專利名稱：液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)直立式齒輪齒條抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及機(jī)械、液壓、電器控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品，用于油田的采油及煤礦的煤層 氣開(kāi)采。
背景技術(shù)：
目前，油田普遍使用三抽系統(tǒng)(抽油機(jī)，抽油桿，抽油泵)進(jìn)行采油作業(yè)；新興的煤 層氣產(chǎn)業(yè)也是借用這種三抽系統(tǒng)進(jìn)行排水采氣。這種三抽系統(tǒng)中所用的抽油機(jī)或抽水機(jī)多 為游梁式抽油機(jī)，俗稱“磕頭機(jī)”。我國(guó)許多油田都進(jìn)入了開(kāi)采后期，為了盡可能地保證原油的年產(chǎn)量不至于大幅度 下降，人們不得不大量開(kāi)發(fā)一些低產(chǎn)井，低滲井，因而需要一些小型的抽油機(jī)；新興的煤層 氣產(chǎn)業(yè)因煤層埋藏較淺(2000米以淺)，負(fù)載較小，需要的也是小型的抽油機(jī)。原有的“磕 頭機(jī)”因體積龐大、自重大、占地面積大、能耗高等原因，不能很好地適應(yīng)這種需求。鑒于以上問(wèn)題，油田生產(chǎn)及煤層氣開(kāi)采需要一種體積小，自重輕，運(yùn)輸安裝方便， 節(jié)能的小型抽油、抽水設(shè)備。山東孚瑞特集團(tuán)，在傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)的基礎(chǔ)上研制出單曲柄煤層氣抽油機(jī)(抽 水機(jī))，它基本上是“磕頭機(jī)”的同比例縮小。力士樂(lè)公司也推出了油缸直立式小型液壓抽 油機(jī)。這些機(jī)器已在油田或煤礦運(yùn)行，收到了很好的效果，但仍需要研制一些更好，更小型 適用的抽油機(jī)(抽水機(jī))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在給出一種體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于運(yùn)輸、安裝的，能效高的小型 抽油機(jī)(抽水機(jī))。本發(fā)明提供了一種液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)(抽水機(jī))，如圖1，圖 2，圖3，圖4所示。其整體結(jié)構(gòu)包括七大部分，主機(jī)(1)，配重支架O)，導(dǎo)向輪組(3)，配重 鋼絲繩G)，配重籃(5)，外加液壓站和電控箱。主機(jī)(1)通過(guò)其下部的安裝支架(6)與井 口法蘭相連，直立于井口之上；抽油光桿從齒條(1 的中心孔(1 中穿出，用光桿夾子固 定；在電控箱的控制之下，液壓站產(chǎn)生壓力油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)(9)轉(zhuǎn)動(dòng)；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò) 傳動(dòng)箱中的馬達(dá)齒輪(10)、惰齒輪(11)、傳動(dòng)齒輪(12)、帶動(dòng)一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪齒輪(14)相 向轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪(14)驅(qū)動(dòng)齒條(1 上、下運(yùn)動(dòng)，抽油光桿隨同齒條(13) — 起上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抽油動(dòng)作；配重鋼絲繩(4) 一端連接在齒條(1 的上方，另一端在 安裝于配重支架之上的兩個(gè)換向輪組C3)上兩次90度換向之后連接在配重箱( 的上面。 齒條罩(8)安裝在傳動(dòng)箱(7)的上方，套在齒條(13)的外部。本發(fā)明所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)(抽水機(jī))，其動(dòng)力來(lái)源于液 壓馬達(dá)(9)，液壓馬達(dá)在液壓油的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)變?yōu)辇X 條(1 的上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液壓站產(chǎn)生壓力油，通過(guò)油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓馬達(dá)的兩腔，一側(cè)為 進(jìn)油腔，另一側(cè)就為回油腔。