專利名稱：寬帶式長沖程抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的寬帶式長沖程抽油機(jī)，屬于油田機(jī)械采油用的一種抽油設(shè)備。
目前，世界各國常用的抽油設(shè)備有游梁式抽油機(jī)，它是通過四連桿機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改變成抽油設(shè)備所要求的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其沖程長度一般在3～5m左右。適用于井深2000m以內(nèi)的石油開采。對(duì)于井深在2000m以上的中深井采油來說，因井深增加，抽油桿柱的增長及其載荷的加重，引起抽油桿柱的彈性變形也在增加，從而使抽油機(jī)的有效沖程長度變短，抽油機(jī)效率也將降得很低。為了解決游梁式抽油機(jī)用于深井采油時(shí)所存在的上述問題，國內(nèi)外的不少企業(yè)和專家，都在進(jìn)行長沖程抽油機(jī)的研制，并且取得了不少成果。其中英國于1984年公開的GB2122694A專利說明書，描述了一種較先進(jìn)的往復(fù)式正反驅(qū)動(dòng)長沖程抽油機(jī)。但因它在輕重載荷部位均使用柔性寬皮帶傳動(dòng)，使得作為易損件的柔性寬皮帶更換期變短，從而增加了使用費(fèi)用和停機(jī)維修時(shí)間。同時(shí)，為修井作業(yè)的需要，英國專利GB2122694A采用移動(dòng)底座讓出井口位置的方法，工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，給修井作業(yè)帶來了不便。
本實(shí)用新型的目的是將承受重載荷部分的柔性皮帶傳動(dòng)，改為鋼絲繩組傳動(dòng)，從而提高了傳動(dòng)的可靠性和易損件壽命，減少了使用費(fèi)用和停機(jī)維修時(shí)間。同時(shí)采用旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)結(jié)構(gòu)代替移動(dòng)底座結(jié)構(gòu)，方便了修井作業(yè)，提高了工效，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的寬帶式長沖程抽油機(jī)是一種無游梁的長沖程抽油機(jī)，它的基本原理是依靠電動(dòng)機(jī)的正反驅(qū)動(dòng)來帶動(dòng)一個(gè)特殊滾筒正反轉(zhuǎn)纏繞一根柔性皮帶，拉動(dòng)平衡筐，通過鋼絲繩組，使卡在懸繩器上的光桿往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，以達(dá)到從油井中提取原油。它沒有四連桿機(jī)構(gòu)，平衡筐也是直線往復(fù)式，故其平衡效果十分理想。它的主要結(jié)構(gòu)是底座、電動(dòng)機(jī)、減速器、滾筒、過輪、柔性寬皮帶、機(jī)架、平衡筐。其特點(diǎn)是在機(jī)架頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)；懸繩器和平衡筐之間采用多股鋼絲繩組連接；平衡筐的底部裝有銷式安全裝置；柔性寬皮帶同其它零件的連接采用契形皮帶接頭(50)；齒輪減速器驅(qū)動(dòng)滾筒再通過鏈條減速裝置帶動(dòng)偏心輪沖程調(diào)節(jié)器。其中旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)通過鉸鏈、長銷、天車固定架、左右旋螺桿、螺母套筒同機(jī)架相互連接；其上裝有兩個(gè)導(dǎo)向天車輪組，兩個(gè)導(dǎo)向天車輪組通過其軸承在旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)上固定。鋼絲繩組繞過導(dǎo)向天車輪組后，還要對(duì)準(zhǔn)井口，以保證光桿工作時(shí)不產(chǎn)生偏磨。當(dāng)需要修井作業(yè)時(shí)，可先打出長銷，再擰動(dòng)螺母套筒，便可將天車臺(tái)旋轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，方便的讓出井口。
當(dāng)進(jìn)行采油作業(yè)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力通過減速器、滾筒、柔性寬皮帶、過輪、平衡筐、鋼絲繩組、導(dǎo)向天車輪、懸繩器來帶動(dòng)光桿做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行采油。其沖程長度調(diào)節(jié)是通過裝在一鏈條減速裝置(49)上的偏心輪沖程調(diào)節(jié)器來完成。通過對(duì)上述工作過程的分析可知，平衡筐上的鋼絲繩組承受全部懸點(diǎn)負(fù)荷。平衡筐下的柔性寬皮帶只承受懸點(diǎn)負(fù)荷與平衡筐重量的差值。這就是平衡筐上下連接結(jié)構(gòu)不同的理由。再就是使用鋼絲繩組可以減小每根鋼絲繩的直徑，增大繩輪直徑比，減少鋼絲繩的疲勞破壞。從而增加了該易損件的壽命。
