專利名稱：塔架式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油開采設(shè)備，尤其是涉及一種塔架式的抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在石油開采技術(shù)領(lǐng)域，塔架式抽油機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，其常見的結(jié)構(gòu) 如下曳引機(jī)(電機(jī))通過減速機(jī)構(gòu)減速后帶動曳引輪轉(zhuǎn)動，曳引輪上繞設(shè)有牽引繩， 牽引繩兩端分別連接抽油桿和配重塊。曳引機(jī)的轉(zhuǎn)動經(jīng)過減速機(jī)構(gòu)減速增扭后帶動曳 引輪轉(zhuǎn)動，從而通過繞設(shè)在曳引輪上的牽引繩帶動抽油桿上升以完成抽油，配重塊將儲 存的勢能釋放用于輔助提升抽油桿，以減小曳引機(jī)的啟動扭矩，當(dāng)抽油桿到達(dá)行程上限 時，控制機(jī)構(gòu)控制曳引機(jī)反向轉(zhuǎn)動，此時抽油桿下降，配重塊上升，曳引機(jī)對配重塊做 功以儲存勢能。如此上下循環(huán)動作，抽油桿即完成持續(xù)抽油。減速機(jī)構(gòu)通常采用的是皮帶傳動和齒輪減速箱，由于齒輪減速箱的體積較大， 其制造難度大，成本高，而且減速箱在運(yùn)轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生較大的噪音，其平時的維護(hù)保養(yǎng)工 作量大，不便于維修。而皮帶傳動容易打滑，從而造成曳引輪的制動失靈并發(fā)生安全 事故。此外，抽油桿在上升和下降行程中，其所需牽引力包括抽油桿的重量、油的重 量和整個傳動機(jī)構(gòu)的摩擦力，因?yàn)橛偷闹亓渴侵鸩綔p輕的，而摩擦力與抽油桿的運(yùn)動 方向相反，因此，用于抽油桿端的牽引力(懸點(diǎn)載荷)會在上沖程剛起動時的最大值 Fmax與下沖程到達(dá)下限時的最小值Fmin之間線性變化，而為了盡量減小曳引機(jī)的最大 扭矩，通常將配重塊的重量W即配重塊的牽引力設(shè)置在上述最大值和最小值的平均值， 即W=(Fmax+Fmin)/2，進(jìn)而降低曳引機(jī)的功率和規(guī)格，有利于降低成本。由于配重塊 所產(chǎn)生的牽引力是恒定不變的，曳引機(jī)在提升抽油桿的上沖程中，剛起步時，配重塊所 提供的牽引力小于抽油桿端所需的牽引力，此時曳引機(jī)對抽油桿作正功，起牽引提升作 用；當(dāng)抽油桿逐步上升，其所需牽引力(懸點(diǎn)載荷)逐步減小，配重塊所產(chǎn)生的牽引力 大于抽油桿端所需的牽引力時，曳引機(jī)開始做無用功，也就是說，曳引機(jī)起到一個阻力 和剎車的作用，以使配重塊所產(chǎn)生的牽引力和抽油桿端所需的牽引力之間保持平衡，從 而降低了曳引機(jī)的工作效率。進(jìn)一步地，連接配重塊和抽油桿的牽引繩是繞設(shè)在曳引 輪上的，因此，當(dāng)配重塊所產(chǎn)生的牽引力和抽油桿端所需的牽引力(懸點(diǎn)載荷)不平衡 時，牽引繩與曳引輪之間容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，并且，曳引機(jī)是通過皮帶傳動與曳引輪連 接的，因此當(dāng)皮帶長期使用后也容易出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，從而影響安全生產(chǎn)。一種在中國專利文獻(xiàn)上公開的“超低能耗塔吊式抽油機(jī)”，其公告號為 CN2908774Y，在與井口對應(yīng)的支架上端固定有異徑連接為一體的大小滑輪，大滑輪下支 架上端固定有定滑輪組，大滑輪上纏繞有游繩，游繩一端分別通過定滑輪組及動滑輪組 后固定在定滑輪組上，動滑輪組與抽油桿相連，游繩的另一端連接有配重塊，大小滑輪 的左側(cè)固定有電機(jī)，電機(jī)上的皮帶輪通過皮帶與小滑輪相連。該塔吊式抽油機(jī)通過一組 滑輪機(jī)構(gòu)降低游繩的牽引力，從而降低電機(jī)的啟動功率，但其存在下列問題1.滑輪組 起到了減速箱的減速作用，但其配重塊所產(chǎn)生的牽引力也是不變的，因此仍然無法解決
