專(zhuān)利名稱(chēng)：一種偏置式曲柄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田抽油機(jī)上拉動(dòng)連桿的偏心式曲柄裝置。適用于拉動(dòng)驢頭式抽 油機(jī)游梁的曲柄。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)石油行業(yè)發(fā)展較快，目前，我國(guó)抽油機(jī)的保有量在10萬(wàn)臺(tái)以上，電 動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘吭?500麗，每年耗電量逾百億KW. h，抽油機(jī)運(yùn)行效率在我國(guó)平均效率為 25. 96 %，國(guó)外平均水平為30. 05 %，年節(jié)能潛力可達(dá)幾十億KW. h，可見(jiàn)我國(guó)的抽油機(jī)械存 在能耗高、生產(chǎn)效率低、資源利用率低等狀況，為了解決這個(gè)問(wèn)題，我國(guó)近幾年先后也設(shè)計(jì) 制造了不少節(jié)能控油機(jī)，但在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中通過(guò)連桿拉動(dòng)游梁的曲柄在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn) 轉(zhuǎn)動(dòng)死角，出現(xiàn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)不均、電機(jī)消耗較大能量的情況。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決常規(guī)式游梁抽油機(jī)曲柄在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)死 角問(wèn)題。本發(fā)明提供了一種偏置式曲柄裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案它包游梁后配重、游梁、驢頭、懸繩 器、連桿、曲柄平衡重、曲柄銷(xiāo)、曲柄等構(gòu)成。其特征在于抽油機(jī)的曲柄平衡重的重心與曲柄 的軸中心連線和曲柄銷(xiāo)中心與曲柄軸重心連線之間設(shè)有曲柄偏置角。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、平衡效果好、扭矩波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。


附圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1、游梁后配重，2、游梁，3、驢頭，4、懸繩器，5、連桿，6、曲柄平衡重，7、曲柄 銷(xiāo)，8、曲柄。
具體實(shí)施例方式將本發(fā)明運(yùn)用于游梁式抽油機(jī)之中，電動(dòng)機(jī)經(jīng)皮帶傳動(dòng)到減速器，再經(jīng)減速器輸 出軸帶動(dòng)曲柄8轉(zhuǎn)動(dòng)，曲柄8轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)連桿5做連續(xù)圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)橫梁對(duì)游梁2的拉力和 抽油桿對(duì)游梁2的拉力使驢頭做往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)。其中抽油機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中游梁后配重1 的重心的運(yùn)動(dòng)軌跡是一段圓弧，當(dāng)重心處于游梁2回轉(zhuǎn)中心的水平線上時(shí)，其重力矩最大； 當(dāng)重心靠近處于游梁2回轉(zhuǎn)重心的垂直線時(shí)，其重力矩最小，也就是說(shuō)在懸點(diǎn)下沖程時(shí)，游 梁后配重1從低處抬到了高處，從而增加其位能，當(dāng)懸點(diǎn)上沖程時(shí)，游梁后配重1自高處下 落，把下沖程時(shí)儲(chǔ)存的位能充分釋放出來(lái)，幫助電動(dòng)機(jī)做功，這就減少了電動(dòng)機(jī)在上沖程時(shí) 所需輸出的能量。曲柄平衡重6的重心與曲柄8的軸中心連線和曲柄銷(xiāo)7中心與曲柄軸 重心連線之間設(shè)有曲柄偏置角。負(fù)荷扭矩TF(W-G)在一個(gè)工作循環(huán)中是一條非正弦曲線， 正負(fù)峰值分別發(fā)生在曲柄8轉(zhuǎn)角60°和300°左右。(以曲柄順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為例)平衡力矩Msin 是以M為振幅的正弦曲線，峰值分別在90°和270°。由于負(fù)荷扭矩和平衡力矩的 峰值發(fā)生點(diǎn)位置相差太大。所以，凈扭矩曲線仍然變化幅度較大，且有明顯的負(fù)值，為解決 這一問(wèn)題，除對(duì)抽油機(jī)幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使負(fù)荷扭矩峰值移動(dòng)外，在曲柄體上設(shè)置了一個(gè) 曲柄偏置角，即平衡重中心線與曲柄對(duì)稱(chēng)中心線不重合存在一個(gè)偏置角，提高平衡效果，得 到的凈扭矩曲線峰值低，變化幅值小。由于電動(dòng)機(jī)功率正比于減速器輸出軸均方根扭矩，所 以偏置機(jī)所需功率在相同土作條件下比常規(guī)機(jī)低。另一方面設(shè)置合適的游梁后配重1的初 始相位，使平衡扭矩曲線與懸點(diǎn)載荷扭矩曲線達(dá)到較好的疊合，從而減小凈扭矩峰值，減小 均方根扭矩，達(dá)到節(jié)能的目的。經(jīng)理論計(jì)算，節(jié)能效果可達(dá)30%左右。附圖中懸繩器4、曲 柄銷(xiāo)7在抽油機(jī)安裝和使用過(guò)程中分別承擔(dān)支撐、控制和傳動(dòng)作用。
本發(fā)明中，抽油機(jī)的曲柄平衡重的重心與曲柄的軸中心連線和曲柄銷(xiāo)中心與曲柄 軸重心連線之間設(shè)有曲柄偏置角，這個(gè)角的存在主要因?yàn)楦淖儏?shù)后抽油機(jī)與下死點(diǎn)對(duì)應(yīng) 的曲柄位置比常規(guī)機(jī)“滯后” 了一個(gè)相位角。這是為了平衡扭矩與載荷扭矩對(duì)齊。
權(quán)利要求
一種偏置式曲柄裝置，它包括游梁后配重、游梁、驢頭、懸繩器、連桿、曲柄平衡重、曲柄銷(xiāo)、曲柄構(gòu)成，其特征在于抽油機(jī)的曲柄平衡重的重心與曲柄的軸中心連線和曲柄銷(xiāo)中心與曲柄軸重心連線之間設(shè)有曲柄偏置角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油田抽油機(jī)上拉動(dòng)連桿的偏置式曲柄裝置。它包括游梁后配重、游梁、驢頭、懸繩器、連桿、曲柄平衡重、曲柄銷(xiāo)、曲柄等構(gòu)成。其特征在于抽油機(jī)的曲柄平衡重的重心與曲柄的軸中心連線和曲柄銷(xiāo)中心與曲柄軸重心連線之間設(shè)有曲柄偏置角。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、平衡效果好、扭矩波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H21/18GK101929324SQ20091003338
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者周奇才, 干建輝, 方世龍, 陳永軍 申請(qǐng)人:江蘇雙鑫石油機(jī)械有限公司