專(zhuān)利名稱(chēng)：平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制的抽油機(jī)，它屬于石油行業(yè)中的油田抽油裝置。
目前油田應(yīng)用最多的游梁式抽油機(jī)，耗能大，抽油效率不高；因此已有許多人力圖改進(jìn)游梁式抽油機(jī)，近年來(lái)有人提出的無(wú)游梁抽油機(jī)，雖然能夠提高抽油效率，降低能源損耗，但其結(jié)構(gòu)不合理，致使設(shè)備復(fù)雜，零部件過(guò)多，部份零部件極易損壞，壽命極短；另外它還存在不具備調(diào)沖、調(diào)次能力，不能適應(yīng)油井采油的實(shí)際需要；此外還存在機(jī)械噪聲過(guò)大等問(wèn)題，難易推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的在于改進(jìn)現(xiàn)有抽油機(jī)存在的問(wèn)題，使抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)更加合理，更加簡(jiǎn)單、減少零部件，降低生產(chǎn)制造成本，提高零部件使用壽命，降低噪聲，同時(shí)解決油田用戶(hù)對(duì)調(diào)沖、調(diào)次的需求，以及實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制抽油機(jī)的開(kāi)機(jī)和停機(jī)，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)化管理打下基礎(chǔ)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)由光桿(1)、連接器(2)、平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)、機(jī)架(4)、里軌道(5)、外軌道(6)、銷(xiāo)齒架(21)、導(dǎo)輪(8)、電機(jī)(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車(chē)裝置(18)、剎車(chē)片(19)、循環(huán)定時(shí)器及遠(yuǎn)程控制接口組成。
機(jī)架(4)頂部裝有2個(gè)直徑大于1米的導(dǎo)輪(8)；光桿(1)通過(guò)連接器(2)與導(dǎo)輪(8)的平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)相連接，平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)的另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置上設(shè)有電機(jī)(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)、平衡箱(17)由箱體和平衡捧組成；電機(jī)(9)通過(guò)小皮帶輪(11)和皮帶(14)與變速箱(15)上的大皮帶輪(16)相連接，大皮帶輪(16)帶動(dòng)變速箱(15)內(nèi)的齒輪組，最后帶動(dòng)鏈輪(13)，鏈輪(13)與機(jī)架(4)上的環(huán)形封閉銷(xiāo)齒架(21)的銷(xiāo)齒(7)相嚙和，大軸承(12)位于環(huán)形封閉銷(xiāo)齒軌跡相平行的里軌道(5)和外軌道(6)之間；導(dǎo)輪(8)上裝有電磁剎車(chē)裝置(18)、電磁剎車(chē)裝置(18)上裝有剎車(chē)片(19)；銷(xiāo)齒架(21)上銷(xiāo)釘(7)外套有尼龍?zhí)?20)；循環(huán)定時(shí)器由LM555組成的多諧振蕩器及HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成，繼電器的接點(diǎn)一邊連接電機(jī)(9)的電源線，一邊連接到供電線路；遠(yuǎn)程控制接口由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩(wěn)態(tài)電路和繼電器J連接而成，繼電器的接點(diǎn)分別連接到電機(jī)(9)的電源進(jìn)線及供電線路。
采用這樣的結(jié)構(gòu)后，由于牽引裝置(10)、電機(jī)(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)安裝在一起，以其自身重量作為平衡體，并經(jīng)牽引裝置(10)連接到平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)與抽油機(jī)負(fù)載——抽油桿及井內(nèi)油重取得基本平衡；電機(jī)(9)、變速箱(15)、鏈輪(13)、銷(xiāo)釘架(21)、里軌道(5)、外軌道(6)構(gòu)成了抽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，經(jīng)牽引裝置(10)和平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)去驅(qū)動(dòng)抽油泵工作，這一結(jié)構(gòu)與以前平衡箱(17)與牽引裝置(10)、 