3在抽油桿在上沖程中電機(jī)做無用功的問題，從而降低了電機(jī)的效率，增加能耗。2.抽油 桿懸掛在動滑輪組上，因此容易出現(xiàn)晃動，進(jìn)而影響抽油桿行程的穩(wěn)定，不利于抽油機(jī) 工作時的安全。3.游繩和皮帶容易打滑，進(jìn)而降低其安全性和傳動效率。4.滑輪組使配 重塊的行程成倍增加，從而使塔架過高或抽油桿的沖程過低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克解決技術(shù)的塔架式抽油機(jī)所存在的電機(jī)效率低、整機(jī) 的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用維護(hù)成本高的問題，提供一種電機(jī)效率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低的塔架 式抽油裝置。本實(shí)用新型的另一個目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的塔架式抽油機(jī)所存在的安全性差 的問題，提供一種安全性好的塔架式抽油裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案一種塔架式抽油機(jī)，包括 塔架、固定在塔架上的曳引機(jī)，曳引機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與抽油桿、配重塊聯(lián)動，所述的傳 動機(jī)構(gòu)包括與曳引機(jī)相連的曳引輪、設(shè)于塔架上曳引輪一側(cè)的牽引組合導(dǎo)輪，所述牽引 組合導(dǎo)輪由同軸的牽引大導(dǎo)輪、牽引小導(dǎo)輪組成，所述牽引大導(dǎo)輪與曳引輪傳動連接， 并由曳引輪驅(qū)動作正反向轉(zhuǎn)動，所述牽引小導(dǎo)輪上反向卷繞有分別與抽油桿以及配重塊 連接的牽引繩，連接牽引小導(dǎo)輪與抽油桿的牽引繩一端固定并層疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪 上，另一端與抽油桿連接；連接牽引小導(dǎo)輪與配重塊的牽引繩一端固定并層疊地卷繞在 牽引小導(dǎo)輪上，另一端與配重塊連接?，F(xiàn)有的塔架式抽油機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)有很多種，其 基本的思路都是通過減速箱、滑輪組等省力裝置增大對抽油桿的起吊力，以降低曳引機(jī)
(電機(jī))的輸出扭矩，進(jìn)而降低曳引機(jī)的功率以達(dá)到節(jié)能的目的。然而，由物理學(xué)的省 力不省功原理可知，其節(jié)能作用并不明顯，真正的作用在于降低曳引機(jī)的功率和成本， 而上述傳動機(jī)構(gòu)由于配重塊所產(chǎn)生的牽引力是恒定的，因此始終無法解決曳引機(jī)在抽油 桿的上沖程中做無用功的問題。在本實(shí)用新型的傳動機(jī)構(gòu)中，連接配重塊和抽油桿的 牽引繩均是層疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪上的，并且牽引繩的卷繞半徑在轉(zhuǎn)動時是不斷變化 的，因此由配重塊所產(chǎn)生的對抽油桿端的牽引力也在不斷改變。曳引機(jī)的轉(zhuǎn)動首先通過 牽引大導(dǎo)輪進(jìn)行減速，以降低曳引機(jī)的功率，具體可采用皮帶傳動等傳動方式，其結(jié)構(gòu) 簡單方便制造，運(yùn)轉(zhuǎn)時無需潤滑，且噪音低；同時，當(dāng)曳引機(jī)轉(zhuǎn)動帶動抽油桿上升時， 牽引小導(dǎo)輪上連接配重塊的牽引繩的卷繞半徑逐步減小，而牽引小導(dǎo)輪上連接抽油桿的 牽引繩的卷繞半徑是逐步增加的，因此配重塊通過牽引小導(dǎo)輪傳遞到抽油桿端的牽引力 是逐步減小的，這樣，抽油桿在其上沖程中，雖然所需的牽引力逐步減小，但是，由于 配重塊所產(chǎn)生的對抽油桿的牽引力也相應(yīng)地減小，從而可有效避免因配重塊產(chǎn)生的牽引 力大于抽油桿所需的牽引力而造成曳引機(jī)做無用功，有效地提高曳引機(jī)的工作效率，并 且可顯著地減小曳引機(jī)反向轉(zhuǎn)動時的啟動負(fù)載，從而有利于曳引機(jī)的反向啟動。