專利名稱：無梁筒帶式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種由電動(dòng)機(jī)換向和靠磨擦傳動(dòng)原理而拖控泵掛實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的新型 抽油機(jī)，屬于石油開采機(jī)械設(shè)備。
技術(shù)背景-
目前，國(guó)內(nèi)外石油開采廣泛采用往復(fù)泵有桿傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)和一些對(duì)傳統(tǒng)游梁機(jī)加 以技術(shù)改造的改進(jìn)型游梁機(jī)，以及少量的、近20多年來涌現(xiàn)出的全新型無梁抽油機(jī)。傳統(tǒng) 游梁機(jī)就本身而言似乎是已完善，但由于其存在平衡度差，耗電量大，不易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程，生 產(chǎn)率低和機(jī)體過重等嚴(yán)重缺點(diǎn)， 一直不能令人滿意。改進(jìn)型游梁機(jī)用到油田后，其節(jié)能效果 仍不理想，機(jī)體過重和難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程缺點(diǎn)仍未改觀。全新型抽油機(jī)在總體結(jié)構(gòu)和往復(fù)換向 模式上發(fā)生了根本改變，完全擺脫了效率很低的曲柄連桿和游梁的換向機(jī)構(gòu)，成為無梁塔架 式抽油機(jī)。它采用泵掛往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式，有機(jī)械換向的，如鏈條機(jī)、直線機(jī)和鏈繩機(jī)等；還 有電動(dòng)機(jī)換向的，如上傳動(dòng)的磨擦式抽油機(jī)和落地式多繩抽油機(jī)等等。全新型抽油機(jī)裝備到 油田后，顯示出其易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程，生產(chǎn)率高，免修周期長(zhǎng)，調(diào)整方便，節(jié)能效果顯著和機(jī)身 重量較輕等優(yōu)點(diǎn)。但因它們?nèi)詫傩律挛?，還需經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)，即便已在油田基本站住腳的， 亦需進(jìn)一步創(chuàng)新和完善。
與本實(shí)用新型相近的機(jī)型主要涉及以下的磨擦式抽油機(jī)和落地式多繩抽油機(jī)兩種機(jī)型。 磨擦式抽油機(jī)(專利號(hào)97217513)。十多年來，這種機(jī)型在大慶、勝利和新疆等油田 有幾百臺(tái)，在正常采油作業(yè)中，雖然顯現(xiàn)出了全新型抽油機(jī)的優(yōu)勢(shì)，但是，尚有諸如上傳動(dòng) 顯得頭重腳輕，整機(jī)穩(wěn)定性不好，安裝維護(hù)不便(高空作業(yè))，修井時(shí)需整機(jī)移動(dòng)讓位。平 衡重在機(jī)架內(nèi)不僅使整機(jī)重心偏前，而且也不便調(diào)平衡(增減配重塊)和機(jī)體距井口太近， 不便井口作業(yè)等不足。
落地式多繩抽油機(jī)(專利號(hào)011279427)。由于采用下傳動(dòng)使整機(jī)穩(wěn)定性好，平衡重布 置在機(jī)架外的后方，質(zhì)心居中，調(diào)平衡也方便。但由于它采用的懸掛件全是鋼絲繩， 一旦遇 到脫桿或斷桿等使平衡箱失控時(shí)，并無安全保護(hù)設(shè)施；其次，傳動(dòng)系統(tǒng)有帶傳動(dòng)，地面效率 還不夠高，制動(dòng)器裝在帶傳動(dòng)之后，折算到主動(dòng)繩輪的制動(dòng)能力不理想(或需制動(dòng)器的尺寸 和重量大)；在齒輪齒條修井讓位機(jī)構(gòu)中，齒輪軸的軸支座采取整體支座，從專利申請(qǐng)說明 書示意圖和樣機(jī)實(shí)物看到，無防銹措施，很可能會(huì)使軸與軸孔間銹死，使讓位機(jī)構(gòu)失靈。