專利名稱：一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種石油開(kāi)采使用的抽油機(jī)，特別涉及一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)從動(dòng)力端到懸點(diǎn)，一般經(jīng)過(guò)減速、換向兩個(gè)階段。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為750、1500r/min,要實(shí)現(xiàn)上下往復(fù)2 12次/min并帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)，電機(jī)必須采用減速裝置將高速、低扭矩的運(yùn)動(dòng)方式經(jīng)過(guò)減速轉(zhuǎn)換為低速、大扭矩的運(yùn)動(dòng)方式，減速機(jī)的減速比為375、750。電機(jī)通過(guò)換相可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)換向，只要減速機(jī)能滿足正、反運(yùn)動(dòng)，用減速機(jī)輸出軸直接驅(qū)動(dòng)抽油泵，即可實(shí)現(xiàn)采油過(guò)程，但減速機(jī)要實(shí)現(xiàn)正、反正常旋轉(zhuǎn)，低速軸、中間軸的軸承的飛濺刮板潤(rùn)滑問(wèn)題在減速機(jī)換向時(shí)無(wú)法得到可靠的潤(rùn)滑，另外減速機(jī)齒輪正反旋轉(zhuǎn)，齒輪嚙合換向頻繁，齒根疲勞造成齒輪損壞，許多廠商都嘗試應(yīng)用過(guò)這一機(jī)理，但都通不過(guò)減速機(jī)壽命這一關(guān)。在結(jié)構(gòu)上傳統(tǒng)的抽油機(jī)采用渦輪蝸桿電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，電機(jī)直接固定在承載摩擦帶輪上，電機(jī)起到承載與驅(qū)動(dòng)的作用，如圖1所示，為已有結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意簡(jiǎn)圖，I’為渦輪蝸桿電機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)主軸與承載摩擦帶輪軸5’為同一根軸，渦輪蝸桿電機(jī)I’的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)固定在其主軸上的承載摩擦帶輪6’的轉(zhuǎn)動(dòng)，承載摩擦帶輪6’的轉(zhuǎn)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)繞在其上的承載摩擦皮帶7’的運(yùn)動(dòng)，承載摩擦皮帶7’又繞過(guò)導(dǎo)向輪9’，使得導(dǎo)向輪9’也能夠隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。而承載摩擦皮帶7’兩端分別為平衡箱懸點(diǎn)10’和油桿懸點(diǎn)11’，承載摩擦皮帶V的運(yùn)動(dòng)使得平衡箱和油桿上下運(yùn)動(dòng)，且兩者運(yùn)動(dòng)方向相反，正因?yàn)橛蜅U的上下往返運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到抽油的目的。此套機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn):渦輪蝸桿電機(jī)I’的主軸與承載摩擦帶輪軸5’為同一根軸，另有一根導(dǎo)向輪軸8’，對(duì)此套機(jī)構(gòu)而言其兩個(gè)外力為平衡箱自重和油桿側(cè)的拉力，而這兩個(gè)力都作用在了這兩根軸上面，其中渦輪蝸桿電機(jī)I’的主軸與承載摩擦帶輪軸5’為同一根軸，這根軸一端通過(guò)軸承座12’固定在機(jī)架上，另一端是連接在渦輪蝸桿電機(jī)I’上，即渦輪蝸桿電機(jī)I’直接承受了外力的作用，而這兩個(gè)外力非常大，這對(duì)渦輪蝸桿電機(jī)I’來(lái)說(shuō)受力情況極差，造成渦輪蝸桿電機(jī)I’壽命極短。渦輪蝸桿電機(jī)的扭矩即實(shí)際提供給整套系統(tǒng)的扭矩，并沒(méi)有經(jīng)過(guò)減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行放大，故扭矩大對(duì)主軸和軸承來(lái)說(shuō)工作條件非常惡劣，使設(shè)備易壞，能耗聞。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，其使抽油機(jī)上的負(fù)載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))與驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)分離，降低對(duì)電機(jī)性能的要求，延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命，后期維護(hù)方便。本新型采用如下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述目的，一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，包括機(jī)架、基座、平衡箱，電機(jī)采用永磁同步電機(jī)，永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架上，其主軸上安裝小帶輪，大帶輪和承載摩擦帶輪固定在承載摩擦帶輪軸上，摩擦帶輪軸兩端分別固定在軸固定座上，大帶輪與小帶輪通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接。永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架頂端工作平臺(tái)上。大帶輪與小帶輪的直徑比小于3.55。本實(shí)用新型由于采用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與承載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))分離的結(jié)構(gòu)，使電機(jī)僅僅傳遞力矩而不承受任何載重系統(tǒng)的質(zhì)量，這就使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)不至于太過(guò)龐大，而且其主軸和軸承也可以在受力很小的工況下工作，使得壽命大大延長(zhǎng)，降低維護(hù)成本。由于整套機(jī)構(gòu)有三根軸，對(duì)機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)外力為平衡箱的自重和油桿側(cè)的拉力，而此兩個(gè)力都施加在承載摩擦帶輪軸(與大帶輪為同一根軸)和導(dǎo)向輪軸上，永磁同步電機(jī)上的主軸與這兩個(gè)力無(wú)關(guān)，永磁同步電機(jī)只是通過(guò)小帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過(guò)傳動(dòng)皮帶的傳動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁同步電機(jī)只是提供了扭矩來(lái)驅(qū)動(dòng)整套機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，而不必承受太大的外力作用，從而達(dá)到改善其受力狀況，延長(zhǎng)工作壽命。