此外， 本實(shí)用新型中連接抽油桿和配重塊的牽引繩均是采用卷揚(yáng)的方式層疊地卷繞在牽引小導(dǎo) 輪上的，其端部分別固定牽引小導(dǎo)輪上，從而可避免連接抽油桿和配重塊的牽引繩與牽 引小導(dǎo)輪之間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，保證了抽油裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時的安全性，有利于提高動力傳遞效 率。作為優(yōu)選，在曳引輪與牽引組合導(dǎo)輪之間還設(shè)有減速組合導(dǎo)輪，所述減速組合導(dǎo)輪由同軸的減速大導(dǎo)輪、減速小導(dǎo)輪組成，所述曳引輪與減速大導(dǎo)輪傳動連接，所述減速小導(dǎo)輪與牽引大導(dǎo)輪傳動連接。通過減速組合導(dǎo)輪的進(jìn)一步減速，有利于減小曳引 機(jī)的輸出功率以降低制造成本。作為優(yōu)選，所述的傳動連接為采用兩根牽引繩的雙向卷揚(yáng)傳動。用兩根牽引繩的雙向卷揚(yáng)傳動，既可傳遞正反向的扭矩，又可避免普通皮帶傳動可能出現(xiàn)的打滑現(xiàn) 象，以提高安全性。當(dāng)然，上述傳動連接也可以通過環(huán)繞的皮帶傳動實(shí)現(xiàn)，其具有結(jié)構(gòu) 簡單安裝方便的優(yōu)點(diǎn)，同時在抽油桿一側(cè)遇到卡泵時可起到保護(hù)抽油泵的效果。作為優(yōu)選，所述牽引繩采用扁平的復(fù)合鋼帶。復(fù)合鋼帶的抗拉強(qiáng)度高，使用壽 命長，無需潤滑，并且扁平的鋼帶有利于其層疊地卷繞。作為優(yōu)選，在塔架上靠近牽引組合導(dǎo)輪的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輪，連接牽引小導(dǎo)輪和 抽油桿的牽引繩繞設(shè)在導(dǎo)向輪上，導(dǎo)向輪通過軸承座與塔架可移動連接。通過導(dǎo)向輪位 置的調(diào)整，便于調(diào)整牽引繩與抽油桿的同軸度，并有利于配重塊位置的布置。作為優(yōu)選，所述的曳引輪上設(shè)有電磁制動器以及插銷式自鎖機(jī)構(gòu)。當(dāng)抽油裝置 停止運(yùn)行或需要維修時，除了通過電磁制動器制動曳引輪外，還可用插銷式自鎖機(jī)構(gòu)將 曳引輪鎖止，從而可確保鎖止的可靠性，避免單純依靠曳引機(jī)的電磁制動器進(jìn)行鎖止可 能出現(xiàn)的安全隱患。作為優(yōu)選，所述塔架上設(shè)有配重塊的垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，從而可避免配重塊與塔架 的碰撞，確保配重塊的平穩(wěn)升降。作為優(yōu)選，所述牽引組合導(dǎo)輪和減速組合導(dǎo)輪分別設(shè)有牽引繩預(yù)緊裝置。通過 牽引繩預(yù)緊裝置使?fàn)恳K具有足夠的預(yù)緊力，從而避免在正反向轉(zhuǎn)動的變向瞬間產(chǎn)生的 空行程和沖擊現(xiàn)象。綜上所述，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)通過卷繞半徑可變的牽引組 合導(dǎo)輪，在不增加曳引機(jī)功率的前提下，避免了曳引機(jī)在上沖程時做無用功，有效地提 高了曳引機(jī)的效率，有利于抽油機(jī)的節(jié)能；(2)卷揚(yáng)方式的傳動機(jī)構(gòu)避免了牽引繩的 打滑，提高了安全性和動力傳遞效率；(3)結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，使用和維護(hù)方 便。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中牽引小導(dǎo)輪的局部剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。