另 外，還有控制沖程需兩件以上的昂貴的接近開關(guān)，調(diào)沖程時(shí)還需移開，很麻煩。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有全新型抽油機(jī)上述的缺憾，提供一種易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程，生產(chǎn)率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠確保安全，調(diào)參簡(jiǎn)便，修井讓位靈活、易操作和高效節(jié)能的無梁筒帶 式抽油機(jī)。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合
如下
一種無梁筒帶式抽油機(jī)，其主要由塔架式機(jī)架、下傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)裝置、柔性懸掛導(dǎo) 向件、修井讓位機(jī)構(gòu)和平衡箱組成，裝在井架1下方的變頻換向電動(dòng)機(jī)2通過下傳動(dòng)裝置驅(qū) 動(dòng)膠面主動(dòng)滾筒9作正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，膠面主動(dòng)滾筒9上繞裝有主傳動(dòng)膠帶10，傳動(dòng)膠帶
10的前端通過連接件、懸掛件和前導(dǎo)向輪22懸掛著泵掛29，主傳動(dòng)膠帶10的后端繞經(jīng)裝 在井架1上方的后導(dǎo)向滾筒23與具有阻尼限扭擺機(jī)構(gòu)的平衡箱27相連。
所說的阻尼限扭擺機(jī)構(gòu)包括通過懸箱銷軸24與帶后接頭ir連接的懸箱桿30，其上裝 有彈簧31，懸箱桿30下端通過阻尼主銷軸32與兩根對(duì)稱的大杠桿33、 33'相連，兩根大 杠桿可分別繞中部定軸34和34'轉(zhuǎn)動(dòng)，大杠桿的外端連接有可伸縮的調(diào)節(jié)桿36、 36'，每根 調(diào)節(jié)桿上鉸接一對(duì)擺桿37' 、 37〃 ，擺桿37' 、 37〃的外端通過上銷軸38'和38〃 '鉸接著 可繞定軸40'和40"轉(zhuǎn)動(dòng)的雙臂加力杠桿41' 、 41"，雙臂加力杠桿41' 、 41"與裝有阻尼瓦 25'、 25〃的阻尼瓦座43'、 43〃鉸接，阻尼瓦25'、 25"與導(dǎo)軌26配合裝配。
所說的下傳動(dòng)裝置是在機(jī)架1下方安裝的變頻換向電動(dòng)機(jī)2，通過采用帶制動(dòng)輪的彈性 柱銷錐套式的聯(lián)軸器3與硬齒面磨齒減速器5連接，再依次用彈性柱銷錐套式聯(lián)軸器6、主 傳動(dòng)軸7和傳動(dòng)健8與膠面主傳動(dòng)滾筒9連接。
所說的修井讓位機(jī)構(gòu)，是由靜止的齒條19、 19'和裝在前導(dǎo)輪支軸21兩端的軸齒輪53、 53'組成，前導(dǎo)輪支軸21的軸支座采用由軸下座20、 20'與軸壓蓋44、 44'組成的分體軸支座 結(jié)構(gòu)，軸下座與軸壓蓋之間用防脫螺栓45、 45'連接固定，螺栓孔與軸孔、軸頸上設(shè)有的有 孔相連通。
本實(shí)用新型與相近的其它全新型抽油相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)。
本機(jī)除了具備其它全新型抽油機(jī)易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程生產(chǎn)率高、機(jī)重輕、裝機(jī)容量小、平衡度 高、功率因數(shù)高、節(jié)能效果顯著和調(diào)參方便外，還有下列長(zhǎng)處
(1) 因?yàn)楸緳C(jī)采用筒帶摩擦副主傳動(dòng)裝置，主傳動(dòng)滾筒9的直徑較小，減速器的規(guī)格 也可小1 2檔，又加導(dǎo)向滾筒的直徑亦較小，所以系統(tǒng)回轉(zhuǎn)件的質(zhì)量較輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(或飛 輪矩GD2)小，不僅使整機(jī)重量有所減輕，而且還很適合頻繁換向而節(jié)能。
