專利名稱：抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及抽油機(jī)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳動(dòng)效率高的輪筒式抽油機(jī)。
背景技術(shù)：
非自噴井采油廣泛使用游梁式曲柄平衡抽油機(jī)。這種類型的抽油機(jī)抽油方式已有百年歷史，其用電能耗高，工況效率低，機(jī)械沖擊力強(qiáng)，水泥和鋼材用量大。為了降低采油成本，節(jié)能降耗減排已成為世界采油業(yè)當(dāng)前如何增效的重大課題。中國專利申請(qǐng)200310100186. X號(hào)公開了一種新穎的抽油修井機(jī)，它包括天輪軸、 減速器、大齒輪、小齒輪、電動(dòng)機(jī)、天輪卷揚(yáng)繩、配重體、配重架、導(dǎo)向鋼絲繩、抽油光桿、主框架、支架平臺(tái)、和天輪(牽引輪)，其中大齒輪和天輪相互固定，并通過天輪軸承安裝在天輪軸上，天輪軸用天輪軸緊固器緊固在支架平臺(tái)上，或者大齒輪和天輪與天輪軸相互固定，天輪軸的兩端通過軸承緊固在支架平臺(tái)上，減速器、電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器和過載保護(hù)器都安裝在支架平臺(tái)上，支架平臺(tái)與主框架的頂部相連接，懸繩器一段連接抽油光桿，另一端通過懸繩器牽引繩連接在天輪的輪軸上，配重體通過配重架和掛繩器及配重體牽引繩緊固在天輪的輪周上，電動(dòng)機(jī)經(jīng)過制動(dòng)器、聯(lián)軸器與減速器連接，減速器輸出軸與小齒輪連接，小齒輪與大齒輪嚙合。與游梁式曲柄平衡抽油機(jī)相比，這種新穎的抽油修井機(jī)總效率有了顯著的提高， 同時(shí)它具有一些修井機(jī)的功能。但如果需要復(fù)雜的修井作業(yè)，可能需要專業(yè)修井機(jī)。在這種情況下，占據(jù)抽油桿上方空間的天輪和主體構(gòu)件需要整機(jī)移位，造成諸多不便。此外，由于要作修井機(jī)之用，對(duì)電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置等要作適應(yīng)性的變化。因而所選擇的參數(shù)對(duì)抽油作業(yè)來說不是最佳的。在中國發(fā)明專利申請(qǐng)03102663. X中公開了一種雙拖動(dòng)抽油機(jī)，其中支架頂部設(shè)有一個(gè)或多個(gè)上導(dǎo)向輪，并且在支架的底部還設(shè)有下導(dǎo)向輪。上導(dǎo)向輪固定安裝在支架上， 位于支架側(cè)的上導(dǎo)向輪占據(jù)了抽油桿上方的空間，因此在進(jìn)行修井作業(yè)時(shí)，需要將上導(dǎo)向輪拆走才有可能讓出抽油桿上方的空間，這種導(dǎo)向輪的拆卸費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在有些情況下，即使將上導(dǎo)向輪拆走，也很難讓出修井所需的空間。因此，在修井時(shí)需要將抽油機(jī)整機(jī)移走?，F(xiàn)有的抽油機(jī)一般采用摩擦式傳動(dòng)和外齒嚙合傳動(dòng)，摩擦式傳動(dòng)存在容易打滑、 效率低的缺點(diǎn)，而外齒嚙合傳動(dòng)存在磨損大、單位面積的應(yīng)力集中并且所占空間大的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的一個(gè)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的抽油機(jī)。因此，本實(shí)用新型提供一種抽油機(jī)，其包括主框架，抽油桿，配重體，設(shè)在該主框架頂部的平臺(tái)，安裝在該平臺(tái)上的電機(jī)、減速器、導(dǎo)向輪和輪筒式復(fù)繞輪，其中該復(fù)繞輪可繞固定的復(fù)繞輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且在其筒體內(nèi)部的至少一端設(shè)有內(nèi)齒圈，該電機(jī)通過該減速器與該復(fù)繞輪相連接來驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪，從所述復(fù)繞輪筒體引出的配重體牽引繩與該配重體上的緊固器相連接構(gòu)成配重運(yùn)行牽引系統(tǒng)；從所述復(fù)繞輪筒體引出的抽油桿懸繩經(jīng)過該導(dǎo)向輪并通過牽引器與該抽油桿相連接構(gòu)成抽油桿運(yùn)行牽引系統(tǒng)，其中該減速器包括第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)，該第一變速機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)齒箱，而該第二變速機(jī)構(gòu)包括太陽輪、至少兩個(gè)行星齒輪和固定安裝在該復(fù)繞輪軸上的行星架，該傳動(dòng)齒箱的輸出軸連接到該太陽輪而帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，該太陽輪與所述至少兩個(gè)行星齒輪嚙合，而所述行星齒輪與所述內(nèi)齒圈嚙合。