在圖1、圖2所示的實(shí)施例中，本實(shí)用新型的一種塔架式抽油機(jī)，包括塔架1、 曳引機(jī)2、傳動機(jī)構(gòu)、抽油桿3、配重塊4和控制箱5，曳引機(jī)水平地設(shè)置在塔架上部平臺 的左側(cè)，傳動機(jī)構(gòu)包括與曳引機(jī)同軸連接的曳引輪6，在曳引輪的右側(cè)依次平行設(shè)置與塔 架固定連接的減速組合導(dǎo)輪7、牽引組合導(dǎo)輪8，減速組合導(dǎo)輪包括固定于同一轉(zhuǎn)動軸上 的減速大導(dǎo)輪71、減速小導(dǎo)輪72，牽引組合導(dǎo)輪同樣由固定于同一轉(zhuǎn)動軸上的牽引大導(dǎo)輪81、牽引小導(dǎo)輪82組成，曳引輪和減速大導(dǎo)輪之間以及減速小導(dǎo)輪和牽引大導(dǎo)輪之間 可采用卷揚(yáng)方式的牽引繩傳動。首先，將減速大導(dǎo)輪設(shè)于轉(zhuǎn)動軸的中間，而減速小導(dǎo)輪 可由相同的兩片小導(dǎo)輪片721構(gòu)成，其對稱地設(shè)于減速大導(dǎo)輪的兩側(cè)；與此相對應(yīng)地， 牽引小導(dǎo)輪設(shè)于傳動軸的中間，而牽引大導(dǎo)輪由相同的兩片大導(dǎo)輪片811構(gòu)成，其對稱 地設(shè)于牽引小導(dǎo)輪的兩側(cè)與減速小導(dǎo)輪的兩個小導(dǎo)輪片對應(yīng)處。然后在減速大導(dǎo)輪和曳 引輪的圓周面上分別設(shè)置兩個平行的卷繞凹槽，并在對應(yīng)的卷繞凹槽內(nèi)分別卷繞設(shè)置牽 引繩11，牽引繩的兩端分別固定并卷繞在曳引輪以及減速大導(dǎo)輪對應(yīng)的的卷繞凹槽內(nèi)， 從而形成卷揚(yáng)傳動方式，兩根牽引繩的卷繞方向相反，以邊將曳引輪上正反兩個方向的 扭矩傳遞到減速大導(dǎo)輪上。同樣地，在減速組合導(dǎo)輪的兩個小導(dǎo)輪片和牽引組合導(dǎo)輪的 兩個大導(dǎo)輪片的圓周面上分別設(shè)置卷繞凹槽，并在對應(yīng)的卷繞凹槽內(nèi)分別卷繞設(shè)置牽引 繩，牽引繩的兩端分別固定并卷繞在小導(dǎo)輪片和大導(dǎo)輪片對應(yīng)的卷繞凹槽內(nèi)，從而形成 卷揚(yáng)傳動方式，兩根牽引繩的卷繞方向相反，以傳遞正反兩個方向的扭矩。上述牽引繩 可采用扁平的電梯用復(fù)合鋼帶，也可采用普通的鋼絲繩。當(dāng)然，上述卷揚(yáng)傳動方式也可 采用皮帶傳動以簡化結(jié)構(gòu)，其缺陷是皮帶傳動容易發(fā)生打滑現(xiàn)象。為了使連接曳引輪、 減速組合導(dǎo)輪、牽引組合導(dǎo)輪的牽引繩或皮帶有足夠的預(yù)緊力，可在減速組合導(dǎo)輪、牽 引組合導(dǎo)輪上分別設(shè)置牽引繩預(yù)緊裝置(圖中未示出)，具體可在塔架平臺上設(shè)置固定 減速組合導(dǎo)輪、牽引組合導(dǎo)輪的長圓形固定孔，同時設(shè)置頂緊螺桿，先轉(zhuǎn)動頂緊螺桿推 動減速組合導(dǎo)輪、牽引組合導(dǎo)輪平移，使?fàn)恳K或皮帶張緊，然后用螺栓將減速、牽引 組合導(dǎo)輪固定即可。進(jìn)一步地，在塔架上靠近牽引組合導(dǎo)輪的右側(cè)設(shè)置有導(dǎo)向輪9，導(dǎo)向輪的軸承座 與塔架之間通過導(dǎo)軌滑動連接，同時可在軸承座的一側(cè)設(shè)置相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向 輪的水平移動。另外，如圖3所示，在牽引小導(dǎo)輪的圓周面上并排設(shè)置三個用于卷繞牽引繩的U 形導(dǎo)槽10，其中中間的U形導(dǎo)槽用于卷繞連接配重塊的牽引繩，而兩側(cè)的兩個U形導(dǎo)槽 則用于卷繞連接抽油桿的牽引繩。連接配重塊的牽引繩一端與配重塊連接，另一端固定 并層疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪中間的U形導(dǎo)槽內(nèi)；連接抽油桿的牽引繩為二根，其一端分 別固定并層疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪兩側(cè)的U形導(dǎo)槽內(nèi)，另一端繞過導(dǎo)向輪后與抽油桿連 接。