(2) 由于在高速軸上裝帶制動(dòng)輪的聯(lián)軸器3，結(jié)構(gòu)緊湊，綜合質(zhì)量，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和折算 的變位質(zhì)量(與傳動(dòng)比的平方成正比)都相對(duì)小，更適合頻繁換向，再加傳動(dòng)系統(tǒng)無效率較 低的帶傳動(dòng)，因此，節(jié)能效果會(huì)更顯著。
(3) 平衡箱27與泵掛的懸掛平衡系統(tǒng)有阻尼保護(hù)裝置，不會(huì)出現(xiàn)平衡箱27快速墜落 的危險(xiǎn)。
(4) 不需太大直徑的前導(dǎo)輪，便可獲得足夠的修井讓位空間，并不會(huì)產(chǎn)生讓位機(jī)構(gòu)失 效的局面。(5)調(diào)沖程僅需一件接近開關(guān)，又不需換位，調(diào)參更省時(shí)省力更簡(jiǎn)便。
附圖說明
圖1:無梁簡(jiǎn)帶式抽油機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖2:圖1的側(cè)視圖3:動(dòng)力與傳動(dòng)裝置示意圖4:通過彈簧懸掛，可施加阻尼的平衡箱示意圖； 圖5:圖4的側(cè)視圖6:圖5的阻尼桿系中大杠桿俯視圖7:圖4的阻尼桿系中執(zhí)行機(jī)構(gòu)俯視圖8:前導(dǎo)輪總成(拆去輪)和修井讓位機(jī)構(gòu)前視圖9:修井讓位機(jī)構(gòu)左視圖。
圖中1、機(jī)架；2、變頻換向電動(dòng)機(jī)；3、聯(lián)軸器；4、制動(dòng)器；5、硬齒面減速器；6、 彈性柱銷錐套式的聯(lián)軸器；7、主傳動(dòng)軸；8、傳動(dòng)鍵；9、主傳動(dòng)滾筒；10、主傳動(dòng)膠帶； 11、帶接頭；11'、帶后接頭；12、內(nèi)銷軸；13、繩輪組；14、懸桿鋼絲繩；15、懸桿裝置； 16、前銷軸；17、張緊裝置；18、高低聯(lián)體座架；19、 19'、齒條；20、 20'、軸下座；21、 前導(dǎo)輪支軸；22、前導(dǎo)向輪；23、后導(dǎo)向滾筒；24、懸箱銷軸；25、 25' 、 25"、阻尼瓦；
26、導(dǎo)軌；27、平衡箱；28、多功能電控柜；29、泵掛；30、懸箱桿；31、彈簧；32、阻尼
主銷軸；33、 33'、大杠桿；34、中部定軸；35、 35'、銷軸；36、 36'、調(diào)節(jié)桿；37'、 37"、 擺桿；38'、 38"、上銷軸；39、 39'、下銷軸；40'、 40"、定軸；41'、 41"、雙臂加力杠桿；42'、 42"，外銷軸；43'、 43"、阻尼瓦座；44、 44'、軸壓蓋；45、 45'、防脫螺栓；46、 46'、軸向 油溝；47、 47'、浸油石棉盤根；48、 48'、環(huán)溝；49、 49'、螺栓；50、 50'、墊圈；51、 51'、 螺母；52、 52'、橡膠石棉墊；53、 53'、軸齒輪；54、 54'、軸端扳手；55、 55'、手柄；56、 56'、齒條座架。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其工作過程。 無梁筒帶式抽油機(jī)，由塔架式機(jī)架、拖控及傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)裝置、懸桿裝置與平衡箱 的懸掛件及其連接件和導(dǎo)向件構(gòu)成的平衡系統(tǒng)和修井讓位機(jī)構(gòu)所組成。在機(jī)架1上方的高低
聯(lián)座架18的前方裝有齒條座架56， 56'和讓位齒條19、 19'，以及前導(dǎo)輪的軸下座20、 20'， 前導(dǎo)向輪22由前導(dǎo)輪支軸21支承；高低聯(lián)座架18的后方裝著后導(dǎo)向滾筒23。機(jī)架l的下 方依次裝有變頻換向電動(dòng)機(jī)2、聯(lián)軸器3、制動(dòng)器4、硬齒面減速器5、末級(jí)彈性柱銷錐套式 聯(lián)軸器6、主軸7、傳動(dòng)鍵8和膠面主傳動(dòng)滾筒9。由導(dǎo)軌26限扭擺并帶有阻尼瓦25的平 衡箱27與泵掛29兩重物之間，采用主傳動(dòng)膠帶IO，帶接頭11及帶后接頭11'、內(nèi)銷軸12、 繩輪組13、懸桿鋼絲繩14、懸桿裝置15、前銷軸16、張緊裝置17和懸箱銷軸24等部件相 連，再借助前導(dǎo)向輪22和后導(dǎo)向滾筒23就組成了平衡度很高且穩(wěn)定又可防平衡箱快速墜落的平衡系統(tǒng)。