將減速器如此配置，使得抽油機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)具有重量輕、體積小的特點(diǎn)。與現(xiàn)有的采用圓柱齒輪減速的減速器相比，重量可降低大約一半，體積可縮小約1/2到1/3，并且具有更高的傳動(dòng)效率。按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，行星齒輪的數(shù)目為三個(gè)，并且這三個(gè)行星齒輪圍繞主動(dòng)太陽輪的周向等距間隔布置。有利的是，在該復(fù)繞輪的筒體內(nèi)部的兩端還分別裝有一組平面渦卷彈簧，這兩組平面渦卷彈簧的卷繞方向相反，并且沖程開始時(shí)其中僅一組平面渦卷彈簧處于儲(chǔ)能狀態(tài)， 所述彈簧的可伸展長度大于抽油桿的沖程。本實(shí)用新型中內(nèi)齒圈和各行星齒輪之間的嚙合傳動(dòng)在剛性、強(qiáng)度、可靠性方面接近傳統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)，改善了傳統(tǒng)的外齒傳動(dòng)以及圓柱齒輪內(nèi)齒傳動(dòng)的力學(xué)結(jié)構(gòu)，并且傳動(dòng)系統(tǒng)的工作環(huán)境得到改善，并且維護(hù)簡單。再者，通過在輪筒式復(fù)繞輪的一端設(shè)有內(nèi)齒圈，不僅減小了設(shè)備的體積，還大大降低了造價(jià)，而且也不占用平面渦卷彈簧在復(fù)繞輪的筒體內(nèi)的空間。另外，在本實(shí)用新型中采用輪筒式復(fù)繞輪，使得電機(jī)換向工作控制機(jī)械回轉(zhuǎn)能量加強(qiáng)，同時(shí)使電機(jī)和控制器的綜合性能提高，并且做到匹配運(yùn)行。有利的是，傳統(tǒng)的外齒嚙合齒數(shù)為1，圓柱齒輪內(nèi)齒嚙合齒數(shù)為2. 5，而在本實(shí)用新型中，兩個(gè)以上的行星齒輪與內(nèi)齒圈的內(nèi)齒嚙合齒數(shù)為5以上。這樣使得傳動(dòng)系統(tǒng)中機(jī)械應(yīng)力接觸面積增大，各點(diǎn)受力更趨合理，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剛性增加。另外，減速器的輸入端通過法蘭與電機(jī)的輸出軸相連接，法蘭和減速器的輸入端之間配設(shè)有電磁制動(dòng)器。在根據(jù)本實(shí)用新型的抽油機(jī)中，為了有效地利用自然界中的風(fēng)能，抽油機(jī)可配設(shè)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器和蓄電池組，而該蓄電池組經(jīng)逆變器連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)。其中風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在該主框架頂部的平臺(tái)上，該蓄電池組安置在所述配重體中。在本實(shí)用新型的另一個(gè)方案中，為了有利地利用自然界中的太陽能，抽油機(jī)可配設(shè)有光能發(fā)電系統(tǒng)，該光能發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的光伏組件、光伏控制器和蓄電池組，而該蓄電池組經(jīng)逆變器連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)。在本實(shí)用新型的又一個(gè)方案中，抽油機(jī)可同時(shí)配設(shè)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光能發(fā)電系統(tǒng)，其中該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)機(jī)控制器和蓄電池組，而該蓄電池組經(jīng)逆變器連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)，該光能發(fā)電系統(tǒng)包括連接到所述蓄電池組的光伏組件，該光伏組件和該蓄電池組之間設(shè)有光伏控制器。