電機(jī)(9)、變速箱(15)分離相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于生產(chǎn)制造，而且縮小了體積，便于維護(hù)；又由于導(dǎo)輪(8)直徑大于1米，遠(yuǎn)較以往游梁式抽油機(jī)的導(dǎo)輪(8)直徑大，且平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)由鋼絲繩制成，導(dǎo)輪(8)直徑大，平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)的彎曲半徑大，降低了鋼絲繩的疲勞，延長(zhǎng)了它的使用壽命；銷(xiāo)齒架(21)上銷(xiāo)釘(7)外套有尼龍?zhí)?20)，減小了與鏈輪(13)的磨擦和摩損，提高了壽命，降低了抽油機(jī)工作時(shí)的機(jī)械噪音；導(dǎo)輪(8)上裝有電磁剎車(chē)裝置(18)、電磁剎車(chē)裝置(18)上裝有剎車(chē)片(19)，這一結(jié)構(gòu)便于更有效地控制導(dǎo)輪的制動(dòng)；由LM555、HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成的循環(huán)定時(shí)器，可使本實(shí)用新型的平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)油井油量情況，設(shè)定連續(xù)開(kāi)機(jī)或間斷式開(kāi)機(jī)，且間斷式開(kāi)機(jī)的開(kāi)機(jī)時(shí)間和停機(jī)時(shí)間都可通過(guò)HK1、RP1、HK2、RP2調(diào)整確定，雖然沒(méi)有采用游梁式抽油機(jī)的調(diào)沖、調(diào)次方法，但同樣解決了根據(jù)油井油量調(diào)整抽油機(jī)的抽油量；由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩(wěn)態(tài)電路和繼電器J連接而成的遠(yuǎn)程控制接口，使本實(shí)用新型的平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)，能夠采用無(wú)線或有線的方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明


圖1為本實(shí)用新型主結(jié)構(gòu)示意圖圖2為
圖1的A-A向視圖圖3為循環(huán)定時(shí)器示意圖圖4為遠(yuǎn)程控制接口示意圖如
圖1所示，本實(shí)用新型的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由光桿(1)、連接器(2)、平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)、機(jī)架(4)、里軌道(5)、外軌道(6)、銷(xiāo)齒架(21)、導(dǎo)輪(8)、電機(jī)(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車(chē)裝置(18)、剎車(chē)片(19)組成。
機(jī)架(4)上安裝有里軌道(5)、外軌道(6)銷(xiāo)齒架(21)和導(dǎo)輪(8)，抽油泵的光桿(1)通過(guò)連接器(2)與兩條平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)經(jīng)兩個(gè)直徑大于1米的導(dǎo)輪(8)，其另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置(10)上安裝有電機(jī)(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)，電機(jī)(9)通過(guò)小皮帶輪(11)和皮帶(14)與變速箱(15)上的大皮帶輪(16)相連接，大皮帶輪(16)帶動(dòng)變速箱(15)內(nèi)的齒輪組最后帶動(dòng)鏈輪(13)，鏈輪(13)與機(jī)架(4)上的環(huán)形封閉銷(xiāo)齒架(21)的銷(xiāo)齒(7)相嚙和，大軸承(12)位于環(huán)形封閉銷(xiāo)齒軌跡相平行的里軌道(5)和外軌道(6)之間，這就逼使鏈輪(13)與銷(xiāo)齒架(21)的銷(xiāo)齒(7)正確嚙合，由于電機(jī)(9)的運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)牽引裝置(10)沿著環(huán)形封閉軌道運(yùn)轉(zhuǎn)，平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)的兩端分別帶動(dòng)抽油機(jī)泵的光桿(1)和電機(jī)(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，平衡箱(17)由箱體和平衡棒組成，增加或減少平衡棒，使平衡體的總重量和抽油機(jī)泵中的光桿和油柱的總重量相平衡，從而實(shí)現(xiàn)很小的牽引力即可帶動(dòng)抽油機(jī)泵光桿(1)作上、下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，因而具有節(jié)能之功效，增加銷(xiāo)齒架(21)的長(zhǎng)度，可提高抽油泵沖程長(zhǎng)度，有利于提高抽油率。
圖三所示的本實(shí)用新型的循環(huán)定時(shí)器，可設(shè)定連續(xù)工作或間隙工作。通過(guò)HK1、RP1和HK2、RP2設(shè)定開(kāi)機(jī)、停機(jī)時(shí)間，在油井油量不足的情況下，可縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間、增加停機(jī)時(shí)間，反之亦然。如設(shè)定開(kāi)機(jī)為3小時(shí)，停機(jī)為1小時(shí)，則本實(shí)用新型所述的抽油機(jī)將按工作3小時(shí)，停機(jī)1小時(shí)循環(huán)工作。這一工作方式雖然沒(méi)有調(diào)沖和調(diào)次，但是起到了與調(diào)沖和調(diào)次相同的效果，滿(mǎn)足了油田采油的要求，而且與調(diào)沖、調(diào)次相比，這一方式更方便更節(jié)省電力。