主傳動(dòng)滾筒9被主傳動(dòng)膠帶10包圍著，主傳動(dòng)膠帶10的前端通過連接件、懸掛件和借 助前導(dǎo)向輪22懸掛著泵掛29，主傳動(dòng)膠帶10的后端繞過后導(dǎo)向滾筒23，用懸箱銷軸24掛 著平衡箱27，如此兩端都是重物的力系，使主傳動(dòng)膠帶10對(duì)主傳動(dòng)滾筒9總會(huì)作用著正壓 力，只要滿足靜防滑和動(dòng)防滑條件，兩者就不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)(打滑)，因此用多功能電控 柜28令變頻換向電動(dòng)機(jī)2按采油工藝要求自動(dòng)正反轉(zhuǎn)通過傳動(dòng)系統(tǒng)，懸掛連接平衡系統(tǒng)和 導(dǎo)向部件，就可拖控泵掛29升降和平衡箱27降升，作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而進(jìn)行采油作業(yè)。
參閱圖1、 4、 5和6:平衡箱27是被懸掛著的重物， 一旦懸掛失靈時(shí)，應(yīng)防止快速墜 落。解決方案是在平衡箱27上裝有受彈簧力控制的阻尼裝置，當(dāng)平衡箱27的懸掛失靈時(shí)， 靠彈簧力經(jīng)傳動(dòng)桿系，使阻尼瓦25抱住靜止的導(dǎo)軌26產(chǎn)生阻尼力。
所說的平衡箱27，是通過彈簧31、懸箱桿30經(jīng)阻尼主銷軸32與兩件對(duì)稱使用的，里 端有條孔的大杠桿33、 33'相連，大杠桿33和33'分別可繞中部定軸34和34'轉(zhuǎn)動(dòng)，外端 分別用銷軸35、 35'經(jīng)過可伸縮的調(diào)節(jié)桿36、 36'及下銷軸39和39'之后，又分兩支路(參 閱圖5和圖7)，如下銷軸39'鉸接著兩件分別穿有上銷軸38和38'的擺桿37'和37〃 ，上 銷軸38'和38"鉸接著可繞定軸40'和40"轉(zhuǎn)動(dòng)的雙臂加力杠桿41'和41"，再通過外銷軸 42'和42〃可推拉阻尼瓦座43'和43〃帶動(dòng)阻尼瓦25'和25〃抱向或離開導(dǎo)軌26。平時(shí)調(diào) 定阻尼瓦25'和25"與導(dǎo)軌26保持2 3mm的間隙，當(dāng)懸掛系統(tǒng)失靈時(shí)，彈簧31向下伸 張使大杠桿33和33'分別作順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，大杠桿33'外端將向上提調(diào)節(jié)桿36'，使 兩擺桿37'和37"沿上銷軸38'和38"轉(zhuǎn)動(dòng)并增大角度，于是推動(dòng)雙臂加力杠桿41'和41 〃分別繞定軸40'和40"外張，同是通過外銷軸42'和42"鉸接在雙臂加力杠桿41'和41 〃另一端的阻尼瓦座43'和43"帶動(dòng)其上的阻尼瓦25'和25"抱向?qū)к?6而產(chǎn)生阻尼力， 以避免平衡箱27快速墜落。
參閱圖l、 2和3:將變頻換向電動(dòng)機(jī)2，聯(lián)軸器3、制動(dòng)器4、硬齒面減速器5、彈性 柱銷聯(lián)軸器6、主軸7及鍵8和膠面主傳動(dòng)滾筒9，都布置在機(jī)架l的下方，整機(jī)的質(zhì)心低， 穩(wěn)定性好，因?yàn)槁?lián)軸器3與彈性柱銷聯(lián)軸器6為柔性傳動(dòng)，主傳動(dòng)膠帶IO、懸桿鋼絲繩14 屬柔性件，平衡箱27是通過彈簧31 (參閱圖4和圖5)懸掛，所以運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲很低。 因?yàn)椴捎昧俗冾l換向電動(dòng)機(jī)2和專用多功能電控柜28進(jìn)行拖動(dòng)控制，勿需專門的機(jī)械往復(fù) 換向機(jī)構(gòu)(如曲柄連桿與游梁，或鏈條機(jī)和鏈繩機(jī)的封閉循環(huán)鏈與換向軸等換向機(jī)構(gòu))的能 耗，再加上本實(shí)用新型的傳動(dòng)路線短又無傳動(dòng)效率較低的帶傳動(dòng)環(huán)節(jié)，所以采油地面機(jī)械效 率會(huì)更高。