在本實(shí)用新型中，還包括導(dǎo)向輪支架，該導(dǎo)向輪支架一端可樞轉(zhuǎn)地安裝在該平臺(tái)上，另一端懸臂伸出該平臺(tái)外并裝有該導(dǎo)向輪，通過所述復(fù)繞輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)向輪支架和該導(dǎo)向輪在與該平臺(tái)所在平面垂直的平面內(nèi)相對(duì)該平臺(tái)向上樞轉(zhuǎn)。如此配置，使得在修井時(shí)，將抽油桿頂端換上修井機(jī)的作業(yè)牽引器后，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪，而復(fù)繞輪又帶動(dòng)導(dǎo)向輪相對(duì)平臺(tái)向上樞轉(zhuǎn)，抽油機(jī)的牽引器和抽油桿懸繩在導(dǎo)向輪內(nèi)槽中一起被后拉上揚(yáng)垂立，從而便捷地讓出修井空間，而不需人工手動(dòng)操作。
4[0017]有利的是，本實(shí)用新型中的抽油機(jī)還包括靠近抽油桿布置在平臺(tái)上的導(dǎo)向輪調(diào)整定位凸部，其構(gòu)造成能與設(shè)置在導(dǎo)向輪支架上的凹部相配合來固定該導(dǎo)向輪并調(diào)整該導(dǎo)向輪相對(duì)該平臺(tái)的仰角。由此一來，在修井完畢后，可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪復(fù)位下放位置準(zhǔn)確。在這里，調(diào)整定位凸部可以是螺紋安裝在平臺(tái)兩側(cè)的兩個(gè)圓頂螺栓，所述凹部為設(shè)置在導(dǎo)向輪支架兩側(cè)的凹槽，通過旋擰螺栓可以調(diào)整導(dǎo)向輪的仰角，從而有利于導(dǎo)向輪向上樞轉(zhuǎn)。按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述仰角為6度 12度，通過調(diào)整仰角還能起到對(duì)導(dǎo)向輪相對(duì)井口前、后位置的微調(diào)。另外，導(dǎo)向輪調(diào)整定位凸部和設(shè)置在其下方的凹部的相互配合還能防止導(dǎo)向輪左右偏移，從而提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。和現(xiàn)有的抽油機(jī)相比，本實(shí)用新型的抽油機(jī)具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、并且方便修井以及維護(hù)的特點(diǎn)。

本實(shí)用新型完整而能實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容，包括對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是最佳的實(shí)施方式，
以下結(jié)合附圖作了更詳細(xì)的闡述，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明抽油機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，示出了處于工作位置和修井位置的導(dǎo)向輪；圖2為圖1所示的抽油機(jī)在工作位置時(shí)的側(cè)視圖；圖3a為圖1所示抽油機(jī)的工作平臺(tái)的俯視圖；圖3b為太陽輪、行星齒輪和行星架與內(nèi)齒圈的位置關(guān)系示意圖；圖4為圖1中的抽油機(jī)配設(shè)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光能發(fā)電系統(tǒng)的示意圖；圖5為根據(jù)本實(shí)用新型的抽油機(jī)所配設(shè)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和光能發(fā)電系統(tǒng)之間的配置示意圖；圖6為布置在復(fù)繞輪中的平面渦卷彈簧的示意圖。附圖標(biāo)記一覽表1-抽油桿，2-抽油桿懸繩，3-牽引器，4-導(dǎo)向輪，5-復(fù)繞輪，6-減速器，6a_主動(dòng)太陽輪，6b-行星齒輪，6c-行星架，6d-齒箱，6e-電磁制動(dòng)器，7-內(nèi)齒圈，8-頂部支架平臺(tái)， 9-立筒式主框架，10-配重體牽引繩，11-配重體，12-控制柜，13-平面渦卷彈簧，14-控制面板，15-導(dǎo)纜，16-蓄電池組，17-光伏組件，18-減速器輸出軸，19-復(fù)繞輪軸，20-導(dǎo)向輪支架，21-導(dǎo)向輪軸承，22-導(dǎo)向輪調(diào)整定位凸部，23-風(fēng)力發(fā)電機(jī)，24-風(fēng)輪，25-風(fēng)機(jī)控制器，26-逆變器，27-電機(jī)，28-法蘭，29-光伏控制器，30-頂部平臺(tái)密封罩，31-抽油機(jī)控制管理及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
