專利名稱：新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種抽油機(jī)，特別是涉及一種新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)。
二背景技術(shù)：
目前抽油機(jī)采油是國內(nèi)外油田開采的主要手段，而相當(dāng)一部分油田存在油井多、產(chǎn)量低、含水高的問題。而目前使用的抽油機(jī)的式樣和種類繁多，包括油梁式抽油機(jī)和立式抽油機(jī)，其中，游梁式抽油機(jī)由于其結(jié)構(gòu)簡單、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低而一直占據(jù)著抽油機(jī)的主導(dǎo)地位，但是其效率不高，因此出現(xiàn)了立式抽油機(jī)，其主要特點(diǎn)是長沖程、低沖次，但大多數(shù)需要功率較高，而采油中最大的兩項(xiàng)成本為修井作業(yè)和用電，在采油過程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)橛途a(chǎn)能情況發(fā)生變化而上作更換抽油泵，有時(shí)由于每日抽油桿幾千次甚至上萬次的上下運(yùn)動(dòng)造成抽油桿與油管間磨損以及抽油泵活塞與缸體間的磨損，而導(dǎo)致檢泵作業(yè)。另外，對于大多數(shù)Φ70以下抽油泵，一般要求泵上油管外徑大于抽油泵活塞直徑，在這種情況下，不論油井的產(chǎn)量情況如何，每次上沖程運(yùn)動(dòng)中都需要拉動(dòng)油管內(nèi)的整個(gè)液柱，耗費(fèi)了相當(dāng)大的電量。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種降低電機(jī)功率、減少各部件的摩擦次數(shù)，延長使用壽命的新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)。
其技術(shù)方案是包括機(jī)座和機(jī)架，在機(jī)架上設(shè)有滑輪、卷筒、平衡裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、減速箱和光桿連接裝置，在機(jī)座上設(shè)有電機(jī)，其特征是在所述的機(jī)座上的減速箱前增設(shè)變速箱和換向裝置，在所述的機(jī)架上的上下兩端各設(shè)有上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)。
所述的換向裝置包括換向齒輪箱和上下沖程摩擦離合器。
所述的上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)的外側(cè)還分別設(shè)有過沖程保護(hù)行程開關(guān)。
大皮帶輪裝在換向齒輪箱上，換向齒輪箱的兩個(gè)齒輪軸上均裝有換向離合器，上沖程離合器通過換向拉桿連接變速箱，變速箱動(dòng)力連接減速箱，減速箱的輸出軸帶著卷筒，拉動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)裝置，拉起光桿完成上沖程運(yùn)動(dòng)；在下沖程過程中，下沖程離合器也通過換向拉桿連接另外一根軸，不通過變速，傳給減速箱，使減速箱反轉(zhuǎn)，完成下沖程運(yùn)動(dòng)。
所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置可以是鋼絲繩傳動(dòng)，也可以為齒輪傳動(dòng)，還可以為齒輪傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)相結(jié)合。
本實(shí)用新型的有益效果是保證原產(chǎn)量不變的前提下，降低了電機(jī)功率，節(jié)約電能；減少各部件的摩擦次數(shù)，延長使用壽命；由于抽汲時(shí)間加長，降低地層液體流動(dòng)速度，也減少出砂；還可以利用現(xiàn)有的大直徑抽油泵，通過調(diào)節(jié)沖程、沖次來調(diào)節(jié)排量，不需更換過多的配件；通過使用該種抽油機(jī)降低開采成本，可重新投入開采產(chǎn)量較低的油井。
四

附圖1是本實(shí)用新型的主視圖；附圖2是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；附圖3是本實(shí)用新型的俯視圖；附圖4是本實(shí)用新型的井下部分的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖5是本實(shí)用新型的換向保護(hù)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖6是本實(shí)用新型的傳動(dòng)與變速的結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1、2、3、4、5和6，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述其技術(shù)方案是包括機(jī)座和機(jī)架，在機(jī)架上設(shè)有滑輪、卷筒、平衡裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、減速箱和光桿連接裝置，在機(jī)座上設(shè)有電機(jī)，其特征是在所述的機(jī)座上的減速箱前增設(shè)變速箱和換向齒輪箱和上下沖程摩擦離合器，在所述的機(jī)架上的上下兩端各設(shè)有上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)，上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)的外側(cè)還分別設(shè)有過沖程保護(hù)行程開關(guān)。