上述連接抽油桿和配重塊的牽引繩均采用扁平的電梯用復(fù)合鋼帶，復(fù)合鋼帶不僅強(qiáng) 度高，而且有利于在U形導(dǎo)槽內(nèi)的層疊卷繞，U形導(dǎo)槽的寬度與復(fù)合鋼帶的寬度適配， 為了確保牽引繩在U形導(dǎo)槽內(nèi)的平穩(wěn)卷繞，可在U形導(dǎo)槽的開口邊緣設(shè)置導(dǎo)向的倒角， 以便使?fàn)恳K能順利地卷繞在U形導(dǎo)槽內(nèi)。由于減速組合導(dǎo)輪、牽引組合導(dǎo)輪在軸向上 是對稱布置的，因此使減速、牽引組合導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)軸受力均衡，有利于提高傳動機(jī)構(gòu)的機(jī) 械強(qiáng)度。在牽引小導(dǎo)輪右側(cè)，抽油桿通過牽引繩和導(dǎo)向輪對牽引小導(dǎo)輪產(chǎn)生一個順時針 方向的扭矩；在牽引小導(dǎo)輪左側(cè)，配重塊通過牽引繩對牽引小導(dǎo)輪產(chǎn)生一個逆時針方向 的扭矩。為了避免配重塊升降時的擺動，可在塔架與配重塊之間設(shè)置垂直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)(圖 中未示出)，具體可在塔架上靠近配重塊的兩側(cè)分別設(shè)置垂直的導(dǎo)向桿，相應(yīng)地，在配 重塊上設(shè)置滾輪，并在滾輪的外側(cè)面上設(shè)置與導(dǎo)向桿配合的弧形槽，滾輪與導(dǎo)向桿形成 滑動連接，從而使配重塊可沿導(dǎo)向桿平穩(wěn)升降。當(dāng)然，也可在塔架與配重塊之間設(shè)置導(dǎo)軌，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的升降。此外，在配重塊的上、下限位置分別設(shè)置限位開關(guān)13，其通過 控制箱5實(shí)現(xiàn)曳引機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。本實(shí)用新型的抽油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時的工作原理如下如圖1所示，當(dāng)抽油桿在抽油的上沖程時，曳引機(jī)和配重塊同時提供牽引力使 抽油桿上升，曳引機(jī)通過減速組合導(dǎo)輪、牽引組合導(dǎo)輪、導(dǎo)向輪對抽油桿產(chǎn)生牽引作 用，而配重塊通過牽引組合導(dǎo)輪、導(dǎo)向輪牽引抽油桿上升。抽油桿在上升行程中，由于 其抽出的油的重量在逐步減輕，因此其所需的牽引力是逐步減小的，抽油桿在上沖程剛 起步時所需的最大牽引力為Fmax，抽油桿在到達(dá)下沖程的下限位置時所需的最小牽引力 為Fmin，我們可以設(shè)定在上沖程剛起步時，由配重塊所產(chǎn)生的對抽油桿端的初始牽引力 仍然為(Fmax+Fmin) /2，也就是最大、最小牽引力的平均值，從而確保曳引機(jī)的輸出 功率不會過大。曳引機(jī)帶動曳引輪作逆時針轉(zhuǎn)動，曳引輪通過牽引繩或皮帶驅(qū)動減速大 導(dǎo)輪逆時針轉(zhuǎn)動，與減速大導(dǎo)輪固定于同一轉(zhuǎn)軸上的減速小導(dǎo)輪同步逆時針轉(zhuǎn)動，并通 過卷繞在減速小導(dǎo)輪上的牽引繩或皮帶驅(qū)動牽引大導(dǎo)輪逆時針轉(zhuǎn)動，與牽引大導(dǎo)輪固定 于同一轉(zhuǎn)軸上的牽引小導(dǎo)輪同步逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動牽引小導(dǎo)輪上與抽油桿連接的牽引 繩牽引抽油桿上升抽油。由于連接抽油桿和牽引小導(dǎo)輪的牽引繩是繞設(shè)在一個可滑動的 導(dǎo)向輪上的，因此通過調(diào)整導(dǎo)向輪的水平位置即可使鋼帶與抽油桿同軸，確保抽油桿平 滑地升降。