圖1至圖3示出了本實(shí)用新型抽油機(jī)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。參見圖1，本實(shí)用新型中的抽油機(jī)為輪筒式抽油機(jī)，其主要包括立筒式主框架9，抽油桿1，配重體11，設(shè)在該主框架頂部的平臺(tái)8，安裝在該平臺(tái)8上的電機(jī)27、減速器6、懸臂伸出平臺(tái)的導(dǎo)向輪4和復(fù)繞輪 5，該電機(jī)27通過減速器6與該復(fù)繞輪5相連接來驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪，有利的是，還設(shè)有頂部平臺(tái)密封罩30，用于保護(hù)布置在平臺(tái)上的多個(gè)裝置。在該實(shí)施例中，主框架配置成具有立筒腔室和門的立筒式主框架，用于控制電機(jī)的控制柜12布置在該立筒腔室內(nèi)，并且配重體11以及配重體牽引繩10延伸入該立筒腔室內(nèi)。在這里，立筒式主框架9的高度取決于抽油時(shí)沖程的大小，抽油機(jī)的沖程增大，主框架的高度也相應(yīng)增加。立筒式主框架9選用的鋼材材質(zhì)厚度應(yīng)該適度考慮增強(qiáng)井架剛性強(qiáng)度，控制柜12置于主框架的9的背面，屬室內(nèi)工況，這改善了現(xiàn)有控制柜的野外工況環(huán)境，加強(qiáng)了防盜與安全。更有利的是，控制柜的控制面板外掛布置在門外操作人員平視位置，從而不需要進(jìn)入立筒腔室內(nèi)就能進(jìn)行操作控制。還可以想到，為了降低立筒式主框架9的高度，在該立筒腔室內(nèi)與配重體相對(duì)的下方設(shè)有凹坑，使得配重體11在向下運(yùn)行過程中，能延伸入凹坑內(nèi)，從而在抽油桿沖程不變的情況下，可以在一定程度上降低立筒式主框架9的高度。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，復(fù)繞輪5為輪筒式復(fù)繞輪，其可繞固定的復(fù)繞輪軸19轉(zhuǎn)動(dòng)， 復(fù)繞輪軸19固定安裝在平臺(tái)8上，復(fù)繞輪的輪筒內(nèi)側(cè)構(gòu)造成在其一端設(shè)有內(nèi)齒圈7。有利的是，在本實(shí)用新型中，減速器6包括第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)，其中第一變速機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)齒箱6d，第二變速機(jī)構(gòu)包括太陽輪6a，三個(gè)行星齒輪6b和固定安裝在復(fù)繞輪軸19上行星架6c，其中傳動(dòng)齒箱6d的輸出軸連接到太陽輪6a來驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，而太陽輪6a與圍繞其周向等距間隔布置的每個(gè)行星齒輪6b相互嚙合，而各行星齒輪分別與復(fù)繞輪的輪筒內(nèi)側(cè)的內(nèi)齒圈7嚙合，因而太陽輪6a的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)各行星齒輪6b轉(zhuǎn)動(dòng)，而各行星齒輪驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪5轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3a和圖3b所示。減速器6如此配置，使得抽油機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且由于內(nèi)齒圈7的各部分受力均勻，因此傳動(dòng)平穩(wěn)，磨損小。與現(xiàn)有的采用圓柱齒輪減速的減速器相比，采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的重量可減輕1/2，體積可縮小1/2至1/3。