專利名稱：干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抽油機(jī)用懸繩器，具體地說(shuō)，是涉及一種能夠?qū)鲁橛蜅U柱的慣性 載荷和振動(dòng)載荷進(jìn)行阻尼隔振、改善抽油機(jī)運(yùn)行工況的懸繩器。
背景技術(shù)：
油田上現(xiàn)役的各類型抽油機(jī)，懸繩器是聯(lián)接井下抽油桿柱與抽油機(jī)吊繩間不可或 缺的重要設(shè)備，同時(shí)也是測(cè)試抽油機(jī)懸點(diǎn)動(dòng)力示功圖的必需設(shè)備。常規(guī)懸繩器對(duì)井下抽油 桿柱與抽油機(jī)吊繩間的聯(lián)接為剛性聯(lián)接，井下抽油桿柱在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性載荷和 振動(dòng)載荷將直接通過(guò)懸繩器傳遞給抽油機(jī)系統(tǒng)，使得抽油機(jī)懸點(diǎn)動(dòng)載荷波動(dòng)增大，并且容 易發(fā)生減速器超扭矩現(xiàn)象，造成抽油機(jī)系統(tǒng)的能耗居高不下以及減速器打齒失效等現(xiàn)象。 在一般抽油機(jī)采油系統(tǒng)中，由抽油桿柱所產(chǎn)生的慣性載荷和振動(dòng)載荷占抽油機(jī)載荷的20% 左右，如果能夠抑制和降低這部分載荷，將有效地改善抽油機(jī)的運(yùn)行及井下桿柱工況、延長(zhǎng) 整個(gè)抽油系統(tǒng)的使用壽命，還會(huì)具有顯著的節(jié)能降耗效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)所指出的現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種干摩擦阻尼 隔振節(jié)能型懸繩器，該種懸繩器通過(guò)在座體與壓套之間設(shè)置干摩擦阻尼隔振元件，能夠?qū)?井下抽油桿柱的慣性載荷和振動(dòng)載荷進(jìn)行緩沖和隔振，具有隔振和節(jié)能的特點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是該種干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，主要包括座體、壓套、 干摩擦阻尼隔振元件和保持架。其中，所述座體為對(duì)稱的弧形結(jié)構(gòu)，中心處開(kāi)有一個(gè)與光桿 配合的座體通孔以及一個(gè)用以與保持架及干摩擦阻尼隔振元件配合的座體座孔；座體的兩 側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)用以懸掛鋼絲繩的座體階梯豁口孔以及兩個(gè)對(duì)稱的與防吊繩脫落銷配 合的座體銷軸孔。所述壓套的中心處亦有一個(gè)與光桿配合的壓套通孔，在壓套的兩側(cè)對(duì)稱 加工有兩個(gè)供鋼絲繩通過(guò)的壓套豁口孔和兩個(gè)對(duì)稱的與防吊繩脫落銷配合的壓套銷軸孔； 在壓套的中部與光桿卡子的接合面處加工有供光桿卡子與懸繩器間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形 槽，與此圓形槽相對(duì)應(yīng)的壓套下側(cè)面上有一個(gè)作為與所述干摩擦阻尼隔振元件接觸面的凸 出的圓臺(tái)，所述圓臺(tái)的外徑小于所述保持架的內(nèi)徑以實(shí)現(xiàn)縱向?qū)蜃饔?。所述干摩擦阻?隔振元件為環(huán)形金屬橡膠阻尼隔振元件，所述保持架為空心圓柱體，所述干摩擦阻尼隔振 元件置于保持架中。上述組件按照結(jié)構(gòu)配合關(guān)系連接后，所述座體、干摩擦阻尼隔振元件、干摩擦阻尼 隔振元件保持架以及壓套之間構(gòu)成一個(gè)干摩擦阻尼隔振器。在上述方案的基礎(chǔ)上，得到下列進(jìn)一步優(yōu)化方案
方案1，所述懸繩器還包括一個(gè)用來(lái)防止座體與壓套之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致剪切鋼絲 繩的防轉(zhuǎn)銷；與此防轉(zhuǎn)銷相對(duì)應(yīng)增加的結(jié)構(gòu)為，在所述座體上，開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷相配 合的對(duì)角布置的盲孔，在所述壓套上亦開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷相配合的對(duì)角布置的通孔， 所述防轉(zhuǎn)銷與盲孔間為緊配合聯(lián)接，與通孔之間為間隙配合聯(lián)接。
