專利名稱：輪軸增距式抽油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的改進(jìn)，它主要采用輪軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行增距，因此本實(shí)用新型主要涉及抽油機(jī)的往復(fù)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的有關(guān)附件。
在增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)的技術(shù)領(lǐng)域中，與本實(shí)用新型最相關(guān)的已有技術(shù)是增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，這種抽油機(jī)已獲得中國(guó)專利和美國(guó)專利。這種抽油機(jī)的增距方式是采用一個(gè)增距滑輪車(chē)進(jìn)行增距的，在這種增距滑輪車(chē)中需要反復(fù)多次地穿繞鋼絲繩，鋼絲繩彎曲的次數(shù)增多，使鋼絲的壽命大大降低。在其結(jié)構(gòu)中，增距的倍數(shù)與增距滑輪車(chē)中滑輪的數(shù)量成正比，其結(jié)果是行程越大，鋼絲繩的壽命越低，由于抽油機(jī)是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，所以鋼絲繩壽命的降低必然給這種抽油機(jī)的推廣應(yīng)用帶來(lái)一定的困難。此外，這種抽油機(jī)由于靠增距滑輪組增距，滑輪付過(guò)多，至少有八個(gè)，在這些地方效率的損失很多，也不符合節(jié)能的要求。同時(shí)這種抽油機(jī)還存在其它問(wèn)題，如制造件多、重量大、軌道與平衡配重車(chē)上的導(dǎo)輪之間壓力大，使軌道容易變形和磨損等。為了解決增距抽油機(jī)在結(jié)構(gòu)上存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型對(duì)這種抽油機(jī)作了改進(jìn)，其目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)載小、易損件壽命長(zhǎng)，并且便于更換、成本低，行程調(diào)節(jié)范圍大的節(jié)能性長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。
本實(shí)用新型的解決方案是采用兩個(gè)輪之間的直徑比放大滑塊的往復(fù)行程而實(shí)現(xiàn)增距。在本實(shí)用新型中機(jī)架上方同軸安裝著懸重輪和繩輪，懸重輪的直徑大于繩輪的直徑。這樣當(dāng)往復(fù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)繩輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度時(shí)，懸重輪也一定轉(zhuǎn)過(guò)這么大角度，由于懸重輪直徑大于繩輪的直徑，懸重輪上的懸重繩就一定比繩輪上的上提繩或下放繩走過(guò)的距離要長(zhǎng)，繩輪上的上提繩或下放繩走的距離即是滑塊移動(dòng)的距離。這樣由懸重繩帶動(dòng)的抽油桿走過(guò)的距離就大于滑塊走過(guò)的距離，以上結(jié)構(gòu)便達(dá)到了增距的效果，實(shí)現(xiàn)了抽油桿的長(zhǎng)沖程往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
附


圖1是輪軸增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是繩輪上上提繩和下放繩并排安裝示意圖。
附圖3是繩輪上鋼繩固定方法示意圖。
附圖4是調(diào)節(jié)式滑動(dòng)輪結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是調(diào)位輪調(diào)節(jié)井位和移動(dòng)方法示意圖。
以下結(jié)合附圖作以詳細(xì)說(shuō)明附
圖1底座20上裝有電機(jī)傳動(dòng)部分22，電機(jī)輸出軸通過(guò)皮帶輪減速，由此驅(qū)動(dòng)減速箱輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)，減速箱輸出軸帶動(dòng)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，以上均是已有技術(shù)，不再詳述。
抽油機(jī)的機(jī)架24上方是同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的懸重輪1和繩輪2，繩輪上裝有上提繩3和下放繩4，上提繩3的一端固定在繩輪2上，另一端固定在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8的上方；下放繩一端固定在繩輪2上，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪14固定在滑塊8的下方。與繩輪2同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的懸重輪1上分別固定安裝著懸重繩5和平衡配重繩6，平衡配重繩的一端固定在平衡配重小車(chē)7上，懸重繩通過(guò)調(diào)位輪9對(duì)準(zhǔn)井口，懸重繩下方的懸繩器10上接有光桿21，調(diào)位輪9設(shè)置在井口上方，固定在機(jī)架上，并可以進(jìn)行水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