循環(huán)定時(shí)器的工作是這樣的，LM555時(shí)基集成電路組成占空比可調(diào)的多諧振蕩器。在C3的充放電回路中串入了HK1、RP1和HK2、RP2，分別作為抽油機(jī)開(kāi)機(jī)和停機(jī)時(shí)間的調(diào)整。其工作過(guò)程如下當(dāng)接通電源時(shí)，由變壓器、整流橋以及由R1、C1、DW1組成的12V穩(wěn)壓電源通過(guò)R3、HK1的串聯(lián)電阻及PR1、VD5向C3充電，IC1的(3)腳輸出高電平，LED發(fā)亮，繼電器J吸合，抽油機(jī)開(kāi)機(jī)并持續(xù)工作到設(shè)定的時(shí)間，當(dāng)工作時(shí)間到設(shè)定值時(shí)，IC翻轉(zhuǎn)，(3)腳輸出低電平，繼電器J釋放，抽油機(jī)停止工作，并持續(xù)停機(jī)，直至到設(shè)定的停機(jī)時(shí)間值時(shí)，C3經(jīng)VD6、R4、HK2上的串聯(lián)電阻，RP2及IC的(7)腳對(duì)地放電，IC翻轉(zhuǎn)，(3)腳輸出高電平，繼電器J吸合，抽油機(jī)開(kāi)機(jī)工作，如此循環(huán)定時(shí)工作。
本實(shí)用新型的遠(yuǎn)程控制接口由非門(mén)F1～F3及R1構(gòu)成的奇數(shù)級(jí)放大器進(jìn)行放大，放大后的信號(hào)徑C1耦合至IC2的(1)腳，IC2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4-2所示，當(dāng)未接到控制信號(hào)時(shí)，雙穩(wěn)態(tài)電路輸出端Q為低電平，緩沖驅(qū)動(dòng)三極管V截止，(8)腳為高電位，繼電器J處于斷電釋放狀態(tài)。
當(dāng)收到遠(yuǎn)程控制信號(hào)時(shí)，經(jīng)IC1放大并由C1耦合至IC2再次放大，然后由(13)腳輸出并由C3、C4耦合至雙穩(wěn)態(tài)電路輸入觸發(fā)端(9)腳和(10)腳，于是雙穩(wěn)態(tài)電路翻轉(zhuǎn)，輸出端Q變?yōu)楦唠娖?，?qū)動(dòng)三極管V由截止變?yōu)閷?dǎo)通，(8)腳變?yōu)榈碗娖剑^電器J吸合，其常開(kāi)觸點(diǎn)KS閉合，接通抽油機(jī)電源，抽油機(jī)開(kāi)始工作，直至得到第二次控制信號(hào)，Q端重新變?yōu)榈碗娖剑龢O管V截止，繼電器J釋放，KS斷開(kāi)，抽油機(jī)斷電，停止工作。由此可通過(guò)遠(yuǎn)程控制接口來(lái)控制本實(shí)用新型的平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)的工作。
權(quán)利要求1.一種平衡型循環(huán)定時(shí)遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)，主要由光桿(1)、連接器(2)、平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)、機(jī)架(4)、里軌道(5)、外軌道(6)、銷(xiāo)齒架(21)、導(dǎo)輪(8)、電機(jī)(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車(chē)裝置(18)、剎車(chē)片(19)、循環(huán)定時(shí)器及遠(yuǎn)程控制接口組成，其特征在于平衡驅(qū)動(dòng)鏈(3)的另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置上設(shè)有電機(jī)(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)；循環(huán)定時(shí)器由LM555組成的多諧振蕩器及HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成，繼電器的接點(diǎn)一邊連接電機(jī)(9)的電源線，一邊連接到供電線路；遠(yuǎn)程控制接口由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩(wěn)態(tài)電路和繼電器J連接而成，繼電器的接點(diǎn)分別連接到電機(jī)(9)的電源進(jìn)線及供電線路。
2.如權(quán)利要求1所述的平衡型循環(huán)定時(shí)遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)，其特征在于機(jī)架(4)頂部裝有2個(gè)直徑大于1米的導(dǎo)輪(8)。
3.如權(quán)利要求1所述的平衡型循環(huán)定時(shí)遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)，其特征在于銷(xiāo)齒架(21)上的銷(xiāo)釘(7)外套有尼龍?zhí)?20)。
4.如權(quán)利要求1所述的平衡型循環(huán)定時(shí)遠(yuǎn)程控制抽油機(jī)，其特征在于導(dǎo)輪(8)上裝有電磁剎車(chē)裝置(18)、電磁剎車(chē)裝置(18)上裝有剎車(chē)片(19)。
專(zhuān)利摘要一種平衡型循環(huán)定時(shí)及遠(yuǎn)程控制的抽油機(jī),屬于石油行業(yè)中的油田抽油裝置。平衡箱(17)與電機(jī)(9)、變速箱(15)連為一體,使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理,降低生產(chǎn)制造成本,提高零部件使用壽命,降低噪聲;循環(huán)定時(shí)器能有效地控制抽油機(jī)工作,根據(jù)油井的油量調(diào)整工作,遠(yuǎn)程控制接口能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端控制抽油機(jī)的開(kāi)機(jī)和停機(jī),為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及網(wǎng)絡(luò)化管理打下基礎(chǔ)。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于油田油井作為抽油裝置。
文檔編號(hào)F04B47/14GK2503199SQ0122956
公開(kāi)日2002年7月31日 申請(qǐng)日期2001年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月3日
發(fā)明者袁棟定 申請(qǐng)人:傅吉康