另外，大皮帶輪裝在換向齒輪箱上，換向齒輪箱的兩個(gè)齒輪軸上均裝有換向離合器，上沖程離合器通過換向拉桿連接變速箱，變速箱動(dòng)力連接減速箱，減速箱的輸出軸帶著卷筒，拉動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)裝置，拉起光桿完成上沖程運(yùn)動(dòng)；在下沖程過程中，下沖程離合器也通過換向拉桿連接另外一根軸，不通過變速，傳給減速箱，使減速箱反轉(zhuǎn)，完成下沖程運(yùn)動(dòng)。
整個(gè)裝置可分為六個(gè)部分一、機(jī)架與機(jī)座部分；二、傳動(dòng)與換向變速部分；三、平衡部分；四、安全保護(hù)裝置；五、動(dòng)液面檢測裝置；六、抽油桿與泵的連接。主要是包括機(jī)架1，機(jī)座2，拉桿3，滑輪軸支座4，滑輪5、6，連接平衡箱與光桿運(yùn)動(dòng)鋼絲繩8、10，卷筒9，換向拉桿11，平衡箱12，減速箱輸出軸與卷筒的連接13，減速箱14，減速箱手動(dòng)剎車15，變速箱16，上沖程摩擦離合器17，下沖程摩擦離合器18，換向齒輪箱19，大皮帶輪20，三角皮帶21，電動(dòng)機(jī)22，過沖程保護(hù)上行程開關(guān)23，過沖程保護(hù)下行程開關(guān)24，機(jī)架拉繩與拉環(huán)25，電器控制箱26，電機(jī)皮帶輪罩27，滑輪罩28，橫梁29，采油樹30，上止點(diǎn)行程控制開關(guān)31，下止點(diǎn)行程控制開關(guān)32，行程控制拉動(dòng)鋼絲繩33，光桿34，套管35，油管36，抽油桿37，放液開關(guān)38，自旋式脫接器39，拉開放液開關(guān)拉桿40，超長沖程特種抽油泵41，吸油管42。
下面將分別進(jìn)行介紹(一)機(jī)架與機(jī)座部分機(jī)架1適用于沖程為8米的情況，由80角鋼焊接成型，由工字鋼、槽鋼焊接成型，機(jī)座2與機(jī)架是兩體結(jié)構(gòu)，通過拉桿3連接，用12條MR螺絲連接組裝。機(jī)架上部裝有兩組滑輪5、6，前面一組滑輪有四個(gè)，后面一組有兩個(gè)。其中前后各有兩個(gè)滑輪用于平衡箱的上下運(yùn)動(dòng)，前面一組的滑輪中還有兩個(gè)滑輪用于卷筒拉動(dòng)光桿34上下運(yùn)動(dòng)，并設(shè)有滑輪軸支座4。機(jī)架上部四角焊接有四個(gè)拉線環(huán)，用于固定拉線。(二)傳動(dòng)與換向變速部分傳動(dòng)裝置是本次申請專利的關(guān)鍵部位，通過改變傳動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)沖程、沖次、泵徑的改變，把下沖程的一部分時(shí)間挪到上沖程中，改變了上沖程的傳動(dòng)比，增大了扭矩，減小了功率。(三)平衡部分平衡部分是用來平衡抽油桿在液體浮力下的重量。傳統(tǒng)的游梁機(jī)中，曲柄和平衡塊之間的角度不同，平衡的效果也就不同。而在這種傳動(dòng)系統(tǒng)中，平衡箱為上下直線運(yùn)動(dòng)，平衡效果在任何時(shí)候都是保持一致。鋼絲繩通過機(jī)架上的兩個(gè)滑輪組一端拉著光桿，一端拉著平衡箱。在下沖程時(shí)使用拉力計(jì)測出下沖程的拉力，從而確定所需平衡箱的重量，以達(dá)到最佳平衡效果。這種平衡箱使用鋼件、混凝土制成，規(guī)格有3.5噸、5噸、6噸三種，箱內(nèi)可裝小的平衡塊，調(diào)整平衡后，從外觀看就是一個(gè)箱體。(四)安全保護(hù)裝置安全保護(hù)裝置分為兩部分一是電流過載保護(hù)器，是用來保護(hù)抽油機(jī)，避免在意外情況下出現(xiàn)過載。當(dāng)電機(jī)的電流超出額定電流時(shí)，過載保護(hù)器會(huì)自動(dòng)斷電，停止工作；二是過行程保護(hù)裝置，在平衡箱上、下止點(diǎn)都各裝有兩個(gè)行程開關(guān)，當(dāng)平衡箱運(yùn)行超過行程開關(guān)時(shí)，會(huì)自動(dòng)切斷電源，停止運(yùn)行。(五)動(dòng)液面檢測裝置井口裝有動(dòng)液面檢測裝置，該裝置可在抽油機(jī)工作時(shí)隨時(shí)測出井下動(dòng)液面的變化情況，根據(jù)動(dòng)液面的實(shí)際情況調(diào)整沖次，從而改變理論排量，提高泵效。(六)抽油桿與泵的連接本系統(tǒng)使用Φ83和Φ95兩種抽油泵。
