專利名稱：長(zhǎng)沖程均平衡抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供了一種新的機(jī)械采油設(shè)備。
目前，機(jī)械采油設(shè)備常用的有桿采油和無(wú)桿采油設(shè)備，有桿采油設(shè)備是用得最多的一種，有桿采油設(shè)備主要有游梁式抽油機(jī)和鏈條抽油機(jī)。這兩種抽油機(jī)都各有不足之處游梁式抽油機(jī)平衡效果差，且扭矩大，沖程小，用鋼量大；鏈條抽油機(jī)平衡效果較好，但氣平衡系統(tǒng)和機(jī)械換向系統(tǒng)復(fù)雜，成本高，易出故障。
針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提出了一種新型的長(zhǎng)沖程均平衡抽油機(jī)，旨在提高抽油機(jī)的平衡效果和效率，節(jié)省鋼材，降低成本，增大抽油機(jī)的沖程以提高排液量。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的主要組成部分有電機(jī)、減速器、制動(dòng)器、滾筒、平衡重、井架、轉(zhuǎn)向舵輪、緩沖器和控制系統(tǒng)。電機(jī)都與減速器用聯(lián)軸器連接，減速器與滾筒之間用聯(lián)軸器連接，滾筒上繞鏈條做傳動(dòng)帶，鏈條的一端通過轉(zhuǎn)向舵輪接懸繩器，懸繩器連接光桿，鏈條的另一端通過轉(zhuǎn)向舵輪與平衡重連接，滾筒的另一端裝有與滾筒同軸的齒輪，齒輪上裝有監(jiān)測(cè)傳感器，控制信號(hào)取自該監(jiān)測(cè)齒輪。電機(jī)、制動(dòng)器、監(jiān)測(cè)傳感器均與控制系統(tǒng)電連接，受控制系統(tǒng)控制。平衡重是一個(gè)鐵箱，內(nèi)部由重量適當(dāng)?shù)娜舾蓧K混凝土充填，重量可以方便地調(diào)節(jié)。由于平衡重的重量可以調(diào)節(jié)，從而能保證電機(jī)在上下沖程中負(fù)載均衡，故此種抽油機(jī)稱為均平衡抽油機(jī)。


圖1是本實(shí)用新型所提出的長(zhǎng)沖程均平衡抽油機(jī)的原理圖。
圖2是本實(shí)用新型所提出的長(zhǎng)種程均平衡抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1－光桿，2－懸繩器，3－鏈條，4－轉(zhuǎn)向舵輪，5－轉(zhuǎn)向舵輪，6－滾筒，7－轉(zhuǎn)向舵輪，8－轉(zhuǎn)向舵輪，9－導(dǎo)軌，10－導(dǎo)輪，11－平衡重，12－彈簧緩沖器，13－井架，14－減速器，15－電機(jī)，16－電機(jī)，17－控制系統(tǒng)，18－制動(dòng)器，19－監(jiān)測(cè)傳感器，20－監(jiān)測(cè)齒輪。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作過程。
該抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)過程是電機(jī)(15、16)的輸出端用聯(lián)軸器與減速器(14)聯(lián)接，減速器(14)的輸出端與滾筒(6)之間用聯(lián)軸器連接，滾筒(6)上繞鏈條(3)，鏈條的一端通過轉(zhuǎn)向舵輪(4)(5)與光桿(1)連接；鏈條(3)的另一端通過轉(zhuǎn)向舵輪(7)(8)與平衡重(11)連接，平衡重(11)沿導(dǎo)軌(9)作上下運(yùn)動(dòng)；滾筒(6)的另一端裝同軸監(jiān)測(cè)齒輪(20)，齒輪(20)上裝監(jiān)測(cè)傳感器(19)。
控制系統(tǒng)(17)與電機(jī)(15、16)、制動(dòng)器(18)、監(jiān)測(cè)傳感器(19)電連接?？刂葡到y(tǒng)(17)是以單片機(jī)為核心的微機(jī)控制系統(tǒng)，控制信號(hào)取自監(jiān)測(cè)齒輪(20)，用雙向可控硅來控制電機(jī)換向及交替工作。
平衡重(11)是一個(gè)鐵箱子，在箱子上裝有導(dǎo)輪，箱子內(nèi)充填重量適當(dāng)?shù)娜舾蓧K混凝土。在平衡重(11)的下面裝一個(gè)彈簧緩沖器(12)，以抵消平衡重到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的沖擊，使得整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中比較平穩(wěn)。
平衡重的重量G取懸點(diǎn)最小載荷(Pmin)加上懸點(diǎn)最大載荷(Pmax)與懸點(diǎn)最小載荷(Pmin)之差的一半，即G＝Pmin＋(Pmax－Pmin)／2由于平衡的均勻性，電機(jī)的功率取決于(Pmax－Pmin)／2和光桿速度。
為補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因素，在電機(jī)(15、16)上并聯(lián)電容器。
該抽油機(jī)的工作過程是開始時(shí)平衡重(11)在最低點(diǎn)，光桿(1)在最高點(diǎn)，電機(jī)(15)正向起動(dòng)，起動(dòng)后電機(jī)(15)拉平衡重(11)開始上行，光桿(1)開始下行，當(dāng)平衡重上行到接近最高點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)(17)指令電機(jī)(15)斷電，這時(shí)平衡重(11)的重量大于抽油桿的重量(即最小載荷Pmin)，但由于系統(tǒng)動(dòng)能(慣性)的作用，平衡重(11)仍能滑行一段距離，滑行一段距離后停止，光桿(1)到達(dá)下死點(diǎn)，結(jié)束了光桿(1)的下沖程。當(dāng)平衡重(11)到達(dá)最高點(diǎn)停止后，電機(jī)(16)反向起動(dòng)，起動(dòng)后電機(jī)(16)拉光桿(1)上行，平衡重(11)下行。當(dāng)光桿(1)接近上死點(diǎn)時(shí)，控制系統(tǒng)(17)指令電機(jī)(16)斷電。