專利名稱：自適應(yīng)均荷抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及油田抽油機技術(shù)。
實現(xiàn)本實用新型目的的解決方案是包括鋼絲繩(2)一頭連有抽子(1)、支架(17)，特別是在支架(17)上固定有定滑輪(18)，鋼絲繩(2)繞過定滑輪(18)、動滑輪(15)，使另一頭直接或通過重力傳感器(16)連接在支架(17)上，在動滑輪(15)的軸上連有配重塊(14)，配重塊(14)連有往復(fù)直線運動機構(gòu)。
配重塊(14)上設(shè)有銷軸孔(20)。往復(fù)直線運動機構(gòu)是電動機(8)連有減速器(10)的輸入軸，減速器(10)的輸出軸連有行星齒輪系系桿(12)的回轉(zhuǎn)軸(23)，系桿(12)的另一端轉(zhuǎn)臂(22)空套有行星齒輪(6)，行星齒輪(6)與固定的內(nèi)齒輪(5)嚙合，在行星齒輪(6)的端面上一點固連有，銷軸(21)。配重塊(14)上設(shè)有配重托架(3)，配重托架(3)設(shè)有配重載荷(13)。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備重量輕，均勻載荷，節(jié)省能源，大大降低了設(shè)備成本和工作運行成本。
圖2是


圖1的K向示意圖。
圖3是行星齒輪上的一點(銷軸21)作往復(fù)直線運動的原理圖。
當電動機8轉(zhuǎn)動時，通過減速器10減速后帶動行星齒輪系系桿12的回轉(zhuǎn)軸23轉(zhuǎn)動，系桿12就帶動行星齒輪6在內(nèi)齒輪5內(nèi)公轉(zhuǎn)，同時行星齒輪6繞轉(zhuǎn)臂22自轉(zhuǎn)，銷軸21就作直線往復(fù)運動，銷軸21通過銷孔20帶動配重塊14、動滑輪15和配重托架3作直線往復(fù)運動，通過鋼絲繩2抽子1就以二倍于動滑輪15的行程在管子19中作往復(fù)垂直運動，油就被抽了上來。
由行星齒輪系實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€往復(fù)運動轉(zhuǎn)換的論據(jù)推理。
根據(jù)條件，行星齒輪6的齒數(shù)Z1與內(nèi)齒輪5的齒數(shù)Z2比值為Z1∶Z2＝1∶2，如圖3所示，開始兩齒輪在H點嚙合即行星齒輪節(jié)圓上的點O3(銷軸21)。
在系桿12轉(zhuǎn)過a角，嚙合點移動至N時，對應(yīng)純滾動弧長分別為SHN與SO3N，且SHN＝SO3N，由齒數(shù)比關(guān)系可知，SO3N對應(yīng)的圓心角b＝2*a，作角b的角平分線MO2，及作HO1的垂線PO2，則有O3N＝2MN，A01O2P與ΔO2NM全等，即O3N＝PO2+MN。由此說明O3點在HO1直線上。
配重塊14，配重塊托架3，配重載荷13，配重卸荷墊4，卸荷墊4用于消除配重重量對銷軸21的剪切作用力，均荷配重處理按系桿12運動處于水平位置，動滑輪15和配重塊14在向上與向下二個方向上，以電動機8驅(qū)動力相等為配重條件，平衡鋼絲繩2的下垂力，配重重量計算式為G＝F上+F下-G1G——配重重量(kg)G1——與配重塊14、動滑輪15、行星齒輪6等結(jié)構(gòu)有關(guān)的等效重量(kg)F上——抽子1上行至行程中位時鋼絲繩2拉力(kg)F下——抽子1下行至行程中位時鋼絲繩2拉力(kg)在滿足G＝F上+F下-G1公式的情況下，不計機械摩擦?xí)r，系桿12轉(zhuǎn)臂22處于水平位置時，作用于系桿12回轉(zhuǎn)軸23的負載力矩T1為T1＝Z1m(F上-F下)/1000(Kg*M)Z1——行星齒輪齒數(shù)m——行星齒輪模數(shù)(MM)在上述配重條件下，抽子1向上提油時，由配重塊14勢能與電動機8驅(qū)動力共同把抽子1拉起，當抽子1下落時，由電動機8驅(qū)動力與鋼絲繩2拉力F下共同把配重塊14拉起，使配重塊14增加勢能。這使得抽油機的電動機8有一個顯著特點，電動機8在工作中始終處于電動機8拖動狀態(tài)，無能量回饋的發(fā)電現(xiàn)象。