參閱圖2:在傳動(dòng)路線中，聯(lián)軸器3采用帶制輪的彈性柱銷錐套方式，即將制動(dòng)輪與聯(lián) 軸器結(jié)為一體，省略了制動(dòng)輪的輪轂，使之結(jié)構(gòu)緊湊，綜合質(zhì)量減輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較小，可將 原本折算到主傳動(dòng)滾筒9處很大的變位質(zhì)量會(huì)減小許多，更有利于頻繁換向。彈性柱銷能緩 沖，開口錐套便于拆裝，尤其是與此配套的制動(dòng)器4，裝在軸上比裝在帶傳動(dòng)之后的制動(dòng)效果好得多，因?yàn)檎鬯愕街鱾鲃?dòng)滾筒9的制動(dòng)扭矩要放大制動(dòng)器之后的傳動(dòng)比倍。
參閱圖l、 2和3:靠膠面主傳動(dòng)滾筒9與主傳動(dòng)膠帶10的筒帶摩擦副，將旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn) 化為直線運(yùn)動(dòng)作用力，比用其它傳動(dòng)副更好，從主傳動(dòng)膠帶IO彎曲疲勞觀點(diǎn)出發(fā)，滾筒直
徑與所需主傳動(dòng)膠帶10的層數(shù)之比，按設(shè)計(jì)規(guī)范要求(筒徑等于帶層數(shù)的IOO倍)，筒徑相 對(duì)較小。滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量數(shù)值與質(zhì)心回轉(zhuǎn)直徑2次乘方成正比，即直徑較小的滾筒，其轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量將小得多，主傳動(dòng)滾筒9和后導(dǎo)向滾筒23都是如此。尤其是采用抗拉強(qiáng)度很大的主傳 動(dòng)膠帶10，其層數(shù)將可更少，兩滾筒的直徑和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量亦將會(huì)更小，因此，本機(jī)在工作中 換向的加速過程和加電氣制動(dòng)的減速過程，能量消耗都較少，這很有利于頻繁換向。同時(shí)， 筒帶摩擦副也很適合用小直徑的主滾筒來實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程的要求。
參閱圖1、 8和9:齒輪齒條副是通用機(jī)構(gòu)，已用于抽油機(jī)的修井讓位機(jī)構(gòu)，如鏈繩抽 油機(jī)(專利號(hào)ZL01103920.7)和落地式多繩抽油機(jī)(專利號(hào)ZLO 1127942.7)。它們都是 借助前導(dǎo)輪支軸21兩端的軸齒輪53、 53'與其下方靜止的齒條19、 19'相嚙合，使軸順時(shí) 針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，軸可帶動(dòng)前導(dǎo)向輪22后退讓出修井所需空間或恢復(fù)原位，構(gòu)思預(yù)想雖合 理可行，然而它們都是采用整體光孔軸支座(從專利申請(qǐng)說明書附圖和抽油機(jī)實(shí)物看都如 此)，卻忽視了抽油機(jī)均為露天作業(yè)，經(jīng)風(fēng)吹雨淋和潮濕空氣的侵入，軸與軸孔將銹死，于 是由于軸支座與座架將產(chǎn)生干涉致使軸不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而導(dǎo)致齒輪齒條讓位機(jī)構(gòu)失靈。本實(shí)用新 型雖然也采用齒輪齒條讓位機(jī)構(gòu)，原理作用別無二致，但是所用的齒輪軸和軸支座之結(jié)構(gòu)和 功能卻大不相同。