與此同時，牽引小導(dǎo)輪上與配重塊連接的牽引繩逐步釋放，配重塊通過牽引繩 帶動牽引小導(dǎo)輪作逆時針轉(zhuǎn)動，并通過牽引小導(dǎo)輪將牽引扭矩傳遞到抽油桿一端以牽引 抽油桿上升。由于扭矩等于牽引繩的牽引力與牽引繩卷繞半徑的乘積，也就是說，扭 矩與卷繞半徑成正比，而在一定的扭矩下，牽引繩所傳遞出去的牽引力與卷繞半徑成反 比。在抽油桿的逐步上升過程中，連接抽油桿的牽引繩在牽引小導(dǎo)輪上的卷繞半徑逐步 增大，因此，配重塊在牽引小導(dǎo)輪上所產(chǎn)生的相同扭矩轉(zhuǎn)換到對連接抽油桿的牽引繩所 產(chǎn)生的牽引力是逐步減小的；而與配重塊相連的牽引小導(dǎo)輪上的牽引繩逐步釋放，其卷 繞半徑是逐步減小的，從而使配重塊對牽引小導(dǎo)輪產(chǎn)生的牽引扭矩也逐步呈線性遞減， 所以，配重塊的牽引力在通過牽引小導(dǎo)輪后最終傳遞到抽油桿上的牽引力是逐步減小 的，從而與抽油桿所需牽引力逐步減小相對應(yīng)，避免了現(xiàn)有的塔架式抽油裝置中配重塊 對抽油桿的牽引力恒定不變的缺陷，通過合理地選擇牽引小導(dǎo)輪的直徑和牽引繩厚度等 參數(shù)，可使抽油桿在到達(dá)上沖程的上限位置時，配重塊所產(chǎn)生的牽引力與抽油桿端所需 的牽引力基本相等，這樣，不僅可確保曳引機(jī)在整個上沖程中不做無用功，同時可大大 減小曳引機(jī)在反向的下沖程中的啟動負(fù)載，從而有利于提高曳引機(jī)的啟動性能，減少過 大的啟動電流的沖擊，延長曳引機(jī)的使用壽命。當(dāng)抽油桿到達(dá)上沖程的上限位置時，相應(yīng)地，配重塊到達(dá)其行程的下限位置， 并與其下限位置的行程開關(guān)接觸，控制器控制曳引機(jī)反向轉(zhuǎn)動，抽油桿進(jìn)入下降行程。 此時，配重塊變成負(fù)載，而抽油桿和曳引機(jī)所產(chǎn)生的牽引力共同牽引配重塊使其上升蓄 能。由于此時抽油桿的重量基本保持不變，而牽引小導(dǎo)輪上牽引繩的卷繞半徑的變化與 前面抽油桿的上沖程時剛好相反，因此，配重塊對牽引小導(dǎo)輪的扭矩逐步增大，而抽油 桿在牽引小導(dǎo)輪上產(chǎn)生的扭矩逐步減小，此時，曳引機(jī)輸出扭矩與抽油桿產(chǎn)生的扭矩共 同用于提升配重塊，因此曳引機(jī)對配重塊作功，以便使配重塊上升蓄能。當(dāng)抽油桿到達(dá)
7其下沖程的下限位置時，配重塊正好與其行程上限的行程開關(guān)接觸，控制器控制曳引機(jī) 反轉(zhuǎn)，開始第二個抽油循環(huán)，如此不斷循環(huán)重復(fù)即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽油。當(dāng)本實(shí)用新型的抽油裝置需要維護(hù)或停機(jī)較長時間，除了曳引機(jī)本身的電磁制 動器對曳引輪進(jìn)行鎖止以外，我們可以在曳引輪上增設(shè)一個插銷式自鎖機(jī)構(gòu)(圖中未示 出)，具體可在曳引輪的端面沿圓周均勻設(shè)置若干插銷孔，同時在曳引輪的軸承座上對 應(yīng)某個插銷孔的位置設(shè)置頭部帶錐度的插銷，當(dāng)需要自鎖時，可將插銷插入與其相對的 插銷孔內(nèi)從而將曳引輪鎖死，以確保裝置的安全。以上所述僅是本實(shí)用新型的一種典型結(jié)構(gòu)，作為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本 實(shí)用新型的基本原理作出很多改變，例如將其中的配重塊換成抽油桿，即可實(shí)現(xiàn)兩側(cè) 抽油；另外，我們可在抽油桿和配重塊的其中一側(cè)或兩側(cè)同時增設(shè)一個滑輪組以減小曳 引機(jī)的輸出功率，減小配重塊的升降行程，當(dāng)然還可增加減速組合導(dǎo)輪個數(shù)以增加減速 比，從而有利于減小曳引機(jī)的輸出功率。
