。鑒于實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境以及動(dòng)力設(shè)備的動(dòng)力限制，最好是將曲軸的數(shù)量控制在2 10偶數(shù)個(gè)，使其更具有可行性。具體可以采用如下實(shí)施方式實(shí)施例1以4個(gè)單元抽油機(jī)為例自平衡式抽油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如下參見(jiàn)圖1和圖2，本實(shí)施例的單元抽油機(jī)為4個(gè)，即第一單元抽油機(jī)8、第二單元抽油機(jī)9、第三單元抽油機(jī)10、第四單元抽油機(jī)11。本實(shí)施例的自平衡式抽油機(jī)由電動(dòng)機(jī)1、皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、減速器3、第一曲軸4、第二曲軸5、第三曲軸6、第四曲軸7、第一單元抽油機(jī)8、第二單元抽油機(jī)9、第三單元抽油機(jī) 10、第四單元抽油機(jī)11、第一聯(lián)軸器12、第二聯(lián)軸器13、第三聯(lián)軸器14、第四聯(lián)軸器15聯(lián)接構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)1的輸出軸上用聯(lián)接件聯(lián)接有受電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2為機(jī)械設(shè)計(jì)中常規(guī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上的主動(dòng)皮帶輪通過(guò)皮帶與安裝在被驅(qū)動(dòng)設(shè)備上的從動(dòng)皮帶輪相聯(lián)傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)力矩。皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2的輸出軸上用聯(lián)接件聯(lián)接有減速器3，減速器3的輸出軸一端通過(guò)第一聯(lián)軸器12與第一曲軸4聯(lián)相、另一端通過(guò)第二聯(lián)軸器13與第二曲軸5聯(lián)相；第一曲軸4的末端再通過(guò)第三聯(lián)軸器14與第三曲軸6固連，第二曲軸5的末端再通過(guò)第四聯(lián)軸器15與第四曲軸7固連；第一單元抽油機(jī) 8與第一曲軸4中部的彎曲段聯(lián)接，第二單元抽油機(jī)9與第二曲軸5中部的彎曲段聯(lián)接，第三單元抽油機(jī)10與第三曲軸6中部的彎曲段聯(lián)接，第四單元抽油機(jī)11與第四曲軸7中部的彎曲段聯(lián)接，從而使得第一單元抽油機(jī)8和第三單元抽油機(jī)10設(shè)置于減速器3的輸出軸一側(cè)，第二單元抽油機(jī)9和第四單元抽油機(jī)11設(shè)置于減速器3的輸出軸的另一側(cè)。 在本實(shí)施例中，第三曲軸6的彎曲段所在的平面與第一曲軸4的彎曲段所在的平
4面之間的夾角為90°，第二曲軸5的彎曲段所在的平面與第四曲軸7的彎曲段所在的平面的夾角為90°，其在減速器3的輸出軸兩側(cè)呈對(duì)稱設(shè)置。第一曲軸4與第一聯(lián)軸器12之間、第二曲軸5與第二聯(lián)軸器13之間、第三曲軸6與第三聯(lián)軸器14之間、第四曲軸7與第四聯(lián)軸器15之間均可通過(guò)軸承聯(lián)接，軸承通過(guò)軸承座固定。另外，第一曲軸4與第三聯(lián)軸器14之間、第二曲軸5與第四聯(lián)軸器15之間、第三曲軸6和第四曲軸7的末端也均可設(shè)置軸承以及軸承座來(lái)固定，實(shí)現(xiàn)曲軸平衡。本實(shí)施例的第一單元抽油機(jī)8、第二單元抽油機(jī)9、第三單元抽油機(jī)10、第四單元抽油機(jī)11均是采用常規(guī)游梁式抽油機(jī)，其中第一單元抽油機(jī)8和第二單元抽油機(jī)9的頂端與游梁的頂端活動(dòng)聯(lián)接，游梁的后端通過(guò)連桿或者鋼絲繩分別與第一曲軸4和第二曲軸5 中部的彎曲段聯(lián)接，即第一單元抽油機(jī)8的第一連桿與第一曲軸4的彎曲段聯(lián)接，第二單元抽油機(jī)9的第二連桿與第二曲軸5的彎曲段聯(lián)接，第三單元抽油機(jī)10的第三連桿與第三曲軸6的彎曲段聯(lián)接，第四單元抽油機(jī)11的第四連桿與第四曲軸7的彎曲段聯(lián)接，連桿可以是直桿，也可以是上端是直桿，下端呈倒U形結(jié)構(gòu)，能夠增加其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。本實(shí)施例的曲軸中部的彎曲段可以設(shè)置為凸形，其主要是能夠?qū)崿F(xiàn)曲軸的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)單元抽油機(jī)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)施例2以2個(gè)單元抽油機(jī)為例自平衡式抽油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如下本實(shí)施例的單元抽油機(jī)為2個(gè)，即第一單元抽油機(jī)8、第二單元抽油機(jī)9。本實(shí)施例中，在電動(dòng)機(jī)1上聯(lián)接有受電動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2，皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2的輸出軸上聯(lián)接有減速器3，減速器3的輸出軸一端通過(guò)第一聯(lián)軸器12與第一曲軸4聯(lián)相，另一端通過(guò)第二聯(lián)軸器13與第二曲軸5聯(lián)相。第一曲軸4與第一聯(lián)軸器12之間以及第二曲軸5與第二聯(lián)軸器13之間通過(guò)軸承聯(lián)接，軸承通過(guò)軸承座固定。本實(shí)施例的曲軸中部的彎曲段可以設(shè)置為凸形。本實(shí)施例的第一單元抽油機(jī)8和第二單元抽油機(jī)9也可采用現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)游梁式抽油機(jī)，其結(jié)構(gòu)以及設(shè)置與于上述實(shí)施例1中的相同。本實(shí)施例的第一曲軸4和第二曲軸5中部的彎曲段在圓周面上呈180°分布。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例3以4個(gè)單元抽油機(jī)為例自平衡式抽油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如下本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的主要區(qū)別在于第一曲軸4、第三曲軸6是一體式設(shè)置， 第二曲軸5、第四曲軸7是一體式設(shè)置，取消了第三聯(lián)軸器14和第四聯(lián)軸器15的設(shè)置。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例4以6個(gè)單元抽油機(jī)為例自平衡式抽油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如下本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的主要區(qū)別在于在減速器3的輸出軸兩側(cè)分別設(shè)置三個(gè)曲軸，且對(duì)稱設(shè)置，即共設(shè)置有6個(gè)曲軸，在曲軸的彎曲段相應(yīng)地設(shè)置有6個(gè)單元抽油機(jī)，此時(shí)，相鄰兩個(gè)曲軸的彎曲段所在圓周面之間的夾角為60°。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例5