參閱圖8和9:本機(jī)是采用軸下座20和20 '與軸壓蓋44和44'分別組成兩件分體軸支 座，用于支承前導(dǎo)輪支軸21。在上軸壓蓋44和44'上分別有裝防脫螺栓45和45'的螺孔， 并與軸向油溝46和46'分別貫通，分體軸支座的軸孔臨近兩端處分別有環(huán)溝裝著油浸石棉 盤根47和47'。另外在前導(dǎo)輪支軸21兩支承頸中部車有防脫兼油道的環(huán)溝48和48'，這樣， 在使用中定期擰掉防脫螺栓45和45'加小許潤(rùn)滑油，軸與軸孔都得到滋潤(rùn)，不致銹孔。既 便維護(hù)不到位， 一旦銹死，則稍松動(dòng)螺栓49、 49'和螺母51、 51'等聯(lián)接件，仍可保證前導(dǎo) 輪支軸21轉(zhuǎn)動(dòng)并按預(yù)想進(jìn)行讓位或復(fù)位。修井讓位距離是懸點(diǎn)與井口中心連線到抽油機(jī)前 方固定點(diǎn)之垂直距離L (參閱圖9)，按修井作業(yè)規(guī)范要求，不小于600mm。本機(jī)采用底腳 前短后長(zhǎng)的不對(duì)稱軸下座20，其目的在于為了可用直徑不太大的前導(dǎo)輪，而能獲得足夠的 讓位距離。
本實(shí)用新型的電力拖動(dòng)與控制系統(tǒng)較先進(jìn)，采用了專用多功能電控柜和變頻換向電動(dòng)機(jī) 2，就免除了如曲柄連桿和搖梁或其它機(jī)械換向機(jī)構(gòu)，從而使抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。本 拖控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)輪啟動(dòng)，以較小的啟動(dòng)電流可獲得較大的啟動(dòng)扭矩，很適合重載啟動(dòng)和往復(fù) 頻繁換向的抽油機(jī)之工作要求。尤其是利用電控柜的按鈕可快捷地改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無級(jí)調(diào)節(jié) 沖次和僅用一件不需換位置的信號(hào)接近開關(guān)，控制脈沖數(shù)就可無級(jí)調(diào)整沖程，以適應(yīng)井下動(dòng) 液面的變化和調(diào)整沖距的要求。本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)方案是機(jī)架1的下方裝有由變頻換向電動(dòng)機(jī)2，聯(lián)軸器3、制動(dòng) 器4、硬齒面減速器5、彈性柱銷錐套式的聯(lián)軸器6、主傳動(dòng)軸7、傳動(dòng)鍵8、主傳動(dòng)滾筒9 和多功能電控柜28所組成的拖控與傳動(dòng)裝置。此下傳動(dòng)方式使整機(jī)質(zhì)心低穩(wěn)定性好，也便 于安裝和維修。在機(jī)架1的上方固定著高低聯(lián)體座架18，座架上裝著前導(dǎo)向輪22、后導(dǎo)向 滾筒23，同時(shí)還裝有齒條座架56、 56'及其上方的齒條19、 19'，齒條19、 19'分別與其上方 導(dǎo)向輪支軸21兩端的軸齒輪53、 53'相嚙合，構(gòu)成了修井讓位機(jī)構(gòu)。機(jī)架1前方的泵掛29 與后方的有阻尼防快墜的平衡箱27之間，用主傳動(dòng)膠帶IO，帶接頭ll、帶后接頭ll'、連 接內(nèi)銷軸12、懸箱銷軸24、繩輪組13，懸桿鋼絲繩14、懸桿裝置15、前銷軸16、張緊裝 置17相連接，再借助主傳動(dòng)滾筒9、前導(dǎo)向輪22、后導(dǎo)向滾筒23和導(dǎo)軌26，就形成了懸 掛、傳動(dòng)和平衡系統(tǒng)，這樣，靠主傳動(dòng)滾筒9與主傳動(dòng)膠帶IO間的摩擦傳動(dòng)原理，由多功 能電控柜28令電動(dòng)機(jī)按采油工藝要求自動(dòng)交替正反轉(zhuǎn)，則可使泵掛29升降，同時(shí)平衡箱 27降升作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行采油作業(yè)。