方案2，在前述方案的基礎(chǔ)上，限定所述干摩擦阻尼隔振元件由至少一個(gè)環(huán)形金屬 橡膠阻尼隔振元件組成。方案3，在前述方案的基礎(chǔ)上，限定所述保持架的外殼上有直徑范圍在0. 2mm 0. 5mm之間的透氣孔。方案4，在前述方案的基礎(chǔ)上，限定所述壓套和保持架之間，在垂向上留有供彈性 元件變形所需要的間隙，所述變形間隙范圍在30mm 50mm之間。本發(fā)明具有如下有益效果本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，與常規(guī)懸繩器相比，重量 輕，對(duì)抽油機(jī)不會(huì)產(chǎn)生附加載荷。在使用過(guò)程中，通過(guò)干摩擦阻尼隔振元件的彈性和隔振功 能，抑制或降低井下抽油桿柱的慣性載荷和振動(dòng)載荷。因此改善了整個(gè)抽油機(jī)采油系統(tǒng)的 運(yùn)行工況，延長(zhǎng)機(jī)械采油系統(tǒng)的使用壽命。通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施，可以達(dá)到降低抽油機(jī)懸點(diǎn)載 荷、降低減速器峰值扭矩、改善整個(gè)機(jī)械采油系統(tǒng)運(yùn)行工況及節(jié)能的目的。


圖1是本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖2是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖3是本發(fā)明中座體的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖4是本發(fā)明中座體的俯視圖。
圖5本發(fā)明中座體的三維結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖6本發(fā)明中座體的三維結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖7是本發(fā)明中壓套的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖8是本發(fā)明中壓套的俯視圖。
圖9本發(fā)明中壓套的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是本發(fā)明中干摩擦阻尼隔振元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖11是本發(fā)明中干摩擦阻尼隔振元件的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
圖12是本發(fā)明中保持架的機(jī)械結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖13是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖14是本發(fā)明的三維結(jié)構(gòu)示意圖之二。該圖與圖2中所示結(jié)構(gòu)相同，只是視角不同。圖中1-座體，2-鋼絲繩，3-防轉(zhuǎn)銷，4-干摩擦阻尼隔振元件，5-壓套，6_光桿卡 子鎖緊螺栓，7-防吊繩脫落銷，8-光桿卡子，9-保持架，10-光桿，11-座體通孔，12-座體座 孔，13-盲孔，14-座體銷軸孔，15-座體階梯豁Π孔，16-通孔，17-圓形槽，18-壓套通孔， 19-壓套銷軸孔，20-圓臺(tái)，21-壓套豁口孔，23-透氣孔。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
本種干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，雖然與現(xiàn)有懸繩器一樣包括座體1以及壓套5，但 其具有的獨(dú)特之處在于
如圖1、圖2和圖13所示，所述懸繩器還包括一個(gè)干摩擦阻尼隔振元件4和保持架9。其中，所述座體1相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，為對(duì)稱的弧形結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如 圖3、圖4、圖5以及圖6所示。之所以設(shè)計(jì)成對(duì)稱的弧形結(jié)構(gòu)，是用以減輕懸繩器本體質(zhì)量而降低抽油機(jī)上、下沖程的懸點(diǎn)載荷。該結(jié)構(gòu)中采用在座體1的中心處開(kāi)有一個(gè)與光桿 10配合的座體通孔11以及一個(gè)用以與保持架9及干摩擦阻尼隔振元件4配合的座體座孔 12 ；此外，在座體1的兩側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)用以懸掛鋼絲繩2的座體階梯豁口孔15以及兩 個(gè)對(duì)稱的與防吊繩脫落銷7配合的座體銷軸孔14。