專利名稱：功率平衡抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田采油領(lǐng)域中所用的舉升裝置，具體地說涉及一種功率平衡抽
油機(jī)。
背景技術(shù)：
抽油機(jī)采油是我國油田生產(chǎn)的主要手段，約占機(jī)采井的90%以上。目前游梁式抽 油機(jī)采油過程中存在的主要問題是系統(tǒng)效率低，平均效率約在23%左右。其主要原因是功 率傳遞環(huán)節(jié)多、功能單一、尺寸和自重較大，從而需要大功率電機(jī)，耗能量較高，而有效負(fù)載 率低。另外由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜繁瑣，整體尺寸偏大，調(diào)參數(shù)及調(diào)平衡強(qiáng)度較大。同時(shí)電機(jī)在抽 油機(jī)上下沖程的上下死點(diǎn)處輸出功率為零，電機(jī)不做功，電動(dòng)機(jī)輸出功率及減速機(jī)扭矩波 動(dòng)較大，如附圖3所示當(dāng)沒有配置平衡重時(shí)電機(jī)的輸出功率圖，在抽油曲柄上下死點(diǎn)位置， 電機(jī)輸出功率為零且波動(dòng)較大；附圖4所示為常規(guī)抽油機(jī)配置負(fù)荷配重后電機(jī)的輸出功率 圖，盡管輸出功率波動(dòng)有所減小，但抽油曲柄上下死點(diǎn)位置，電機(jī)輸出功率仍然為零，整套 抽油系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性仍然較差，從而影響電機(jī)的使用壽命。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差，載荷波動(dòng)大，耗能高，調(diào)參數(shù)及調(diào)平衡強(qiáng)度較 大的問題，本實(shí)用新型提供一種功率平衡抽油機(jī)，該抽油機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)和平 衡調(diào)節(jié)方便，電動(dòng)機(jī)輸出功率及載荷波動(dòng)平穩(wěn)。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種功率平衡抽油機(jī)，包括固定于機(jī)架上的減速器，井 口支架，抽油柔性繩，所述的減速器通過主輸出軸帶動(dòng)抽油曲柄，通過副輸出軸帶動(dòng)功率平 衡重曲柄，抽油曲柄上及功率平衡重曲柄上分別固定負(fù)荷配重及功率平衡配重，且副輸出 軸的轉(zhuǎn)速為主輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)的2倍，在抽油曲柄上死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄相對(duì)于抽油曲柄 滯后90°角，在抽油曲柄下死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄相對(duì)于抽油曲柄超前90。角；抽油柔 性繩繞過井口支架上端的抽油鏈輪及抽油曲柄上的曲柄鏈輪后固定于鉸鏈座上，鉸鏈座固 定于連桿上，連桿的兩端分別固定于機(jī)架及井口支架上。 本實(shí)用新型的有益效果是由于該功率平衡抽油機(jī)采用上述技術(shù)方案，利用雙輸 出軸減速器帶動(dòng)抽油曲柄及與之相差90。的功率平衡重曲柄的旋轉(zhuǎn)，并通過抽油柔性繩 帶動(dòng)抽油泵的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使電動(dòng)機(jī)輸出功率曲線比常規(guī)抽油機(jī)輸出功率曲線的波動(dòng)變 小，電動(dòng)機(jī)輸出功率及載荷波動(dòng)趨于平穩(wěn)，抽油過程中在曲柄的上下死點(diǎn)位置電機(jī)輸出功 率不存在零點(diǎn)，始終做有效正功，從而實(shí)現(xiàn)了功率平衡。抽油柔性繩一端連接井下抽油泵， 另一端依次繞過井口支架上端的抽油鏈輪及抽油曲柄上的曲柄鏈輪后固定定于鉸鏈座上， 實(shí)現(xiàn)了 4倍沖程，且直接傳遞動(dòng)力，減少了中間的傳遞環(huán)節(jié)，降低了能耗，有效負(fù)荷率增加。 機(jī)架采用輕型平衡結(jié)構(gòu)，使抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過調(diào)節(jié)抽油曲柄上的曲柄鏈輪位置來 調(diào)整沖程參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且調(diào)參數(shù)方便，機(jī)組的一次性投資降低。
附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為減速器4與電機(jī)14的位置關(guān)系示意圖； 附圖3為常規(guī)油梁式抽油機(jī)沒有配置負(fù)荷配重的電機(jī)輸出功率圖； 附圖4為常規(guī)油梁式抽油機(jī)配置負(fù)荷配重后的電機(jī)輸出功率圖； 附圖5為本實(shí)用新型的電機(jī)輸出功率圖。 圖中1_功率平衡重曲柄2-曲柄鏈輪3-抽油曲柄4-減速器5-機(jī)架6-鉸鏈座 7-抽油柔性繩8-井口支架10-曲柄負(fù)荷配重11-抽油鏈輪12-功率平衡配重13-電機(jī) 14-減速器主輸出軸15-減速器副輸出軸 附圖3-附圖5中，橫軸為抽油曲柄轉(zhuǎn)角，單位為度；縱軸為電機(jī)輸出功率，單位為 瓦。