專利名稱：天平式游梁抽油機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油裝置，尤其是涉及一種天平式游梁抽油機。
背景技術(shù)：
目前，油田常用的游梁式抽油機如CYJ型抽油機換向全靠四連桿機構(gòu)， 其換向效率低、換向沖擊大、調(diào)沖程難，并且游梁式抽油機采用曲柄回轉(zhuǎn) 離心力平衡方式，其平衡精度低，并且調(diào)節(jié)平衡難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種以電動機在電控裝置的控制下 按著程序正、反換向的方式代替一般游梁式抽油機的四連桿換向機構(gòu)，并 且在游梁上對稱平衡的方式代替曲柄回轉(zhuǎn)離心力平衡方式的天平式游梁抽 油機，該抽油機平衡精度高、換向效率高、換向沖擊小，并且調(diào)沖程、沖 次特別容易。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種天平式游梁抽油機，包括游梁、 支承架、掛繩機構(gòu)、動力裝置、驅(qū)動繩、驅(qū)動輪、配重、抽油桿，其特征
在于游梁通過支承軸安裝在支承架上，支承架安裝在機架上，驅(qū)動輪設(shè) 在機架上的驅(qū)動架上，抽油桿和配重分別位于游梁的回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽 油桿通過掛繩機構(gòu)與游梁連接，配重連接到游梁上，動力裝置與驅(qū)動輪連 接，驅(qū)動繩的一端或者連接游梁回轉(zhuǎn)中心一側(cè)的掛繩機構(gòu)，或者直接固定在游梁上，驅(qū)動繩的另一端或者繞過驅(qū)動輪與游梁回轉(zhuǎn)中心另一側(cè)的掛繩 機構(gòu)連接，或者直接固定在驅(qū)動輪上。
配重通過掛繩機構(gòu)懸掛在游梁上或者直接固定在游梁上。
在一個實施方案中，動力裝置包括電動機、第一皮帶輪、第二皮帶輪、 皮帶和變速箱，第一皮帶輪安裝在電動機的輸出軸上，第二皮帶輪安裝在 變速箱的輸入軸上，皮帶連接第一皮帶輪和第二皮帶輪。
在一個優(yōu)選實施方案中，動力裝置包括電動機、第一皮帶輪、第二皮 帶輪和皮帶，第一皮帶輪安裝在電動機的輸出軸上，第二皮帶輪安裝在驅(qū) 動輪的軸上，皮帶連接第一皮帶輪和第二皮帶輪，此時電動機為低速、大 轉(zhuǎn)矩的永磁同步電機。
在另一個實施方案中，掛繩機構(gòu)包括安裝在游梁上的驢頭、驢頭牽引 繩和懸繩器，驢頭與驢頭牽引繩連接，懸繩器連接在驢頭牽引繩上。
優(yōu)選的天平式游梁抽油機還包括為了調(diào)節(jié)驅(qū)動繩繞驅(qū)動輪包角大小的 增角輪和為了調(diào)節(jié)驅(qū)動繩運動方向的導(dǎo)向輪，增角輪安裝在機架上，導(dǎo)向 輪安裝在機架上的導(dǎo)向輪架上，驅(qū)動繩繞過增角輪和導(dǎo)向輪，且驅(qū)動繩的 兩端分別連接游梁回轉(zhuǎn)中心兩側(cè)的掛繩機構(gòu)，在該優(yōu)選的方案中，還包括 用于調(diào)節(jié)驅(qū)動繩張力的漲緊輪，漲緊輪壓在驅(qū)動繩上。
再一個優(yōu)選實施方案中，還設(shè)有電控裝置、測位裝置和編碼器，以便 動力裝置有規(guī)律地正反向轉(zhuǎn)動，同時調(diào)節(jié)其換向間歇，測位裝置安裝在機 架上，編碼器安裝在電動機的輸出軸上，電控裝置與動力裝置、測位裝置 及編碼器連接。
機架上與驅(qū)動輪相對的一側(cè)安裝有巻揚機，驢頭的下端安裝有滑輪，巻揚機的鋼絲繩經(jīng)過滑輪后掛到機架上的掛繩勾上，用來提升配重或者掛 抽油桿。
本發(fā)明提供的天平式游梁抽油機能夠大大地節(jié)約電能，比一般游梁式
抽油機節(jié)電40%—70%，并且在游梁上對稱平衡方式代替曲柄回轉(zhuǎn)離心力平 衡方式，平衡精度可達(dá)96%以上，從而驅(qū)動裝置在正反轉(zhuǎn)切換時的機械沖擊 很小。
采用了測位裝置的抽油機還能夠精確、簡便地實現(xiàn)行程調(diào)節(jié)。 采用本發(fā)明中具有無齒傳動動力裝置的抽油機進一步降低能耗，并且
可大幅度降低工作噪音，并且無漏油處。