在該實(shí)施例中，減速器6的輸入端與通過法蘭28與電機(jī)27的輸出軸相連，并且在法蘭28和減速器6的輸入端之間配設(shè)有電磁制動(dòng)器6e，傳動(dòng)齒箱6d與太陽輪6a聯(lián)接來驅(qū)動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)三個(gè)行星齒輪6b， 進(jìn)而帶動(dòng)復(fù)繞輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，形成機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和電力傳動(dòng)系統(tǒng)。在這里，變速器6的傳動(dòng)齒箱 6d固定放置在立筒框架平臺(tái)8上，而太陽輪6a、三個(gè)行星齒輪6b以及行星架6c布置在復(fù)繞輪5的筒體內(nèi)側(cè)，使得傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊，電機(jī)27固定在位于平臺(tái)8上的電機(jī)支架上， 電機(jī)27通過法蘭28與傳動(dòng)齒箱6d水平對(duì)接鎖定。需要提到的是，在這里，電機(jī)27和減速器6的之間通過法蘭28直接連接，使抽油機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的組裝更簡單，便于模塊化。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然本實(shí)施例中行星齒輪6b的數(shù)目設(shè)置為三個(gè)，但是根據(jù)具體需要，設(shè)置兩個(gè)、四個(gè)或更多數(shù)目的行星齒輪也落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。在本實(shí)用新型中，參見圖1，示出了處于抽油機(jī)處于工作狀態(tài)和修井狀態(tài)時(shí)的導(dǎo)向輪的位置，其中處于修井狀態(tài)的導(dǎo)向輪位置用虛線標(biāo)示，導(dǎo)向輪4通過導(dǎo)向輪支架20可相對(duì)該平臺(tái)8在垂直于平臺(tái)的平面內(nèi)向上樞轉(zhuǎn)地安裝在平臺(tái)8上。具體來說，設(shè)有用于將導(dǎo)向輪支架20連接到復(fù)繞輪筒體的連接機(jī)構(gòu)，從而使導(dǎo)向輪4通過轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)繞輪5能相對(duì)平臺(tái)8向上樞轉(zhuǎn)。在連接機(jī)構(gòu)的一個(gè)方案中，在導(dǎo)向輪支架20和復(fù)繞輪5的筒體上分別設(shè)有連接部，例如掛鉤或掛環(huán)，以及連接到其中之一的掛繩，在修井時(shí)需要向上向后揚(yáng)起導(dǎo)向輪時(shí)，斷開抽油桿懸繩和抽油桿之間的連接，將掛繩連接到導(dǎo)向輪支架或復(fù)繞輪筒體上，從而將兩者相連接。這種配置使得通過電機(jī)27驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過掛繩拉動(dòng)導(dǎo)向輪支架 20向上樞轉(zhuǎn)，進(jìn)而使導(dǎo)向輪4能被后拉上揚(yáng)，從而便捷地讓出修井空間，而無需人工拆去或推動(dòng)導(dǎo)向輪或者移走整機(jī)，大大節(jié)省了修井的費(fèi)用和時(shí)間。在向上樞轉(zhuǎn)導(dǎo)向輪4的過程中， 優(yōu)選通過點(diǎn)動(dòng)控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，還優(yōu)選在平臺(tái)上設(shè)有擋板(未示出)，用于限定導(dǎo)向輪向上樞轉(zhuǎn)的角度。在連接結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例中，其包括布置在導(dǎo)向輪支架20 上的連接部，該連接部能將抽油桿懸繩2可拆地固定到導(dǎo)向輪支架，從而在復(fù)繞輪5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由抽油桿懸繩2拉動(dòng)導(dǎo)向輪支架20向上樞轉(zhuǎn)，進(jìn)而拉動(dòng)導(dǎo)向輪4向上樞轉(zhuǎn)。