附圖2描述了上提繩3和下放繩4交叉排列在繩輪2上，從圖中可以看出，上提繩和下放繩可以采用多根鋼繩，這就大大降低了單根鋼繩上的受力，提高了鋼繩的壽命。同時(shí)，本實(shí)用新型中的鋼繩也可以很方便地?fù)Q成皮帶或鏈條，以滿足用戶或現(xiàn)場(chǎng)的不同需要。
附圖3是本實(shí)用新型中為了將上提繩3或下放繩4方便地固定在繩輪2上而設(shè)計(jì)的一種繩卡結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可以看出繩卡11一端固定在繩輪2上，另一端是個(gè)半圓形的卡子，卡子的頂部是一個(gè)卡扣12，卡扣12套在繩輪2上。上提繩3或下放繩4的端部事先做成一個(gè)環(huán)，把環(huán)套在繩卡上，將卡扣12扣緊即可。這種結(jié)構(gòu)的繩卡使現(xiàn)場(chǎng)更換鋼繩非常便利。
附圖4是一種為了方便現(xiàn)場(chǎng)使用的要求而設(shè)計(jì)的一種可調(diào)節(jié)式的滑動(dòng)輪，該滑動(dòng)輪15是幫助曲柄滑塊機(jī)構(gòu)在導(dǎo)軌13內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)輪，由于曲柄滑塊的運(yùn)動(dòng)對(duì)導(dǎo)軌13的運(yùn)動(dòng)都要產(chǎn)生一定的壓力，滑輪15和滑軌13之間就要磨損產(chǎn)生間隙。本實(shí)用新型采用的這種調(diào)節(jié)式滑輪的軸心17向外伸出一部分，在軸心17的兩端設(shè)有調(diào)位螺栓16。在軸心17的頂部設(shè)有鎖緊螺母18，這樣可以用調(diào)位螺栓16進(jìn)行間隙的調(diào)節(jié)，此外，在滑動(dòng)輪15磨損不能用時(shí)，可以松開(kāi)鎖緊螺母18，更換滑動(dòng)輪15，這給現(xiàn)場(chǎng)的維修和更換帶來(lái)了方便。
附圖5是懸重繩設(shè)置在調(diào)位輪中的俯視圖。從圖中可以看出調(diào)位輪是由兩個(gè)輪構(gòu)成，兩個(gè)輪的圓周相交處是半圓形的缺口，懸重繩被卡在缺口中，起到了排繩器的作用，以保證懸重繩正常地纏繞到懸重輪上。同時(shí)調(diào)位輪用螺栓調(diào)位，可以按圖6所示的X、y軸的方向移動(dòng)，以保證懸重繩方便地對(duì)準(zhǔn)井口。此處修井時(shí)，可以把調(diào)位輪從圖5轉(zhuǎn)到圖7的位置上。這大大減少了修井時(shí)的工作量，已有技術(shù)中通常是懸重輪設(shè)在井口上方，修井時(shí)，必須要移動(dòng)它，工作量極大。
在具體實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)滑塊8向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，上提繩3被拉向下方移動(dòng)，帶動(dòng)繩輪2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)下放繩4被纏繞到繩輪2上。當(dāng)滑塊8向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，下放繩4通過(guò)導(dǎo)向輪換向后也向下移動(dòng)，帶動(dòng)繩輪2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)上提繩3被纏繞到繩輪2上，這樣就把滑塊8的上下移動(dòng)轉(zhuǎn)變成了繩輪2的正反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。由于繩輪2與懸重輪1為一同軸，繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)了懸重輪同方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，懸重輪1作正反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就帶動(dòng)了抽油桿和平衡配重小車(chē)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成了長(zhǎng)沖程的抽油過(guò)程。
本實(shí)用新型的實(shí)施例之一是繩輪半徑r＝0.6米，懸重輪半徑R＝2.4米，當(dāng)滑塊行程1.2米時(shí)，上提繩向下走1.2米，繩輪轉(zhuǎn)過(guò)＝1.2／r的弧度。而此時(shí)懸重輪也轉(zhuǎn)過(guò)＝1.2／r弧度。懸重輪上的懸重繩和配重繩則要走過(guò)R＝R／r·1.2＝4.8米，R／r＝4此值就是增距倍數(shù)。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、行程的調(diào)節(jié)可以很大。在制造中我們可以根據(jù)需要選擇合適的懸重輪與繩輪之間的比值。在使用中可以通過(guò)調(diào)整曲柄的長(zhǎng)短達(dá)到調(diào)節(jié)沖程的目的。本實(shí)用新型的行程調(diào)節(jié)的幅度可以很大。就實(shí)施例論，如果滑塊行程從1.2米調(diào)到1.8米(即曲柄半徑從0.6米調(diào)到0.9米時(shí)，行程則從4.8米變到7.2米，變化幅度為2.4米。)并可獲得多種沖程長(zhǎng)度以滿足工況。