圖1是動力機構(gòu)包括皮帶、變速箱傳動，且驅(qū)動繩的兩端分別連接游 梁回轉(zhuǎn)中心兩側(cè)的驅(qū)動驢頭，配重懸掛在配重驢頭繩上的天平式游梁抽油 機的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的俯視圖3是動力機構(gòu)為皮帶傳動，且驅(qū)動繩兩端分別連接游梁回轉(zhuǎn)中心兩 側(cè)的抽油桿驢頭和配重驢頭，配重直接固定在配重驢頭上的天平式游梁抽 油機的結(jié)構(gòu)示意圖4是圖3的俯視圖5是動力機構(gòu)為皮帶傳動，且驅(qū)動繩的一端與游梁相連而另一端固 定在驅(qū)動輪輪周上，配重固定在游梁上的天平式游梁抽油機的結(jié)構(gòu)示意圖6是圖5的俯視圖。
具體實施方式
參照圖l、圖2，本發(fā)明實施例包括電控裝置1、機架2、配重3、驅(qū)動 輪架4、驅(qū)動輪5、變速箱6、位移測位器7、配重驢頭牽引繩8、增角輪9、 配重驢頭IO、第二驅(qū)動驢頭ll、第二皮帶輪12、皮帶13、驅(qū)動繩14、第 一皮帶輪15、游梁16、支承軸17、支承架18、制動器19、電動機20、第 一驅(qū)動驢頭21、抽油桿驢頭22、漲緊輪23、滑輪24、導(dǎo)向輪25、抽油桿 驢頭牽引繩26、導(dǎo)向輪架27、懸繩器28、抽油桿29、巻揚機30、掛繩勾 31、編碼器32。
由第一皮帶輪15、第二皮帶輪12、皮帶13和變速箱6組成傳動機構(gòu)， 而傳動機構(gòu)和電動機20或其他動力機組成動力裝置。電動機20的輸出軸 上安裝有第一皮帶輪15，通過皮帶13，將扭矩傳輸?shù)降诙л?2，第二 皮帶輪12連接變速箱6，所述變速箱6為齒輪箱，具有多組相互嚙合的齒 輪，變速箱6的輸出軸連接驅(qū)動輪5。
游梁16通過支承軸17安裝在支承架18上，支承架18安裝在抽油機 的機架2上，抽油桿29和配重3分別位于游梁9回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽油桿 29通過懸繩器28、抽油桿驢頭牽引繩26、抽油桿驢頭22與游梁16連接， 配重3通過配重驢頭牽引繩8、配重驢頭10與游梁16連接，配重3的重量 基本平衡了抽油桿29 —側(cè)負(fù)載的重量。電動機20通過傳動機構(gòu)帶動驅(qū)動 繩14運動，因此只需要很小的電能就能使游梁16繞支承軸17旋轉(zhuǎn)。兩個 驅(qū)動驢頭11和21、驅(qū)動輪5和導(dǎo)向輪25相對于通過支承軸17的軸心并與 機架2垂直的平面相對稱分布。電控裝置采用電控柜1的形式，通常在電控柜1中設(shè)置有變頻器、可
編程序控制器(PLC)、制動單元、顯示單元。變頻器的輸出端與電動機20 相連，在PLC的控制下，電動機20有規(guī)律地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)游梁16 繞支承軸17的旋轉(zhuǎn)和抽油桿29的上、下往復(fù)運動。測位裝置采用位移測 位器7，位移測位器7安裝在機架上與電控柜1連接，用來校正單次運行距 離。編碼器32安裝在電動機20的輸出軸上與電控柜1連接，它把抽油機 運行情況反饋給變頻器和可編程序控制器，從而抽油機實現(xiàn)閉環(huán)控制。
驅(qū)動繩14繞過驅(qū)動輪5、增角輪9、漲緊輪23和導(dǎo)向輪25分別與安 裝在游梁回轉(zhuǎn)中心兩側(cè)的驅(qū)動驢頭11、 21連接。驅(qū)動輪5、增角輪9、漲 緊輪23和導(dǎo)向輪25安裝在抽油機的機架2上，增角輪9緊靠在驅(qū)動繩14 上，漲緊輪23壓在驅(qū)動繩14上，共同作用以使驅(qū)動繩14張緊，從而使傳 動機構(gòu)高效地傳動。
當(dāng)抽油機安裝或修井時，巻揚機30放出的鋼絲繩經(jīng)過滑輪24后掛到 機架2上的掛繩勾31上，以便用巻揚機30提升配重3或者掛抽油桿29。 實施例2