如圖7、圖8和圖9所示，所述壓套5的中心處亦有一個(gè)與光桿10配合的壓套通 孔18，在壓套5的兩側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)供鋼絲繩2通過(guò)的壓套豁口孔21和兩個(gè)對(duì)稱的與 防吊繩脫落銷7配合的壓套銷軸孔19 ；在壓套5的中部與光桿卡子8的接合面處加工有供 光桿卡子與懸繩器間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形槽17，與此圓形槽相對(duì)應(yīng)的壓套下側(cè)面有一個(gè)與 所述干摩擦阻尼隔振元件4作為接觸面的凸出的圓臺(tái)20，該圓臺(tái)一方面在載荷作用下壓縮 干摩擦阻尼隔振元件4，另一方面保持與干摩擦阻尼隔振元件保持架9接觸，起縱向?qū)蜃?用。為實(shí)現(xiàn)縱向?qū)蜃饔?，要求所述圓臺(tái)的外徑小于所述保持架9的內(nèi)徑。此外，所述干摩擦阻尼隔振元件4為環(huán)形金屬橡膠阻尼隔振元件，所述保持架9為 空心圓柱體，所述干摩擦阻尼隔振元件4置于保持架9中。保持架的作用在于保護(hù)干摩擦 阻尼隔振元件4，防止井場(chǎng)沙塵進(jìn)入金屬橡膠阻尼隔振元件，并且可以限制干摩擦阻尼隔振 元件4橫向變形。上述組件按照結(jié)構(gòu)配合關(guān)系連接后，所述座體1、干摩擦阻尼隔振元件4、干摩擦 阻尼隔振元件保持架9以及壓套5之間構(gòu)成一個(gè)干摩擦阻尼隔振器。本方案在具體實(shí)施時(shí)，需要注意，干摩擦阻尼隔振元件4屬于一種具有干摩擦阻 尼隔振性能的金屬橡膠元件，可以由絲徑為0. 2 0. 5mm的不銹鋼絲經(jīng)過(guò)加工成螺旋卷、 纏繞制作毛胚以及冷壓成型等幾個(gè)工藝步驟制作而成，具有防腐、耐高低溫及壽命長(zhǎng)的特 點(diǎn)。所述金屬橡膠阻尼隔振元件對(duì)于井下抽油桿柱的慣性載荷、振動(dòng)載荷具有阻尼隔振的 能力，能夠降低或抑制慣性載荷、振動(dòng)載荷傳遞給抽油機(jī)系統(tǒng)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。在前述方案的基礎(chǔ)上可以得出如下幾種優(yōu)化方案
方案1，所述懸繩器還包括一個(gè)用來(lái)防止座體1與壓套5之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而剪切鋼絲 繩的防轉(zhuǎn)銷3。即當(dāng)井下抽油桿柱存在旋轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，防止座體1與壓套5間產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而 對(duì)抽油機(jī)吊繩產(chǎn)生橫向剪切，達(dá)到保護(hù)抽油機(jī)吊繩的目的。同時(shí)，當(dāng)座體1與壓套5間由于 干摩擦阻尼隔振元件4的壓縮變形而產(chǎn)生縱向位移時(shí)，防轉(zhuǎn)銷3起導(dǎo)向作用。增加了此方 轉(zhuǎn)銷后，對(duì)應(yīng)增加的其它結(jié)構(gòu)變化為在所述座體1上，開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷3相配合的 對(duì)角布置的盲孔13，在所述壓套5上亦開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷3相配合的對(duì)角布置的通孔 16，所述防轉(zhuǎn)銷3與盲孔13間為緊配合聯(lián)接，與通孔16之間為間隙配合聯(lián)接。方案2，在前述方案基礎(chǔ)上，所述干摩擦阻尼隔振元件4由至少一個(gè)環(huán)形金屬橡膠 阻尼隔振元件組成，當(dāng)然可以為多個(gè)。這個(gè)干摩擦阻尼隔振元件的個(gè)數(shù)限于保持架的高度 以及元件的高度。此外，干摩擦阻尼隔振元件的剛度、阻尼特性要隨抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)載確定。方案3，在前述方案基礎(chǔ)上，所述干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器中保持架9的外殼 上有直徑范圍在0. 2mm 0. 5mm之間的透氣孔23。增加了這些透氣孔后，可以用來(lái)消除壓 套5對(duì)干摩擦阻尼隔振元件4在壓縮過(guò)程中來(lái)自空氣的沖擊影響。方案4，在所述壓套5和保持架9之間，限定需要在垂向上留有彈性元件變形間隙， 所述變形間隙范圍在30mm 50mm之間。此外，要根據(jù)實(shí)際具體抽油機(jī)及井下具體井況，座體、壓套和干摩擦阻尼隔振元件