靠筒帶摩擦副將旋轉(zhuǎn)扭矩轉(zhuǎn)化為直線作用力的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，質(zhì)量較輕，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，不僅 可使機(jī)重輕，還有利頻繁換向，也適合長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。此外，也可采用筒帶巻繞式機(jī)構(gòu)，然 而若用于長(zhǎng)沖程抽油機(jī)時(shí)，將需多層巻繞，則會(huì)影響運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)；若保持單層巻繞 時(shí)，勢(shì)必使主巻筒直徑偏大，導(dǎo)致質(zhì)量大和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大。另外，還要采用多排套筒滾子鏈與 鏈鏈副或圓環(huán)鏈或板式鏈與鏈輪嚙合副將扭矩轉(zhuǎn)化為作用力，但是它們不僅自身的質(zhì)量都較 重，而且在運(yùn)動(dòng)中都有多板效應(yīng)和反向沖擊的缺點(diǎn)，若潤(rùn)滑不到位，還會(huì)嚴(yán)重影響使用壽命。
可施加阻尼作用的平衡箱27，其阻尼的力源可用一件大彈簧，可是一旦彈簧損壞后， 阻尼裝置將失效，而本機(jī)采用4件彈簧31，不可能同時(shí)都損壞，即便遭遇不測(cè)，總會(huì)有阻 尼力源，避免平衡箱27快速墜落。
修井讓位機(jī)構(gòu)，可用螺旋副推拉機(jī)構(gòu)，也可用液壓式推項(xiàng)，還可用巻揚(yáng)加支架使前導(dǎo)向 輪22的總成，能仰俯的機(jī)構(gòu)等等，可是它們都較復(fù)雜，不易布置和操作不便，都不如本機(jī) 采取的軸齒輪53、 53'與齒條19、 19'的讓位機(jī)構(gòu)，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)更簡(jiǎn)單、緊湊、易實(shí)現(xiàn)和便 操作，而且本實(shí)用新型已較徹底地解決因可能銹死而導(dǎo)致讓位機(jī)構(gòu)失靈的問題。
對(duì)頻繁換向的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)的變位質(zhì)量越小，換向過程中瞬態(tài)慣性能耗越小。變 位質(zhì)量與系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)比(乘方)成正比。因?yàn)楸緳C(jī)的主傳動(dòng)滾筒 9和后導(dǎo)向滾筒23、特別是高速軸上的聯(lián)軸器3等回轉(zhuǎn)件，它們的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量都相對(duì)較小，系 統(tǒng)的變位質(zhì)量就較小，所以在換向過程的動(dòng)就能耗少，再加機(jī)械效率較高，因此，節(jié)能效果 會(huì)更顯著。
本機(jī)的拖控系統(tǒng)很先進(jìn)，僅用多功能電控柜28和一件接近開關(guān)信號(hào)元件，就可令變頻 換向電動(dòng)機(jī)2按采油工藝要求自動(dòng)運(yùn)動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，大范圍的無級(jí)調(diào)節(jié)沖次和沖程 (0.5 1.0額定沖程之間)，只用按鈕或旋轉(zhuǎn)，操作簡(jiǎn)便快捷。工作行程和空行程的運(yùn)動(dòng)參數(shù) 可分別控制，在等效扭矩和等效功率不超額定值的前提下，對(duì)普通稠油油井可實(shí)行泵掛慢降(確保不松繩的最高速度內(nèi))和快升，則可增加產(chǎn)液量提高生產(chǎn)率。本拖控系統(tǒng)的功率因數(shù) 很高，可達(dá)0.95~0.996，無功功率很小，綜合節(jié)電率高，還有柜內(nèi)溫度控制，以及缺相欠壓、 超壓、過載、過流、短路等等完善的保護(hù)。