自適應(yīng)調(diào)速控制系統(tǒng)7，主要由計算機與變頻控制器組成，通過重力傳感器16采集系桿12處于水平位置時的鋼絲繩2拉力F上與F下，并按照式P＝(F上+F下)/(G+G1))及式P1＝F上-F下處理條件實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)。(P——配重偏差判別量；P1——鋼絲繩拉力偏差判別量)若P1＞＞1控制電動機8定速運行。
若P1接近于1減速調(diào)節(jié)，控制電動機8減速運行；當電動機8的速度低于最低運行設(shè)定值時，進入待機狀態(tài)，等待一定時間后，重新啟動電動機8，以最低速開始運行。
若P＜1升速調(diào)節(jié)，若速度高到最高運行設(shè)定值時，電動機8在設(shè)定的最高運行速度下運行，并提示配重過輕。提醒人工調(diào)整配重重量。設(shè)定新的運行環(huán)境。
根據(jù)上面所述，由配重處理解決抽子1在上下運行中，可使電動機8始終處于拖動狀態(tài)，無能量回饋的發(fā)電現(xiàn)象。由速度調(diào)節(jié)或待機狀態(tài)，讓抽油機適應(yīng)油井的出油速度，消除空抽耗能情況的發(fā)生，最終達到抽油機最佳節(jié)能效果。
將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為往復(fù)直線運動的機構(gòu)很多，也就是動滑輪15、配重塊14及配重托架3同時作垂直直線往復(fù)運動的機構(gòu)很多不僅僅是行星齒輪系，還有如曲柄連桿機構(gòu)、四桿機構(gòu)等等。
權(quán)利要求1.一種自適應(yīng)均荷抽油機，包括鋼繩(2)一頭連有抽子(1)、支架(17)，其特征是在支架(17)上固定有定滑輪(18)，鋼繩(2)繞過定滑輪(18)、動滑輪(15)，使另一頭直接或通過重力傳感器(16)連接在支架(17)上，在動滑輪(15)的軸上連有配重塊(14)，配重塊(14)連有往復(fù)直線運動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)均荷抽油機，其特征是所說的配重塊(14)上設(shè)有銷軸孔(20)，
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的自適應(yīng)均荷抽油機，其特征是所說的往復(fù)直線運動機構(gòu)是電動機(8)連有減速機(10)的輸入軸，減速機(10)的輸出軸連有行星齒輪系系桿(12)的回轉(zhuǎn)軸(23)，系桿(12)的另一端轉(zhuǎn)臂(22)空套有行星齒輪(6)，行星齒輪(6)與固定的內(nèi)齒輪(5)嚙合，在行星齒輪(6)的端面上一點固連有銷軸(21)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)均荷抽油機，其特征是所說的配重塊(14)上設(shè)有配重托架(3)，配重托架(3)設(shè)有配重載荷(13)。
專利摘要一種自適應(yīng)均荷抽油機，屬于油田抽油機技術(shù)。本實用新型是通過一個定滑輪和一個動滑輪，并在動滑輪上配重，鋼絲繩繞過定滑輪、動滑輪，使一頭通過重力傳感器連接在支架上，另一頭連有抽子，配重塊連有往復(fù)直線運動機構(gòu)，抽子就以二倍于動滑輪的行程在管子中作往復(fù)垂直運動，油就被抽了上來。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備重量輕，均勻載荷，節(jié)省能源，大大降低了設(shè)備成本和工作運行成本。
文檔編號E21B43/00GK2602158SQ03218498
公開日2004年2月4日 申請日期2003年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月29日
發(fā)明者趙學(xué), 宋丹 申請人:趙學(xué), 宋丹