參照圖3、圖4，本發(fā)明實施例包括電控裝置1、機架2、配重3、驅(qū)動 輪架4、驅(qū)動輪5、位移測位器7、增角輪9、第二驅(qū)動驢頭ll、第二皮帶 輪12、皮帶13、驅(qū)動繩14、第一皮帶輪15、游梁16、支承軸17、支承架 18、制動器19、電動機20、第一驅(qū)動驢頭21、漲緊輪23、滑輪24、導(dǎo)向 輪25、抽油桿驢頭牽引繩26、導(dǎo)向輪架27、懸繩器28、抽油桿29、巻揚機30、掛繩勾31、編碼器32。
與實施例1所示的實施方式類似，其區(qū)別是動力機構(gòu)由皮帶傳動，將 實施例1中的第一驅(qū)動驢頭21和抽油桿驢頭22、第二驅(qū)動驢頭11和配重 驢頭10各自合二為一，配重3直接固定在第二驅(qū)動驢頭11上。另外，本 實施例的動力機構(gòu)中沒有齒輪變速箱，而只是皮帶傳動，因此所述的電動 機20需要大轉(zhuǎn)矩、低速永磁同步電動機。
由第一皮帶輪15、第二皮帶輪12、皮帶13組成傳動機構(gòu)，而傳動機 構(gòu)和電動機20或其他動力機組成動力裝置。電動機20的輸出軸上安裝有 第一皮帶輪15，通過皮帶13將扭矩傳輸?shù)降诙л?2，第二皮帶輪12 安裝在驅(qū)動輪5的軸上。
游梁16通過支承軸17安裝在支承架18上，支承架18安裝在抽油機 的機架2上，抽油桿29和配重3分別位于游梁9回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽油桿 29通過懸繩器28、抽油桿驢頭牽引繩26、第一驅(qū)動驢頭21與游梁16連接， 配重3通過第二驅(qū)動驢頭11與游梁16連接，配重3的重量基本平衡了抽 油桿29 —側(cè)負(fù)載的重量。電動機20通過傳動機構(gòu)帶動驅(qū)動繩14運動，因 此只需要很小的電能就能使游梁16繞支承軸17旋轉(zhuǎn)。兩個驅(qū)動驢頭11和 21、驅(qū)動輪5和導(dǎo)向輪25相對于通過支承軸17的軸心并與機架2垂直的 平面相對稱分布。
電控裝置采用電控柜1的形式，通常在電控柜1中設(shè)置有變頻器、可編程序控制器(P1X)、制動單元、顯示單元等電器件。變頻器的輸出端與
電動機20相連，在PLC的控制下，電動機20有規(guī)律地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，從而 實現(xiàn)游梁16繞支承軸17的旋轉(zhuǎn)和抽油桿29的上、下往復(fù)運動。測位裝置 采用位移測位器7，位移測位器7安裝在機架上與電控柜1連接，用來校正 單次運行距離。編碼器32安裝在電動機20的輸出軸上與電控柜1連接， 它把抽油機運行情況反饋給變頻器和可編程序控制器，從而抽油機實現(xiàn)閉 環(huán)控制。
驅(qū)動繩14繞過驅(qū)動輪5、增角輪9、漲緊輪23和導(dǎo)向輪25分別與安 裝在游梁回轉(zhuǎn)中心兩側(cè)的驅(qū)動驢頭11、 21連接。驅(qū)動輪5、增角輪9、漲 緊輪23和導(dǎo)向輪25安裝在抽油機的機架2上，增角輪9緊靠在驅(qū)動繩14 上，漲緊輪23壓在驅(qū)動繩14上，共同作用以使驅(qū)動繩14張緊，從而使傳 動機構(gòu)高效地傳動。
當(dāng)抽油機安裝或修井時，巻揚機30放出的鋼絲繩經(jīng)過滑輪24后掛到 機架2上的掛繩勾31上，以便用巻揚機30提升配重3或者掛抽油桿29。
本實施例節(jié)能效率高，大約節(jié)能40%~70%，同時無處漏油，其運行噪音 也很低，大約50db以下，因此非常有利于保護環(huán)境。 實施例3
參照圖5、圖6，本發(fā)明實施例包括電控裝置l、機架2、配重3、驅(qū)動 輪架4、驅(qū)動輪5、位移測位器7、第二皮帶輪12、皮帶13、驅(qū)動繩14、 第一皮帶輪15、游梁16、支承軸17、支承架18、制動器19、電動機20、抽油桿驢頭22、滑輪24、抽油桿驢頭牽引繩26、懸繩器28、抽油桿29、 巻揚機30、掛繩勾31、編碼器32。
與實施例1所示的實施方式的區(qū)別是動力機構(gòu)由皮帶傳動，將實施例1 中的第一驅(qū)動驢頭21和抽油桿驢頭22合二為一，配重3直接固定在游梁 16上，驅(qū)動繩14的一端與游梁16相連，而另一端與驅(qū)動輪5的輪周連接 固定，該實施方式的抽油機不設(shè)置增角輪、漲緊輪和導(dǎo)向輪，因此，結(jié)構(gòu) 比較簡單、安裝方便。另外，本實施例的動力機構(gòu)中沒有齒輪變速箱，而 只是皮帶傳動，因此所述的電動機20需要大轉(zhuǎn)矩、低速永磁同步電動機。