三位四通換向閥，控制著油流的通斷與換向，油流換向使得液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)抽油光桿的換向。本發(fā)明所述液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)(抽水機(jī))，其電控部分包括 常規(guī)的電機(jī)啟動(dòng)、停止電路，抽油動(dòng)作的啟動(dòng)與停止電路，此外還包括上、下行程開(kāi)關(guān)(16) (17)，三位四通閥的左右線圈及安全保護(hù)電路，如越程保護(hù)，液位開(kāi)關(guān)等。


圖1為該機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖。1---主機(jī)2---配重架3---導(dǎo)向輪組4---配重鋼絲繩5---配重籃圖2為主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。6—安裝支架7—傳動(dòng)箱8—齒條罩9—液壓馬達(dá)圖3為齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)立面示意圖。10-—馬達(dá)齒輪 11―‘隋齒輪 12-—傳動(dòng)齒輪 13-—齒條 6-—安裝支架 16—上行程開(kāi)關(guān)17—下行程開(kāi)關(guān)圖4為齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)橫剖面示意圖。7—傳動(dòng)箱 9—液壓馬達(dá) 10—馬達(dá)齒輪 11-惰齒輪 12—傳動(dòng)齒輪 13-—齒條 14-—驅(qū)動(dòng)齒輪
具體實(shí)施例方式配重架0)，配重籃(5)，安裝支架(6)主要為焊接結(jié)構(gòu)件，其上很少機(jī)加工量 ’傳 動(dòng)箱也由鋼板焊接而成，焊后需進(jìn)行正火處理，以消除焊接應(yīng)力，防止機(jī)加工后產(chǎn)生變形， 然后進(jìn)行機(jī)加工，主要是鏜出各軸承安裝孔；齒輪軸、齒輪等都是使用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械加工 而成；將液壓馬達(dá)、齒輪軸，齒輪等裝入傳動(dòng)箱(7)，而后將安裝支架連接到箱體的下部即 構(gòu)成主機(jī)。主機(jī)通過(guò)安裝支架安裝在井口法蘭上，抽油光桿從齒條中心孔中穿出，在傳動(dòng)箱 上方用光桿卡子固定即可；配重架( 跨裝于主機(jī)(1)上方，兩立柱用地腳螺栓固定在地基 上，配重架上方的橫梁上安裝兩個(gè)導(dǎo)向輪組(3)，配重鋼絲繩一端連接在齒條(1 的上方， 另一端先后繞過(guò)兩個(gè)導(dǎo)向輪之后連接在配重籃上。上、下行程開(kāi)關(guān)(16) (17)安裝在安裝支 架的內(nèi)側(cè)(靠近齒條側(cè))，與三位四通液壓換向閥兩端的電磁線圈配合，控制著行程的長(zhǎng)短 及換向位置?？紤]到抽油機(jī)需日夜不停地長(zhǎng)期連續(xù)工作，為增加其可靠性，可使用兩個(gè)驅(qū)動(dòng) 用液壓馬達(dá)(9)，一用一備，相應(yīng)地馬達(dá)齒輪(10)，惰齒輪(11)也都有兩套。液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 的直立式齒輪齒條抽油機(jī)(抽水機(jī))的工作過(guò)程如下三位四通液壓換向閥的閥芯處于中位時(shí)，封閉液壓馬達(dá)(9)的兩個(gè)油腔口，液壓 馬達(dá)既不能正轉(zhuǎn)，也不能反轉(zhuǎn)；三位四通液壓換向閥的閥芯處于左位時(shí)，液壓馬達(dá)(9)的一 腔進(jìn)油，另一腔回油，正向轉(zhuǎn)動(dòng)，使抽油桿上升，完成抽油作業(yè)，同時(shí)配重籃下降，用其勢(shì)能 助力抽油桿的上升；當(dāng)齒條上的感應(yīng)器使上行程開(kāi)關(guān)(16)動(dòng)作時(shí)，三位四通液壓換向閥的 閥芯換到右位，液壓馬達(dá)(9)的進(jìn)油腔和回油強(qiáng)換位，反向轉(zhuǎn)動(dòng)，使抽油桿下降，同時(shí)配重 籃上升，蓄積勢(shì)能；當(dāng)齒條上的感應(yīng)器使下行程開(kāi)關(guān)(17)動(dòng)作時(shí)，三位四通液壓換向閥的 閥芯換到左位，開(kāi)始下一個(gè)工作循環(huán)。
權(quán)利要求