權(quán)利要求1.一種塔架式抽油機(jī)，包括塔架(1)、固定在塔架上的曳引機(jī)(2)，曳引機(jī)通過 傳動機(jī)構(gòu)與抽油桿(3)、配重塊(4)聯(lián)動，其特征是，所述的傳動機(jī)構(gòu)包括與曳引機(jī) 相連的曳引輪(6)、設(shè)于塔架上曳引輪一側(cè)的牽引組合導(dǎo)輪(8)，所述牽引組合導(dǎo)輪 由同軸的牽引大導(dǎo)輪(81)、牽引小導(dǎo)輪(82)組成，所述牽引大導(dǎo)輪與曳引輪傳動連 接，并由曳引輪驅(qū)動作正反向轉(zhuǎn)動，所述牽引小導(dǎo)輪上反向卷繞有分別與抽油桿以及配 重塊連接的牽引繩(11)，連接牽引小導(dǎo)輪與抽油桿的牽引繩一端固定并層疊地卷繞在 牽引小導(dǎo)輪上，另一端與抽油桿連接；連接牽引小導(dǎo)輪與配重塊的牽引繩一端固定并層 疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪上，另一端與配重塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，在曳引輪與牽引組合導(dǎo)輪之間還 設(shè)有減速組合導(dǎo)輪(7)，所述減速組合導(dǎo)輪由同軸的減速大導(dǎo)輪(71)、減速小導(dǎo)輪(72)組成，所述曳引輪與減速大導(dǎo)輪傳動連接，所述減速小導(dǎo)輪與牽引大導(dǎo)輪傳動連 接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述的傳動連接為環(huán)繞的皮 帶傳動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述的傳動連接為采用兩根 牽引繩的雙向卷揚(yáng)傳動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述牽引繩采用扁平的復(fù)合鋼 帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，在塔架上靠近牽引組合導(dǎo)輪 的外側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輪(9)，連接牽引小導(dǎo)輪和抽油桿的牽引繩繞設(shè)在導(dǎo)向輪上，導(dǎo)向輪通 過軸承座與塔架可移動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，在塔架上靠近牽引組合導(dǎo)輪的外 側(cè)設(shè)有導(dǎo)向輪，連接牽引小導(dǎo)輪和抽油桿的牽引繩繞設(shè)在導(dǎo)向輪上，導(dǎo)向輪通過軸承座 與塔架可移動連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述的曳引輪上設(shè)有電磁制 動器以及插銷式自鎖機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述塔架上設(shè)有配重塊的垂 直導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塔架式抽油機(jī)，其特征是，所述牽引組合導(dǎo)輪和減速組合 導(dǎo)輪分別設(shè)有牽引繩預(yù)緊裝置。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種塔架式抽油機(jī)，固定在塔架上的曳引機(jī)通過傳動機(jī)構(gòu)與抽油桿、配重塊聯(lián)動，所述的傳動機(jī)構(gòu)包括與曳引機(jī)相連的曳引輪、設(shè)于塔架上曳引輪一側(cè)的牽引組合導(dǎo)輪由同軸的牽引大導(dǎo)輪、牽引小導(dǎo)輪組成，所述牽引大導(dǎo)輪與曳引輪傳動連接，并由曳引輪驅(qū)動作正反向轉(zhuǎn)動，所述牽引小導(dǎo)輪上反向卷繞有分別與抽油桿以及配重塊連接的牽引繩，連接抽油桿和配重塊的牽引繩的另一端分別固定并層疊地卷繞在牽引小導(dǎo)輪上。本實(shí)用新型通過卷繞半徑可變的牽引組合導(dǎo)輪，避免了曳引機(jī)在上沖程時做無用功，有效地提高了曳引機(jī)的效率，卷揚(yáng)方式的傳動機(jī)構(gòu)避免了牽引繩的打滑，提高了安全性和動力傳遞效率。
文檔編號E21B43/00GK201794560SQ201020270928
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者馬丙輝 申請人:馬丙輝