這時(shí)平衡重的重量小于光桿上行載荷(即最大載荷)，平衡重(11)滑行后在緩沖器(12)作用下平穩(wěn)地停在最低點(diǎn)，完成光桿的上沖程。此時(shí)，電機(jī)(15)又正向起動(dòng)，開始下一個(gè)沖程。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)①由于平衡重(11)是由混凝土充填而成，故可方便地調(diào)節(jié)其重量，使電機(jī)在上下沖程中負(fù)載均衡；②由于系統(tǒng)平衡均勻，使減速器扭矩大大減小，電機(jī)功率也減小，降低了成本，提高了效率；③井架和整機(jī)結(jié)構(gòu)合理，整機(jī)重量輕。平衡重可用混凝土等非金屬替代物，節(jié)約了大量鋼材。與同型號(hào)的游梁式抽油機(jī)相比，鋼材用量節(jié)省三分之二，與同型號(hào)的鏈條抽油機(jī)相比，鋼材用量節(jié)省三分之一；④采用電機(jī)換向，可選用能夠適應(yīng)頻繁啟動(dòng)且啟動(dòng)性能好的YZR系列電機(jī)，克服了機(jī)械換向的機(jī)構(gòu)復(fù)雜、成本高之不足，且較大地提高了換向效率；⑤采用微機(jī)控制系統(tǒng)，控制信號(hào)取自與滾筒同軸齒輪，控制精度高，且可靠；⑥電機(jī)、減速器、滾筒、控制系統(tǒng)等安裝在井架下面，便于安裝和維修；⑦鏈條用做傳動(dòng)帶，可靠性高，又方便于修井作業(yè)；⑧控制系統(tǒng)可以根據(jù)不同的抽吸工況選擇不同的沖程和沖次；⑨成本低于同型號(hào)的游梁抽油機(jī)和鏈條抽油機(jī)。
權(quán)利要求1.一種抽油機(jī)，由電機(jī)、減速器、制動(dòng)器、滾筒、監(jiān)測(cè)齒輪、控制系統(tǒng)、平衡重、井架、轉(zhuǎn)向舵輪等組成，其特征在于，電機(jī)(15、16)與減速器(14)之間用聯(lián)軸器連接；減速器(14)與滾筒(6)之間用聯(lián)軸器連接；滾筒(6)上繞鏈條(3)，鏈條的一端通過轉(zhuǎn)向舵輪(4、5)連接光桿(1)，鏈條的另一端通過轉(zhuǎn)向舵輪(7、8)連接平衡重(11)；監(jiān)測(cè)齒輪(20)與滾筒(6)同軸，齒輪上裝有監(jiān)測(cè)傳感器；電機(jī)(15、16)、制動(dòng)器(18)、監(jiān)測(cè)傳感器(19)都與控制系統(tǒng)(17)電連接；滾筒(6)和轉(zhuǎn)向舵輪(4)、(5)、(7)、(8)上均有與鏈條相吻合的齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于控制系統(tǒng)(17)是以單片機(jī)為核心，加專用軟件固化而成的微機(jī)控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于所說的平衡重(11)是一個(gè)鐵箱，箱內(nèi)用重量適當(dāng)?shù)娜舾蓧K混凝土充填，箱子的外面裝有導(dǎo)輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于井架(13)旁邊裝有導(dǎo)軌(9)，供平衡重(11)上下滑動(dòng)，平衡重在井架(13)外面，使調(diào)節(jié)重量方便。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于制動(dòng)器(18)是電力液壓制動(dòng)器，由控制系統(tǒng)(17)控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于采用雙電機(jī)(15、16)交替工作，需要時(shí)也可以同時(shí)起動(dòng)，交替工作，以適應(yīng)頻繁起動(dòng)，兩臺(tái)電機(jī)上均并聯(lián)電容器，以補(bǔ)償無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于電機(jī)(15、16)可用繞線轉(zhuǎn)子的YZR系列電機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于在導(dǎo)軌下面有一個(gè)彈簧緩沖器(12)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于井架(13)是一種塔架，滾筒、控制系統(tǒng)置于井架下面，以便安裝和維修。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征在于傳動(dòng)帶為鏈條，其可靠性高，修井作業(yè)也方便。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種新型的有桿抽油設(shè)備。它主要由電機(jī)(15、16)、制動(dòng)器(18)、減速器(14)、監(jiān)測(cè)齒輪(20)、滾筒(6)、轉(zhuǎn)向舵輪(4)(5)(7)(8)、鏈條(3)控制系統(tǒng)(7)、井架(13)、平衡重(11)等組成。微機(jī)控制系統(tǒng)控制電機(jī)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)及交替工作，控制信號(hào)取自與滾筒同軸的監(jiān)測(cè)齒輪。滾筒上繞有鏈條，鏈條的一端通過轉(zhuǎn)向舵輪經(jīng)懸繩器與光桿連接，鏈條的另一端通過轉(zhuǎn)向舵輪連接平衡重，平衡重的重量可隨工況調(diào)節(jié)，使電機(jī)在上下沖程負(fù)載均衡，平衡重由一個(gè)鐵箱做成，箱內(nèi)用重量適當(dāng)?shù)娜舾蓧K混凝土等非金屬材料充填，箱子外面裝有導(dǎo)輪。該抽油機(jī)的最大沖程可達(dá)18米。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2139173SQ9224162
公開日1993年7月28日 申請(qǐng)日期1992年11月23日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月23日
發(fā)明者白連平 申請(qǐng)人:白連平