權(quán)利要求1、一種無梁筒帶式抽油機(jī)，其主要由塔架式機(jī)架、下傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)裝置、柔性懸掛導(dǎo)向件、修井讓位機(jī)構(gòu)和平衡箱組成，其特征在于裝在井架(1)下方的變頻換向電動(dòng)機(jī)(2)通過下傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)膠面主動(dòng)滾筒(9)作正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，膠面主動(dòng)滾筒(9)上繞裝有主傳動(dòng)膠帶(10)，傳動(dòng)膠帶10的前端通過連接件、懸掛件和前導(dǎo)向輪(22)懸掛著泵掛(29)，主傳動(dòng)膠帶(10)的后端繞經(jīng)裝在井架(1)上方的后導(dǎo)向滾筒(23)與具有阻尼限扭擺機(jī)構(gòu)的平衡箱(27)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無梁筒帶式抽油機(jī)，其特征在于所說的阻尼限扭擺機(jī)構(gòu)包括 通過懸箱銷軸(24)與帶后接頭(11')連接的懸箱桿(30)，其上裝有彈簧(31)，懸箱桿(30)下端通過阻尼主銷軸(32)與兩根對(duì)稱的大杠桿33、 33'相連，兩根大杠桿可分別繞 中部定軸(34)和(34')轉(zhuǎn)動(dòng)，大杠桿的外端連接有可伸縮的調(diào)節(jié)桿(36、 36')，每根調(diào) 節(jié)桿上鉸接一對(duì)擺桿(37' 、 37〃 )，擺桿(37' 、 37〃 )的外端通過上銷軸(38'和38〃 ) '鉸接著可繞定軸40'和40"轉(zhuǎn)動(dòng)的雙臂加力杠桿(41' 、 41〃)，雙臂加力杠桿(41' 、 41〃) 與裝有阻尼瓦(25'、 25〃 )的阻尼瓦座(43 '、 43〃 )鉸接，阻尼瓦(25'、 25〃 )與導(dǎo)軌(26)配合裝配。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無梁筒帶式抽油機(jī)，其特征在于所說的下傳動(dòng)裝置是在機(jī)架 (1)下方安裝的變頻換向電動(dòng)機(jī)(2)，通過采用帶制動(dòng)輪的彈性柱銷錐套式的聯(lián)軸器(3)與硬齒面磨齒減速器(5)連接，再依次用彈性柱銷錐套式聯(lián)軸器(6)、主傳動(dòng)軸(7)和傳 動(dòng)健(8)與膠面主傳動(dòng)滾筒(9)連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無梁筒帶式抽油機(jī)，其特征在于所說的修井讓位機(jī)構(gòu)，是由 靜止的齒條(19、 19')和裝在前導(dǎo)輪支軸(21)兩端的軸齒輪(53、 53')組成，前導(dǎo)輪支 軸(21)的軸支座采用由軸下座(20、 20')與軸壓蓋(44、 44')組成的分體軸支座結(jié)構(gòu)， 軸下座與軸壓蓋之間用防脫螺栓(45、 45')連接固定，螺栓孔與軸孔、軸頸上設(shè)有的有孔 相連通。
專利摘要本實(shí)用新型屬于石油開采機(jī)械設(shè)備。其目的在于克服現(xiàn)有全新型抽油機(jī)上述的缺憾，提供一種易實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)沖程，生產(chǎn)率高，運(yùn)行平穩(wěn)可靠確保安全，調(diào)參簡(jiǎn)便，修井讓位靈活、易操作和高效節(jié)能的無梁筒帶式抽油機(jī)。它主要由塔架式機(jī)架、下傳動(dòng)裝置、主傳動(dòng)裝置、柔性懸掛導(dǎo)向件、修井讓位機(jī)構(gòu)和平衡箱組成，其特征在于裝在井架(1)下方的變頻換向電動(dòng)機(jī)(2)通過下傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)膠面主動(dòng)滾筒(9)作正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，膠面主動(dòng)滾筒(9)上繞裝有主傳動(dòng)膠帶(10)，傳動(dòng)膠帶10的前端通過連接件、懸掛件和前導(dǎo)向輪(22)懸掛著泵掛(29)，主傳動(dòng)膠帶(10)的后端繞經(jīng)裝在井架(1)上方的后導(dǎo)向滾筒(23)與具有阻尼限扭擺機(jī)構(gòu)的平衡箱(27)相連。
文檔編號(hào)E21B43/00GK201228542SQ20082007204
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月25日
發(fā)明者剛 王, 逯彥城 申請(qǐng)人:王 剛;逯彥城