2、節(jié)能和減少平衡重。常規(guī)抽油機(jī)由于裝在曲柄上的平衡重塊過(guò)大。所以整機(jī)重量必然大。而本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的平衡重移動(dòng)距離很大，所以平衡重塊的重量就可以相應(yīng)較小。從而取得整機(jī)重量下降的效果。且曲柄平衡方式，平衡扭距是變化的。平衡力距變化大，即電機(jī)輸出電流波動(dòng)大。本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)的平衡方式，在不考慮動(dòng)載因素時(shí)，平衡扭距是一個(gè)定值。這樣電機(jī)電流在使用中波動(dòng)很小，而且電流值比同樣工況下游梁抽油機(jī)的電流值也要小，達(dá)到了節(jié)能的效果。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)中保證了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向和平衡重運(yùn)動(dòng)方向一致。這部分的重量起平衡效果。結(jié)果是減輕了所需平衡重重量，降低了整機(jī)重量。
3、易損件壽命長(zhǎng)、便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、便于更換、便于采用多種形式的傳動(dòng)方式。長(zhǎng)沖程機(jī)種類很多，但真正能滿足常年連續(xù)運(yùn)行的卻很少，其原因是易損件的壽命沒(méi)過(guò)關(guān)，易損件的壽命能否滿足要求是一種抽油機(jī)能否得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。本實(shí)用新型中易損件為上提繩3和下放繩4，從結(jié)構(gòu)上看這兩處的鋼繩可以并排安裝許多根，以保證每根鋼繩受力大大低于它的強(qiáng)度極限，又由于在本實(shí)用新型中的鋼繩在一個(gè)沖程中只彎曲兩次(較增距式抽油機(jī)一個(gè)沖程中彎曲十幾次)。彎曲循環(huán)次數(shù)少，疲勞壽命高。
4、傳動(dòng)付少效率高。本實(shí)用新型中的傳動(dòng)付較少，跟增距式抽油機(jī)相比，輪系用的數(shù)目大大減少，效率損失小，機(jī)械效率高。
權(quán)利要求1.一種由底座、機(jī)架、電動(dòng)機(jī)部分組成的輪軸增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，其特征在于機(jī)架24的上方同軸安裝著懸重輪和繩輪，懸重輪1的直徑大于繩輪2的直徑；繩輪上裝有上提繩3和下放繩4，上提繩3的一端固定在繩輪2上，另一端固定在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8的上方，下放繩一端固定在繩輪2上，另一端通過(guò)導(dǎo)向輪14固定在曲柄滑塊機(jī)構(gòu)8的下方；與繩輪2同軸轉(zhuǎn)動(dòng)的懸重輪1上分別固定安裝著懸重繩和平衡配重繩，懸重繩通過(guò)調(diào)位輪9對(duì)準(zhǔn)井口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，其特征在于繩輪上設(shè)置有半圓形的繩卡11，繩卡的頂部是一個(gè)卡扣12，卡扣12可以套在繩輪2上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增距式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，其特征在于滑塊8上的滑輪15的軸心向外伸出一部分，在軸心17的兩端設(shè)有調(diào)位螺栓16，在滑輪15軸心17的頂部一端設(shè)有瑣緊螺母18。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪軸增程式長(zhǎng)沖程抽油機(jī)，其特征在于調(diào)位輪是由兩個(gè)輪構(gòu)成，兩個(gè)輪的圓周相交處是半圓形的缺口，懸重繩被卡在缺口中。
專利摘要本實(shí)用新型的特征是在抽油機(jī)機(jī)架的上方同軸裝有懸重輪和繩輪，懸重輪的直徑大于繩輪的直徑，當(dāng)懸重輪和繩輪轉(zhuǎn)過(guò)同一角度時(shí)，懸重輪上的懸重繩走過(guò)的距離，就大于繩輪上鋼繩走過(guò)的距離，由此達(dá)到了增程的效果。本實(shí)用新型是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、動(dòng)載小、易損件壽命長(zhǎng)，行程調(diào)節(jié)范圍大，并具有節(jié)能效果的長(zhǎng)沖程抽油機(jī)。
文檔編號(hào)E21B43/00GK2042881SQ8822077
公開(kāi)日1989年8月16日 申請(qǐng)日期1988年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月8日
發(fā)明者成建國(guó), 李一心, 鄭瑞元 申請(qǐng)人:石油工業(yè)部石油勘探開(kāi)發(fā)科學(xué)研究院機(jī)械研究所