為了解決鋼絲繩之間受力均勻，本實(shí)用新型使用的鋼絲繩上設(shè)有鋼絲繩接頭(22)如圖3、圖4所示，它由調(diào)節(jié)螺柱(25)、墊圈(26)、螺母(27)組成。其中鋼絲繩頭用鉛灌在鋼絲繩接頭中。使用時(shí)可通過調(diào)節(jié)螺母(27)達(dá)到鋼絲繩組中的每根鋼絲繩受力一致。
為了防止柔性寬皮帶、鋼絲繩組在工作中發(fā)生斷裂，造成意外事故，本實(shí)用新型在平衡筐下面安裝了一個(gè)銷式安全裝置。如圖2、圖7所示，該銷式安全裝置是由安全銷(30)、銷座(31)、彈簧(32)、端蓋(33)、螺釘(34)、曲拐(35)、活動(dòng)銷(36)及機(jī)架上配有的長銷孔(12)組成。其工作原理是當(dāng)柔性寬皮帶或鋼絲繩組發(fā)生斷裂時(shí)，皮帶座(23)上就會(huì)失去載荷，壓縮彈簧(32)即可迅速彈出安全銷，使其進(jìn)入機(jī)架內(nèi)側(cè)的銷孔里。平衡筐也就不會(huì)繼續(xù)上升或下落，而被鎖在機(jī)架內(nèi)。
為了柔性寬皮帶拆換方便，連接可靠，本實(shí)用新型提供了一種契形皮帶接頭(50)，如圖5、圖6所示，它是用鉚釘(29)將契形板(28)和柔性寬皮帶頭鉚接而成。
偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)(如圖2、圖8所示)是由偏心輪(37)、碰桿(39)、活動(dòng)滾子(38)、桿座(40)、檔圈(41)、復(fù)位彈簧(42)、及其控制開關(guān)(48)的活動(dòng)滾子(43)、觸桿(44)、檔圈(45)、復(fù)位彈簧(46)、固定板(47)組成。偏心輪(37)通過鏈條減速裝置(49)、滾筒(16)與減速器(17)的輸出軸相連。如圖8所示，偏心輪(37)的位置是懸點(diǎn)處于沖程下死點(diǎn)時(shí)的位置，這時(shí)觸桿(44)頂起控制開關(guān)(48)的觸頭，電機(jī)處于通電狀態(tài)，滾筒(16)纏繞柔性寬皮帶(20)實(shí)現(xiàn)整個(gè)上沖程，在上沖程將要完成時(shí)，碰桿活動(dòng)滾子由于偏心輪的作用向左移動(dòng)，當(dāng)觸桿(44)達(dá)到碰桿(39)的凹面時(shí)，開關(guān)斷開，電機(jī)處于斷電狀態(tài)，懸點(diǎn)即將進(jìn)入上死點(diǎn)。接著依賴于懸重與平衡重的差值，懸點(diǎn)開始下落，進(jìn)入下沖程，偏心輪開始與原旋轉(zhuǎn)方向相反地轉(zhuǎn)動(dòng)，并逐漸推動(dòng)碰桿向右移動(dòng)，直到重新頂起觸桿，再次使電機(jī)處于通電狀態(tài)，此時(shí)仍處于下沖程階段，并且下落速度愈來愈快，當(dāng)速度達(dá)到預(yù)定的同步值時(shí)，控制電路向電機(jī)送電，并進(jìn)入沖程下死點(diǎn)，即開始了重復(fù)前面的過程。偏心輪沖程調(diào)節(jié)器需要與控制電路系統(tǒng)配合使用。當(dāng)調(diào)節(jié)偏心輪中心到活動(dòng)滾子(38)之間的距離時(shí)，便可方便地對(duì)沖程長度進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié)。即活動(dòng)滾子(38)遠(yuǎn)離偏心輪中心，沖程長度將減??；靠近偏心輪中心，沖程長度將增大。此調(diào)節(jié)可在不停機(jī)下進(jìn)行，既方便，又省時(shí)省力。
該實(shí)用新型中的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，是由測速電機(jī)及其控制電路實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型特別適用于2000m以下的中深井及稠油的開采。它在2000m以內(nèi)的淺井中使用，經(jīng)濟(jì)效益也很好。采用本實(shí)用新型可以提高易損件的壽命，方便修井作業(yè)，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，從而帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。



圖1是本實(shí)用新型的整機(jī)主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的整機(jī)側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型中鋼絲繩組的聯(lián)接圖。
圖4是本實(shí)用新型中鋼絲繩的接頭剖視圖。
圖5是本實(shí)用新型中柔性寬皮帶接頭示意圖。
圖6是本實(shí)用新型中柔性寬皮帶接頭剖視圖。
圖7是本實(shí)用新型銷式安全裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本實(shí)用新型偏心輪沖程調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
參照