以10個(gè)單元抽油機(jī)為例自平衡式抽油機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如下本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的主要區(qū)別在于在減速器3的輸出軸兩側(cè)分別設(shè)置5個(gè)曲軸，且對(duì)稱設(shè)置，即共設(shè)置有10個(gè)曲軸，在曲軸的彎曲段相應(yīng)地設(shè)置有10個(gè)單元抽油機(jī)， 此時(shí)，相鄰兩個(gè)曲軸的彎曲段所在圓周面之間的夾角為36°，其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例6本實(shí)施例與上述實(shí)施例1的主要區(qū)別在于單元抽油機(jī)采用雙驢頭式抽油機(jī)，游梁與曲軸的彎曲段通過(guò)鋼絲繩聯(lián)接，或者單元抽油機(jī)采用漸開(kāi)線天輪式抽油機(jī)，其漸開(kāi)線天輪上纏繞的鋼絲繩與曲軸的彎曲段相聯(lián)接。第三曲軸6的末端和第四曲軸7的末端也是通過(guò)設(shè)置在軸承座上的軸承支撐固定。其他零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1相同。實(shí)施例7在上述實(shí)施例1 6中的曲軸中部彎曲段還可以是馬鞍形或者弧線形或者山脊形，還可以是其他的只要能夠?qū)崿F(xiàn)曲軸的圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)單元抽油機(jī)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的形狀均可。本發(fā)明的平衡式抽油機(jī)的工作原理(4個(gè)單元抽油機(jī)為例)如下電動(dòng)機(jī)1通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2將動(dòng)力傳動(dòng)到減速器3的輸入軸，經(jīng)減速器3減速后，減速器3的輸出軸分別帶動(dòng)第一聯(lián)軸器12和第二聯(lián)軸器13轉(zhuǎn)動(dòng)，第一聯(lián)軸器12和第二聯(lián)軸器13分別帶動(dòng)第一曲軸4和第二曲軸5轉(zhuǎn)動(dòng)，第一曲軸4和第二曲軸5再帶動(dòng)第三聯(lián)軸器14和第四聯(lián)軸器15轉(zhuǎn)動(dòng)，第三聯(lián)軸器14和第四聯(lián)軸器15再分別驅(qū)動(dòng)第三曲軸6 和第四曲軸7做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)的第一曲軸4、第二曲軸5、第三曲軸6、第四曲軸7分別帶動(dòng)第一單元抽油機(jī)8、第二單元抽油機(jī)9、第三單元抽油機(jī)10、第四單元抽油機(jī)11的抽油桿作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽油作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多井聯(lián)動(dòng)抽油目的。
權(quán)利要求
1.一種自平衡式抽油機(jī)，其特征在于電動(dòng)機(jī)⑴通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)⑵與減速器⑶ 相聯(lián)接，減速器⑶的輸出軸上設(shè)置曲軸，曲軸通過(guò)連桿或鋼絲繩與2 10偶數(shù)個(gè)單元抽油機(jī)相聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自平衡式抽油機(jī)，其特征在于所述的曲軸為在一根曲軸或相互聯(lián)接的曲軸上設(shè)置有與單元抽油機(jī)個(gè)數(shù)相同的2 10個(gè)等分圓周的彎曲段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自平衡式抽油機(jī)，其特征在于所述的曲軸是對(duì)稱地設(shè)置在減速器(3)的輸出軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自平衡式抽油機(jī)，其特征在于所述曲軸的彎曲段呈山脊形或馬鞍形或弧線形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自平衡式抽油機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與減速器相聯(lián)接，減速器的輸出軸上設(shè)置曲軸，曲軸通過(guò)連桿或鋼絲繩與2～10偶數(shù)個(gè)單元抽油機(jī)相聯(lián)；主要能夠聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)多臺(tái)單元抽油機(jī)同時(shí)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)多井聯(lián)動(dòng)的目的，能實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷的互平衡，而且傳動(dòng)過(guò)程中的動(dòng)力損失小，很好地實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程作業(yè)；在減速器的輸出軸兩側(cè)的曲軸和單元抽油機(jī)是偶數(shù)個(gè)，且最好能對(duì)稱分布，實(shí)現(xiàn)減速器輸出平衡，提高其工作效率。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102352738SQ201110338228
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者任濤 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)