1.一種液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)，其整體結(jié)構(gòu)包括七大部分，主機(jī)(1)， 配重支架O)，導(dǎo)向輪組(3)，配重鋼絲繩0)，配重籃(5)，外加液壓站和電控箱。主機(jī)(1) 通過(guò)其下部的安裝支架(6)與井口法蘭相連，直立于井口之上；抽油光桿從齒條(1 的中 心孔(1 中穿出，用光桿夾子固定；在電控箱的控制之下，液壓站產(chǎn)生壓力油驅(qū)動(dòng)液壓馬 達(dá)(9)轉(zhuǎn)動(dòng)；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)箱中的馬達(dá)齒輪(10)、惰齒輪(11)、傳動(dòng)齒輪(12)、帶動(dòng)一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪齒輪(14)相向轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪(14)驅(qū)動(dòng)齒條(1 上、 下運(yùn)動(dòng)，抽油光桿隨同齒條(1 一起上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抽油動(dòng)作；配重鋼絲繩(4) 一端 連接在齒條(1 的上方，另一端在安裝于配重支架上的兩個(gè)換向輪組C3)上兩次90度換 向之后連接在配重箱(5)的上面。齒條罩(8)安裝在箱體(7)的上方，套在齒條(1 的外 部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)，其動(dòng)力來(lái)源于液壓 馬達(dá)(9)，液壓馬達(dá)在液壓油的作用下產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)變?yōu)辇X條(13)的上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。液壓站產(chǎn)生壓力油，通過(guò)油路系統(tǒng)進(jìn)入液壓馬達(dá)的兩腔，一側(cè)為進(jìn) 油腔，另一側(cè)就為回油腔。三位四通換向閥，控制著油流的通斷與換向，油流換向使得液壓 馬達(dá)反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)抽油光桿的換向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的直立式齒輪齒條抽油機(jī)，其電控部分包括 常規(guī)的電機(jī)啟動(dòng)、停止電路，抽油動(dòng)作的啟動(dòng)與停止電路，此外還包括上、下行程開(kāi)關(guān)(16) (17)，三位四通閥的左右線圈及安全保護(hù)電路，如越程保護(hù)，液位開(kāi)關(guān)等。
全文摘要
本產(chǎn)品為機(jī)、電、液一體化產(chǎn)品，用于油田采油及煤礦的煤層氣抽取。包括主機(jī)(1)，配重支架(2)，導(dǎo)向輪組(3)，配重鋼絲繩(4)，配重籃(5)及液壓站和電控箱等幾部分組成。特征在于主機(jī)(1)通過(guò)其下部的安裝支架(6)與井口法蘭相連，直立于井口之上；抽油光桿從齒條(13)的中心孔(15)中穿出，用光桿夾子固定；在電控箱的控制之下，液壓站產(chǎn)生壓力油驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)(9)轉(zhuǎn)動(dòng)；液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)傳動(dòng)箱(4)中的馬達(dá)齒輪(10)、惰齒輪(11)、傳動(dòng)齒輪(12)、帶動(dòng)一對(duì)驅(qū)動(dòng)輪齒輪(14)相向轉(zhuǎn)動(dòng)；兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)輪(14)驅(qū)動(dòng)齒條(13)上、下運(yùn)動(dòng)；由齒條(13)帶動(dòng)抽油光桿上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)抽油動(dòng)作；配重鋼絲繩(4)一端連接在齒條(13)的上方，另一端在兩個(gè)換向輪組(3)上兩次90度換向之后連接在配重箱(5)的上面。本發(fā)明不僅能量效率高，而且體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)E21B43/00GK102086761SQ20111003314
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者周?chē)?guó)峰, 周爽 申請(qǐng)人:周?chē)?guó)峰, 周爽