另外，按照本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，參見圖2，導(dǎo)向輪4通過導(dǎo)向輪軸承21安裝在導(dǎo)向輪支架20上，在平臺(tái)8的靠近抽油桿的一端還設(shè)有導(dǎo)向輪調(diào)整定位凸部22，在這里為定位螺栓22，它們分別安裝在平臺(tái)8的兩側(cè)，其與導(dǎo)向輪支架20兩側(cè)上的凹口或凹槽相配合將導(dǎo)向輪4固定就位，并能防止導(dǎo)向輪支架20左右偏移，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。通過旋擰螺栓，可以調(diào)整螺栓的高度，從而調(diào)整導(dǎo)向輪4相對(duì)平臺(tái)8的仰角。將導(dǎo)向輪4布置成相對(duì)平臺(tái)8成一定的仰角，能使導(dǎo)向輪更容易地向上樞轉(zhuǎn)。在本實(shí)用新型中，仰角例如為6度 12度，優(yōu)選為8 10度，另外通過調(diào)整仰角的大小，還可以調(diào)整導(dǎo)向輪與井口的相對(duì)位置。在抽油機(jī)的運(yùn)行過程中，配重體運(yùn)行牽引系統(tǒng)(參見圖1)與抽油桿運(yùn)行牽引系統(tǒng) (參見圖2)呈自身動(dòng)平衡態(tài)勢(shì)。減速器6的傳動(dòng)齒箱6d具有第一傳動(dòng)比，而行星齒輪變速機(jī)構(gòu)具有第二傳動(dòng)比，這樣使得復(fù)繞輪5在運(yùn)行和換向時(shí)，能夠更加平穩(wěn)地運(yùn)行。另外， 為了更有利地增加復(fù)繞輪的運(yùn)行和換向穩(wěn)定性，在輪筒式復(fù)繞輪5筒體內(nèi)的兩端分別裝有一組平面渦卷彈簧13 (參見圖6)，在完成安裝時(shí)，其中僅一組平面渦卷彈簧13處于儲(chǔ)能狀態(tài)，并且所述彈簧的伸展長度大于抽油桿的沖程，并且平面渦卷彈簧的布置和行星齒輪變速機(jī)構(gòu)互不干涉。在復(fù)繞輪筒體內(nèi)的兩組平面渦卷彈簧13反向安裝，在電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 其中一組彈簧儲(chǔ)能，而另一組彈簧釋能，從而產(chǎn)生作用與反作用力的力矩，大大改善了換向沖擊。平面渦卷彈簧的設(shè)置有助于輔助電機(jī)27平滑換向，機(jī)械與電控相配柔性跟隨。大大減少了電機(jī)27頻繁換向所產(chǎn)生的電損和機(jī)損，更加節(jié)電，同時(shí)提高電機(jī)27、電控元件、機(jī)械部件耐用度等。圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型的抽油機(jī)的另一個(gè)實(shí)施例，和圖1至圖3中示出的抽油機(jī)的實(shí)施例不同的是，為了進(jìn)一步加強(qiáng)立筒式主框架的強(qiáng)度，在立筒式主框架9的與抽油桿1相反的一側(cè)設(shè)置加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，并形成控制柜用腔室，用于控制電機(jī)的控制柜12布置在該腔室內(nèi)，同樣屬室內(nèi)工況，并改善了現(xiàn)有控制柜的野外工況環(huán)境，加強(qiáng)了防盜與安全。同樣地，控制柜的控制面板14外掛布置在門外操作人員平視位置，從而不需要進(jìn)入立筒腔室內(nèi)就能進(jìn)行操作控制。另外，考慮到目前海上風(fēng)能單機(jī)發(fā)電功率最大已經(jīng)達(dá)到5000KW，并且陸地風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率也達(dá)到2000KW到3000KW之間，并且隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日漸成熟，性能提高，價(jià)格下降。對(duì)于圖1至圖3b中示出的抽油機(jī)來說，傳動(dòng)功率的常態(tài)工況是IOKW左右， 在井深I(lǐng)OOOm 1200m提配重、卸配重時(shí)的功率在20KW到25KW之間，屬于瞬時(shí)功率，因此， 一般的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光能發(fā)電機(jī)可以滿足這種抽油機(jī)的供電需要。在深井情況下，可以考慮加大功率和光、風(fēng)能的儲(chǔ)備功率。為此，在該實(shí)施例中，如圖4和圖5所示，抽油機(jī)配設(shè)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的風(fēng)力發(fā)電機(jī)23、風(fēng)機(jī)控制器25和蓄電池組16，而該蓄電池組16經(jīng)逆變器26連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)。