采用這種新型減速結(jié)構(gòu)，負(fù)載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))與驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)分離，使得電機(jī)只傳遞扭矩而不承受油桿-平衡箱的系統(tǒng)質(zhì)量，使用此結(jié)構(gòu)的傳遞系統(tǒng)可以提高扭矩(3.5倍)，可以使電機(jī)主軸和軸承的受力大大減小，從而改善電機(jī)的工作條件和大幅提高電機(jī)的使用壽命，后期維護(hù)調(diào)整方便。該種抽油機(jī)具備一傳遞扭矩大、電機(jī)使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)調(diào)整方便。通過(guò)此套機(jī)構(gòu)可放大曳引機(jī)的扭矩，使得兩個(gè)外力(平衡箱的自重和油桿側(cè)的拉力)的差值可以更大，能適應(yīng)不同的油井條件。

圖1已有結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)不意圖；圖2本新型運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3本新型運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)圖；圖4本新型使用示意圖。
具體實(shí)施方式
一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，包括機(jī)架10、基座11、平衡箱12,電機(jī)采用永磁同步電機(jī)I,永磁同步電機(jī)I固定在機(jī)架上，其主軸上安裝小帶輪2,大帶輪4和承載摩擦帶輪6固定在承載摩擦帶輪軸13上，承載摩擦帶輪軸13兩端分別固定在軸固定座14上，大帶輪4與小帶輪2通過(guò)傳動(dòng)皮帶3連接。永磁同步電機(jī)I固定在機(jī)架頂端工作平臺(tái)15上，大帶輪4與小帶輪2的直徑比小于 3.55。圖2為負(fù)載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))與扭矩傳動(dòng)系統(tǒng)分離部分的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)示意簡(jiǎn)圖，圖4為抽油機(jī)不意圖，圖3為圖4的負(fù)載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩傳動(dòng)系統(tǒng)分離部分結(jié)構(gòu)放大圖。永磁同步電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)輸出扭矩，帶動(dòng)小帶輪2轉(zhuǎn)動(dòng),小帶輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)繞在其上的傳動(dòng)皮帶3運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)皮帶3的運(yùn)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)其繞過(guò)的大帶輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪4的轉(zhuǎn)動(dòng)使大帶輪軸5 (即承載摩擦帶輪軸13)轉(zhuǎn)動(dòng)，大帶輪軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)與其同軸的承載摩擦帶輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)，承載摩擦帶輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)能驅(qū)動(dòng)繞在其上的承載摩擦皮帶7的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向輪9安裝在導(dǎo)向輪軸8上，承載摩擦皮帶7又繞過(guò)導(dǎo)向輪9，使得導(dǎo)向輪9也能夠隨著轉(zhuǎn)動(dòng)。而承載摩擦皮帶7兩端分別為平衡箱懸點(diǎn)16和油桿懸點(diǎn)17，承載摩擦皮帶7的運(yùn)動(dòng)使得平衡箱12和油桿上下運(yùn)動(dòng)，且兩者運(yùn)動(dòng)方向相反，正因?yàn)橛蜅U的上下往返運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到抽油的目的。
權(quán)利要求1.一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，包括機(jī)架、基座、平衡箱，其特征在于:電機(jī)采用永磁同步電機(jī)，永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架上，其主軸上安裝小帶輪，大帶輪和承載摩擦帶輪固定在承載摩擦帶輪軸上，摩擦帶輪軸兩端分別固定在軸固定座上，大帶輪與小帶輪通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，其特征在于:永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架頂端工作平臺(tái)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，其特征在于:大帶輪與小帶輪的直徑比小于3.55。
專利摘要一種扭矩傳遞系統(tǒng)與負(fù)載系統(tǒng)分離的新型抽油機(jī)，包括機(jī)架、基座、平衡箱，電機(jī)采用永磁同步電機(jī)，永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架上，其主軸上安裝小帶輪，大帶輪和承載摩擦帶輪固定在承載摩擦帶輪軸上，摩擦帶輪軸兩端分別固定在軸固定座上，大帶輪與小帶輪通過(guò)傳動(dòng)皮帶連接。永磁同步電機(jī)固定在機(jī)架頂端工作平臺(tái)上。本實(shí)用新型由于采用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與承載系統(tǒng)(油桿-平衡箱系統(tǒng))分離的結(jié)構(gòu)，使電機(jī)僅僅傳遞力矩而不承受任何載重系統(tǒng)的質(zhì)量，這就使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)不至于太過(guò)龐大，而且其主軸和軸承也可以在受力很小的工況下工作，使得壽命大大延長(zhǎng)，降低維護(hù)成本。
文檔編號(hào)F16H7/02GK203066936SQ20122065836
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者劉和平, 吳致千, 麻二偉, 吳亞龍 申請(qǐng)人:河南思科石油環(huán)保設(shè)備有限公司