圖1、圖2，電動(dòng)機(jī)(18)、減速器(17)、滾筒(16)、過輪(15)、機(jī)架(14)通過螺釘固定在底座(19)上，并保證它們之間的相互對(duì)應(yīng)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)(3)通過鉸鏈(11)和機(jī)架(14)頂部相連接，并用長銷(7)、天車固定架(8)、左右旋螺桿(6、10)、螺母套筒(9)將旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)(3)固定。兩組導(dǎo)向天車輪(4)，通過軸和軸承(5)固定于旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)(3)上。鋼絲繩組(2)一端同機(jī)架(14)中的平衡筐(13)上部聯(lián)接，另一端經(jīng)導(dǎo)向天車輪組(4)，再同懸繩器(1)相連接。調(diào)整各鋼絲繩接頭(22)上的螺母(27)，達(dá)到各鋼絲繩受力均勻。調(diào)整底座(19)及導(dǎo)向天車輪(4)，達(dá)到懸繩器(1)同井口中心同心，并用螺釘將底座同基礎(chǔ)固定。柔性寬皮帶(20)一端經(jīng)銷式安全裝置(21)，接在平衡筐(13)的下端，柔性寬皮帶(20)的另一端經(jīng)過輪(15)連在滾筒(16)上。再將沖程長度按要求在偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)上調(diào)節(jié)，調(diào)好后即可進(jìn)入正常工作。
如果需要進(jìn)行修井作業(yè)，可先拆開懸繩器(1)，長銷(7)，再旋動(dòng)螺母套筒(9)，即可使旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，讓出井口，以便進(jìn)行修井作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種由底座(19)、電動(dòng)機(jī)(18)、減速器(17)、滾筒(16)、過輪(15)、柔性寬皮帶(20)、機(jī)架(14)、平衡筐(13)組成的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是在機(jī)架(14)頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)(3)，懸繩器(1)和平衡筐(13)之間采用多股鋼絲繩組(2)連接，平衡筐(13)的底部裝有銷式安全裝置(21)，柔性寬皮帶(20)同其他件的聯(lián)接采用契形皮帶接頭(50)，鏈條減速裝置(49)上裝有偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)(3)上裝有兩個(gè)導(dǎo)向天車輪(4)、軸承(5)、并通過鉸鏈(11)、長銷(7)、天車固定架(8)、左右旋螺桿(6、10)、螺母套筒(9)同機(jī)架(14)相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是鋼絲繩組(2)上設(shè)有鋼絲繩接頭(22)，它由調(diào)節(jié)螺柱(25)、墊圈(26)、螺母(27)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是銷式安全裝置(21)是由安全銷(30)、銷座(31)、彈簧(32)、端蓋(33)、螺釘(34)、曲拐(35)、活動(dòng)銷(36)、銷孔(12)組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是契形皮帶接頭(50)采用鉚釘(29)將契形板(28)和柔性寬皮帶頭鉚接而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶式長沖程抽油機(jī)，其特征是偏心輪沖程調(diào)節(jié)器(24)是由偏心輪(37)、碰桿(39)、活動(dòng)滾子(38)、桿座(40)、檔圈(41)、復(fù)位彈簧(42)、及其控制開關(guān)(48)的活動(dòng)滾子(43)、觸桿(44)、檔圈(45)、復(fù)位彈簧(46)、固定板(47)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開的寬帶式長沖程抽油機(jī)，屬于機(jī)械采油用的一種地面抽油設(shè)備。其主要特點(diǎn)是在機(jī)架頂部裝有旋轉(zhuǎn)天車臺(tái)。在平衡筐同懸繩器之間采用鋼絲繩組連接，從而提高了易損件壽命，并方便了修井作業(yè)。因?yàn)樵摍C(jī)沖程長，平衡效果好，故適用于2000m以下的中深井采油，用于2000m以內(nèi)的淺井采油，同樣具有高效、節(jié)能、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F04B47/02GK2043283SQ8920181
公開日1989年8月23日 申請(qǐng)日期1989年2月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年2月22日
發(fā)明者卞萬里, 李立, 祝國彬, 張曉萍, 胡金榮 申請(qǐng)人:機(jī)電部蘭州石油機(jī)械研究所