另外，傳動(dòng)與換向變速部分與個(gè)組件之間的工作過程詳細(xì)描述如下電動(dòng)機(jī)22轉(zhuǎn)數(shù)960轉(zhuǎn)/分，50HZ，380X/220Y。電動(dòng)機(jī)22拉動(dòng)B型三角皮帶傳給大皮帶輪20，大皮帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)使換向齒輪箱內(nèi)的兩個(gè)對合齒輪帶著上下沖程摩擦離合器17、18轉(zhuǎn)盤兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)上沖程摩擦離合器17結(jié)合時(shí)，把動(dòng)力傳給變速箱內(nèi)的掛好選定擋位的齒輪傳動(dòng)。在變速箱輸出軸與減速箱的輸入軸的中間采用了自行車的飛輪式聯(lián)軸器，它只能單向傳動(dòng)，減速箱14的輸出軸的兩頭裝有兩個(gè)卷筒9。上沖程過程中，卷筒9通過鋼絲繩10拉動(dòng)鋼絲繩8和六個(gè)滑輪5、6轉(zhuǎn)動(dòng)，使四根鋼絲繩8、10拉動(dòng)完成向上的沖程，而此時(shí)平衡箱12向下做平衡運(yùn)動(dòng)，平衡抽油桿在液體浮力作用下的重量。當(dāng)平衡箱的下平面壓下上止點(diǎn)行程控制開關(guān)31時(shí)，換向拉桿11把結(jié)合的上沖程摩擦離合器17分開，停止上沖程。下沖程過程中，換向拉桿11結(jié)合下沖程摩擦離合器18，傳動(dòng)給裝在變速箱內(nèi)的下沖程傳動(dòng)鏈輪軸，軸端裝有一個(gè)鏈輪。在減速箱輸入軸的中間部位裝有一個(gè)飛輪式的鏈輪，它只能傳動(dòng)反轉(zhuǎn)下沖程的動(dòng)力，使減速箱反轉(zhuǎn)。這時(shí)光桿、卷筒和平衡箱拉動(dòng)橫梁29和光桿34同時(shí)向下運(yùn)動(dòng)，而平衡箱12向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)平衡箱的上平面頂起下止點(diǎn)行程控制開關(guān)32時(shí)，完成下沖程的運(yùn)動(dòng)。之后，下沖程離合器分開，開始下一周期的上沖程運(yùn)動(dòng)，從而使抽油機(jī)完成上、下沖程的周期運(yùn)動(dòng)。
該抽油機(jī)系統(tǒng)降低了沖次但并沒有減少排量，如Φ95mm大泵采用8米沖程、1次/分沖次比Φ56mm抽油泵3米沖程、7次/分沖次的理論日產(chǎn)液量還大，完全可以滿足現(xiàn)場對排量的要求。
權(quán)利要求1.一種新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)，包括機(jī)座和機(jī)架，在機(jī)架上設(shè)有滑輪、卷筒、平衡裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、減速箱和光桿連接裝置，在機(jī)座上設(shè)有電機(jī)、變速箱和減速箱，其特征是在所述的機(jī)座上的減速箱前增設(shè)變速箱和換向裝置，在所述的機(jī)架上的上下兩端各設(shè)有上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)，其特征是所述的換向裝置包括換向齒輪箱和上下沖程摩擦離合器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)，其特征是所述的上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)的外側(cè)還分別設(shè)有過沖程保護(hù)行程開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)，其特征是大皮帶輪裝在換向齒輪箱上，換向齒輪箱的兩個(gè)齒輪軸上均裝有換向離合器，上沖程離合器通過換向拉桿連接變速箱，變速箱動(dòng)力連接減速箱，減速箱的輸出軸帶著卷筒，拉動(dòng)動(dòng)力傳動(dòng)裝置，拉起光桿完成上沖程運(yùn)動(dòng)；在下沖程過程中，下沖程離合器也通過換向拉桿連接另外一根軸，不通過變速，傳給減速箱，使減速箱反轉(zhuǎn)，完成下沖程運(yùn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)，其特征是所述的動(dòng)力傳動(dòng)裝置可以是鋼絲繩傳動(dòng)，也可以為齒輪傳動(dòng)，還可以為齒輪傳動(dòng)和鋼絲繩傳動(dòng)相結(jié)合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種抽油機(jī)，特別是涉及一種新型節(jié)能不等速式抽油機(jī)。其技術(shù)方案是包括機(jī)座和機(jī)架，在機(jī)架上設(shè)有滑輪、卷筒、平衡裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、減速箱和光桿連接裝置，在機(jī)座上設(shè)有電機(jī)，其特征是在所述的機(jī)座上的減速箱前增設(shè)變速箱和換向裝置，在所述的機(jī)架上的上下兩端各設(shè)有上下止點(diǎn)行程控制開關(guān)。有益效果是保證原產(chǎn)量不變的前提下，降低了電機(jī)功率，節(jié)約電能；減少各部件的摩擦次數(shù)，延長使用壽命；由于抽汲時(shí)間加長，降低地層液體流動(dòng)速度，也減少出砂；還可以利用現(xiàn)有的大直徑抽油泵，通過調(diào)節(jié)沖程、沖次來調(diào)節(jié)排量，不需更換過多的配件；通過使用該種抽油機(jī)降低開采成本，可重新投入開采產(chǎn)量較低的油井。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2929174SQ20062008388
公開日2007年8月1日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者林世忠, 林娜, 涂永, 林佳 申請人:林世忠