從圖中可以看出，風(fēng)力發(fā)電機(jī)23布置在該主框架頂部的平臺(tái)8上，并且風(fēng)力發(fā)電機(jī)23的風(fēng)輪24的葉片直徑不僅取決于期望的輸出功率，并且還要考慮到風(fēng)輪24的運(yùn)轉(zhuǎn)不會(huì)干涉抽油機(jī)的正常運(yùn)行。有利的是，蓄電池組16安置在配重體11中，這樣不僅節(jié)約了空間，還能起到配重的作用。[0040]另外，除了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之外，抽油機(jī)還可配設(shè)有光能發(fā)電系統(tǒng)，該光能發(fā)電系統(tǒng)包括連接到所述蓄電池組16的光伏組件17，該光伏組件17和該蓄電池組之間設(shè)有光伏控制器29。在本實(shí)用新型中，考慮到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率曲線與風(fēng)場(chǎng)風(fēng)力的強(qiáng)弱有關(guān)，為了合理的分配風(fēng)力發(fā)電功率，采取了以下手段，即強(qiáng)風(fēng)條件下的多余功率用于充電，并且在風(fēng)場(chǎng)風(fēng)能大于光能的自然條件下，光能發(fā)電系統(tǒng)獲得的能量可僅用于充電。在這里，蓄電池組起到調(diào)峰的作用。在本實(shí)用新型中，還考慮到將區(qū)域的氣象資料輸入至抽油機(jī)的管理系統(tǒng)中， 隨機(jī)處理分配有利能量。雖然上文中已經(jīng)在一定程度上詳細(xì)地對(duì)本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了描述，應(yīng)當(dāng)理解，以上描述是示范性而非限制性的。在不背離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員可以對(duì)這些公開的實(shí)施例做出多種改變。
權(quán)利要求1.一種抽油機(jī)，其包括主框架(9)，抽油桿(1)，配重體(11)，設(shè)在該主框架頂部的平臺(tái) (8)，安裝在該平臺(tái)(8)上的電機(jī)(27)、減速器(6)、導(dǎo)向輪(4)和輪筒式復(fù)繞輪(5)，其中該復(fù)繞輪(5)可繞固定的復(fù)繞輪軸(19)轉(zhuǎn)動(dòng)并且在其筒體內(nèi)部的至少一端設(shè)有內(nèi)齒圈(7)， 該電機(jī)通過該減速器(6)與該復(fù)繞輪(5)相連接來驅(qū)動(dòng)復(fù)繞輪，從所述復(fù)繞輪(5)筒體引出的配重體牽引繩(10)與該配重體(11)上的緊固器相連接構(gòu)成配重運(yùn)行牽引系統(tǒng)；從所述復(fù)繞輪(5)筒體引出的抽油桿懸繩(2)經(jīng)過該導(dǎo)向輪⑷并通過牽引器(3)與該抽油桿 (1)相連接構(gòu)成抽油桿運(yùn)行牽引系統(tǒng)，其特征是，該減速器(6)包括第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)，該第一變速機(jī)構(gòu)為傳動(dòng)齒箱(6d)，而該第二變速機(jī)構(gòu)包括太陽輪(6a)、至少兩個(gè)行星齒輪(6b)和固定安裝在該復(fù)繞輪軸(19)上的行星架(6c)，該傳動(dòng)齒箱(6d)的輸出軸連接到該太陽輪(6a)而帶動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)，該太陽輪(6a)與所述至少兩個(gè)行星齒輪(6b)嚙合， 而所述行星齒輪(6b)與所述內(nèi)齒圈(7)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征是，所述至少兩個(gè)行星齒輪(6b)為三個(gè)行星齒輪，其圍繞該主動(dòng)太陽輪(6a)的周向等距間隔布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抽油機(jī)，其特征是，該減速器(6)的輸入端通過法蘭(28) 