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明 由附圖1至附圖5所示，該功率平衡抽油機(jī)包括電機(jī)13，減速器4，機(jī)架5，抽油曲 柄3，功率平衡重曲柄l，負(fù)荷配重IO，功率平衡配重12，抽油柔性繩7及連桿9等。所述的 機(jī)架5下部固定電機(jī)13并使其連接減速器4，減速器4具有主輸出軸14及副輸出軸15，主 輸出軸14上固定抽油曲柄3，抽油曲柄3上固定負(fù)荷配重10并帶動(dòng)負(fù)荷配重10作圓周轉(zhuǎn) 動(dòng)，副輸出軸15上固定功率平衡重曲柄l，功率平衡重曲柄1上固定功率平衡配重12，并帶 動(dòng)功率平衡配重12作圓周運(yùn)動(dòng)如附圖2所示，并使功率平衡重曲柄1旋轉(zhuǎn)速度為抽油曲柄 3旋轉(zhuǎn)速度的2倍，在抽油曲柄3上死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄1相對(duì)于抽油曲柄3滯后90° 角，在抽油曲柄3下死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄1相對(duì)于抽油曲柄3超前90°角，通過功率平 衡重12的轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)電機(jī)13輸出功率平衡，使電機(jī)13輸出功率比常規(guī)抽油機(jī)輸出功率的波 動(dòng)及載荷趨于平穩(wěn)，電機(jī)13抽油過程中在抽油曲柄3的上下死點(diǎn)位置輸出功率不為零，始 終做有效正功，功率平衡重12在抽油過程中起到輔助抽油的作用，且功率平衡重12做的功 與電機(jī)13做的功相互平衡。由附圖5所示為在有曲柄負(fù)荷配重10的基礎(chǔ)上，增加功率平 衡重12的電機(jī)輸出功率圖，與附圖3及附圖4比較可以看出，電機(jī)13輸出功率曲線波動(dòng)趨 于平穩(wěn)且沒有零點(diǎn)，且由于功率平衡重曲柄1與抽油曲柄3在抽油曲柄3的上下死點(diǎn)處成 90°角，使啟動(dòng)更加平穩(wěn)。機(jī)架5與井口支架8之間固定連桿9，連桿9上固定鉸鏈座6，抽 油柔性繩7 —端與井下泵連接，另一端依次繞過井口支架8上端的抽油鏈輪11及抽油曲柄 上的曲柄鏈輪2后鎖定于鉸鏈座6上，實(shí)現(xiàn)了 4倍沖程；機(jī)架5固定于基礎(chǔ)之上，相對(duì)于減 速器4的主輸出軸為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并采用輕型平衡結(jié)構(gòu)，使抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過調(diào) 節(jié)曲柄鏈輪2在抽油曲柄3上的位置來調(diào)整沖程參數(shù)，參數(shù)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單方便，整個(gè)抽油機(jī)機(jī)組 的一次性投資降低。
權(quán)利要求一種功率平衡抽油機(jī)，包括固定于機(jī)架(5)上的減速器(4)，井口支架(8)，抽油柔性繩(7)，其特征在于減速器(4)通過主輸出軸(14)帶動(dòng)抽油曲柄(3)，通過副輸出軸(15)帶動(dòng)功率平衡重曲柄(1)，抽油曲柄(3)上及功率平衡重曲柄(1)上分別固定負(fù)荷配重(10)及功率平衡配重(12)，且副輸出軸(15)的轉(zhuǎn)速為主輸出軸(14)轉(zhuǎn)數(shù)的2倍，在抽油曲柄(3)上死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄(1)相對(duì)于抽油曲柄(3)滯后90°角，在抽油曲柄(3)下死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄(1)相對(duì)于抽油曲柄(3)超前90°角；而抽油柔性繩(7)繞過井口支架(8)上端的抽油鏈輪(11)及抽油曲柄上的曲柄鏈輪(2)后固定于鉸鏈座(6)上，鉸鏈座(6)固定于連桿(9)上，連桿(9)的兩端分別固定與機(jī)架(5)及井口支架(8)上。
專利摘要一種功率平衡抽油機(jī)。主要解決現(xiàn)有抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)性能差，載荷波動(dòng)大，耗能高，調(diào)參數(shù)及調(diào)平衡強(qiáng)度較大的問題。其特征在于減速器通過主輸出軸帶動(dòng)抽油曲柄，通過副輸出軸帶動(dòng)功率平衡重曲柄，且副輸出軸的轉(zhuǎn)速為主輸出軸轉(zhuǎn)數(shù)的2倍，在抽油曲柄上死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄相對(duì)于抽油曲柄滯后90°角，在抽油曲柄下死點(diǎn)位置功率平衡重曲柄相對(duì)于抽油曲柄超前90°角；而抽油柔性繩依次繞過井口支架上端的抽油鏈輪及曲柄上的曲柄鏈輪后固定于鉸鏈座上，鉸鏈座固定于連桿上，連桿的兩端分別固定于機(jī)架及井口支架上。該抽油機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，參數(shù)和平衡調(diào)節(jié)方便，電動(dòng)機(jī)功率、減速機(jī)扭矩及載荷波動(dòng)平穩(wěn)。
文檔編號(hào)F04B47/14GK201437714SQ20092010060
公開日2010年4月14日 申請(qǐng)日期2009年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月7日
發(fā)明者李俊亮, 李娟 , 李曉東, 王學(xué)來, 韓修廷 申請(qǐng)人:中國石油大學(xué)(華東)