5上的通孔直徑應(yīng)隨具體光桿直徑而變。
權(quán)利要求
1.一種干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，包括座體(1)以及壓套(5)，其特征在于所述懸繩器還包括一個(gè)干摩擦阻尼隔振元件(4)和保持架(9)；其中，所述座體(1)為對(duì)稱的弧形結(jié)構(gòu)，中心處開(kāi)有一個(gè)與光桿(10)配合的座體通孔 (11)以及一個(gè)用以與保持架(9)及干摩擦阻尼隔振元件(4)配合的座體座孔(12);座體(1) 的兩側(cè)對(duì)稱加工有兩個(gè)用以懸掛鋼絲繩(2)的座體階梯豁口孔(15)以及兩個(gè)對(duì)稱的與防 吊繩脫落銷(7)配合的座體銷軸孔(14)；所述壓套(5)的中心處亦有一個(gè)與光桿(10)配合的壓套通孔(18)，在壓套(5)的兩側(cè) 對(duì)稱加工有兩個(gè)供鋼絲繩(2)通過(guò)的壓套豁口孔(21)和兩個(gè)對(duì)稱的與防吊繩脫落銷(7) 配合的壓套銷軸孔(19)；在壓套(5)的中部與光桿卡子(8)的接合面處加工有供光桿卡子 與懸繩器間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形槽(17)，與此圓形槽相對(duì)應(yīng)的壓套下側(cè)面上有一個(gè)作為與 所述干摩擦阻尼隔振元件(4)接觸面的凸出的圓臺(tái)(20)，所述圓臺(tái)的外徑小于所述保持架 (9)的內(nèi)徑以實(shí)現(xiàn)縱向?qū)蜃饔茫凰龈赡Σ磷枘岣粽裨?4)為環(huán)形金屬橡膠阻尼隔振元件，所述保持架(9)為空心 圓柱體，所述干摩擦阻尼隔振元件(4)置于保持架(9)中；上述組件按照結(jié)構(gòu)配合關(guān)系連接后，所述座體(1)、干摩擦阻尼隔振元件(4)、干摩擦 阻尼隔振元件保持架(9)以及壓套(5)之間構(gòu)成一個(gè)干摩擦阻尼隔振器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，其特征在于所述懸繩器還 包括一個(gè)用來(lái)防止座體(1)與壓套(5)間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)剪切鋼絲繩(2)的防轉(zhuǎn)銷(3);在所述座 體(1)上，開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷(3)相配合的對(duì)角布置的盲孔(13)，在所述壓套(5)上亦 開(kāi)有兩個(gè)與所述防轉(zhuǎn)銷(3)相配合的對(duì)角布置的通孔(16)，所述防轉(zhuǎn)銷(3)與盲孔(13)間 為緊配合聯(lián)接，與通孔(16 )之間為間隙配合聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，其特征在于所述干摩擦 阻尼隔振元件(4)由至少一個(gè)環(huán)形金屬橡膠阻尼隔振元件組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，其特征在于所述保持架(9)的 外殼上有直徑范圍在0. 2mnT0. 5mm之間的透氣孔(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器，其特征在于所述壓套(5)和 保持架(9)之間，在垂向上留有彈性元件變形間隙，所述變形間隙范圍在30mnT50mm之間。
全文摘要
一種干摩擦阻尼隔振節(jié)能型懸繩器。主要解決現(xiàn)有機(jī)械采油系統(tǒng)中所采用的懸繩器會(huì)把井下桿柱所產(chǎn)生的振動(dòng)載荷和慣性載荷直接傳遞給地面抽油機(jī)系統(tǒng)，造成抽油機(jī)懸點(diǎn)負(fù)載變化波動(dòng)大，能耗增大的問(wèn)題。其特征在于所述懸繩器還包括一個(gè)干摩擦阻尼隔振元件(4)和保持架(9)，干摩擦阻尼隔振元件(4)、保持架(9)、座體(1)以及壓套(5)按照結(jié)構(gòu)配合關(guān)系連接后，所述座體(1)、干摩擦阻尼隔振元件(4)、干摩擦阻尼隔振元件保持架(9)以及壓套(5)之間構(gòu)成一個(gè)干摩擦阻尼隔振器。能夠?qū)鲁橛蜅U柱的慣性載荷和振動(dòng)載荷進(jìn)行緩沖和隔振，具有隔振和節(jié)能的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16F15/02GK102071890SQ20101055658
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者馮子明, 周瑞芬, 姜民政, 孫振旭, 戴彧昕, 楊胡坤, 柏琳, 王素玲 申請(qǐng)人:東北石油大學(xué)