與電機(jī)(27)的輸出軸相連接，所述法蘭(28)和減速器(6)的輸入端之間配設(shè)有電磁制動(dòng)器(6e)ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抽油機(jī)，其特征是，在該復(fù)繞輪(5)的筒體內(nèi)部的兩端還分別裝有一組平面渦卷彈簧(13)，這兩組平面渦卷彈簧的卷繞方向相反，并且沖程開始時(shí)其中僅一組平面渦卷彈簧處于儲(chǔ)能狀態(tài)，所述彈簧的可伸展長度大于抽油桿的沖程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抽油機(jī)，其特征是，該抽油機(jī)配設(shè)有風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，該風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(23)、風(fēng)機(jī)控制器(25)和蓄電池組(16)，而該蓄電池組(16)經(jīng)逆變器(26)連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油機(jī)，其特征是，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)(23)安裝在該主框架頂部的平臺(tái)(8)上，該蓄電池組(16)安置在所述配重體(11)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抽油機(jī)，其特征是，該抽油機(jī)配設(shè)有光能發(fā)電系統(tǒng)，該光能發(fā)電系統(tǒng)包括順次連接的光伏組件(17)、光伏控制器(29)和蓄電池組(16)，而該蓄電池組(16)經(jīng)逆變器(26)連接到抽油機(jī)控制管理系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油機(jī)，其特征是，該抽油機(jī)還配設(shè)有光能發(fā)電系統(tǒng)，該光能發(fā)電系統(tǒng)包括連接到所述蓄電池組(16)的光伏組件(17)，該光伏組件(17)和該蓄電池組 (16)之間設(shè)有光伏控制器(29)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)，其特征是，還包括導(dǎo)向輪支架(20)，該導(dǎo)向輪支架 (20) 一端可樞轉(zhuǎn)地安裝在該平臺(tái)上，另一端懸臂伸出該平臺(tái)(8)外并裝有該導(dǎo)向輪，通過所述復(fù)繞輪(5)的轉(zhuǎn)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)該導(dǎo)向輪支架(20)和該導(dǎo)向輪(4)在與該平臺(tái)(8)所在平面垂直的平面內(nèi)相對(duì)該平臺(tái)(8)向上樞轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的抽油機(jī)，其特征是，還包括靠近該抽油桿(1)布置在該平臺(tái) (8)上的導(dǎo)向輪調(diào)整定位凸部(22)，其構(gòu)造成能與設(shè)置在導(dǎo)向輪下方的凹部相配合來固定該導(dǎo)向輪⑷并調(diào)整該導(dǎo)向輪⑶相對(duì)該平臺(tái)的仰角，該仰角為6度 12度。
專利摘要一種抽油機(jī)，包括主框架(9)，抽油桿(1)，配重體(11)，設(shè)在主框架頂部的平臺(tái)(8)，安裝在平臺(tái)上的電機(jī)(27)、減速器(6)、導(dǎo)向輪(4)和輪筒式復(fù)繞輪(5)，復(fù)繞輪可繞固定的復(fù)繞輪軸(19)轉(zhuǎn)動(dòng)并在筒體內(nèi)部一端設(shè)有內(nèi)齒圈(7)，電機(jī)由減速器與復(fù)繞輪相連接，從復(fù)繞輪筒體引出的配重體牽引繩(10)與配重體上的緊固器相連構(gòu)成配重運(yùn)行牽引系統(tǒng)；從復(fù)繞輪筒體引出的抽油桿懸繩(2)經(jīng)導(dǎo)向輪并通過牽引器(3)與抽油桿相連構(gòu)成抽油桿運(yùn)行牽引系統(tǒng)，減速器包括為傳動(dòng)齒箱(6d)的第一變速機(jī)構(gòu)和第二變速機(jī)構(gòu)，第二變速機(jī)構(gòu)包括太陽輪(6a)、至少兩個(gè)行星齒輪(6b)和固定安裝在復(fù)繞輪軸上的行星架(6c)，傳動(dòng)齒箱的輸出軸連接到太陽輪，太陽輪與行星齒輪(6b)嚙合，行星齒輪(6b)與內(nèi)齒圈(7)嚙合。這種抽油機(jī)具有傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202249962SQ20112029266
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者聶圣成, 項(xiàng)援 申請(qǐng)人:北京寶圣得機(jī)械有限公司