由第一皮帶輪15、第二皮帶輪12、皮帶13組成傳動機構(gòu)，而傳動機 構(gòu)和電動機20或其他動力機組成動力裝置。電動機20的輸出軸上安裝有 第一皮帶輪15，通過皮帶13將扭矩傳輸?shù)降诙л?2，第二皮帶輪12 安裝在驅(qū)動輪5的軸上。
游梁16通過支承軸17安裝在支承架18上，支承架18安裝在抽油機 的機架2上，抽油桿29和配重3分別位于游梁16回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽油 桿29通過懸繩器28、抽油桿驢頭牽引繩26、抽油桿驢頭22與游梁16連 接，配重3直接固定在游梁16上，配重3的重量基本平衡了抽油桿29 — 側(cè)負(fù)載的重量。驅(qū)動繩14的一端與游梁16相連，而另一端與驅(qū)動輪5的 輪周連接固定。電動機20通過傳動機構(gòu)帶動驅(qū)動繩14運動，因此只需要 很小的電能就能使游梁16繞支承軸17旋轉(zhuǎn)。電控裝置采用電控柜1的形式，通常在電控柜1中設(shè)置有變頻器、可
編程序控制器(PLC)、制動單元、顯示單元等電器件。變頻器的輸出端與 電動機20相連，在PLC的控制下，電動機20有規(guī)律地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，從而 實現(xiàn)游梁16繞支承軸17的旋轉(zhuǎn)和抽油桿29的上、下往復(fù)運動。測位裝置 采用位移測位器7，位移測位器7安裝在機架上與電控柜1連接，用來校正 單次運行距離。編碼器32安裝在電動機20的輸出軸上與電控柜1連接， 它把抽油機運行情況反饋給變頻器和可編程序控制器，從而抽油機實現(xiàn)閉 環(huán)控制。
當(dāng)抽油機安裝或修井時，巻揚機30放出的鋼絲繩經(jīng)過滑輪24后掛到 機架2上的掛繩勾31上，以便用巻揚機30提升配重3或者掛抽油桿29。
權(quán)利要求
1. 一種天平式游梁抽油機，包括游梁、支承架、掛繩機構(gòu)、動力裝置、驅(qū)動繩、驅(qū)動輪、配重、抽油桿，其特征在于游梁通過支承軸安裝在支承架上，支承架安裝在機架上，驅(qū)動輪設(shè)在機架上的驅(qū)動架上，抽油桿和配重分別位于游梁的回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽油桿通過掛繩機構(gòu)與游梁連接，配重連接到游梁上，動力裝置與驅(qū)動輪連接，驅(qū)動繩的一端或者連接游梁回轉(zhuǎn)中心一側(cè)的掛繩機構(gòu)，或者直接固定在游梁上，驅(qū)動繩的另一端或者繞過驅(qū)動輪與游梁回轉(zhuǎn)中心另一側(cè)的掛繩機構(gòu)連接，或者直接固定在驅(qū)動輪上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天平式游梁抽油機，其特征在于動力裝置 包括電動機、第一皮帶輪、第二皮帶輪、皮帶和變速箱，第一皮帶輪安裝 在電動機的輸出軸上，第二皮帶輪安裝在變速箱的輸入軸上，皮帶連接第 一皮帶輪和第二皮帶輪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天平式游梁抽油機，其特征在于動力裝置 包括電動機、第一皮帶輪、第二皮帶輪和皮帶，第一皮帶輪安裝在電動機 的輸出軸上，第二皮帶輪安裝在驅(qū)動輪的軸上，皮帶連接第一皮帶輪和第 二皮帶輪，此時電動機為低速、大轉(zhuǎn)矩的永磁同步電機。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l一3中任何一項所述的天平式游梁抽油機，其特征 在于掛繩機構(gòu)包括安裝在游梁上的驢頭、驢頭牽引繩和懸繩器，驢頭與 驢頭牽引繩連接，懸繩器連接在驢頭牽引繩上，配重通過掛繩機構(gòu)懸掛在 游梁上或者直接固定在游梁上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天平式游梁抽油機，其特征在于還包括為了調(diào)節(jié)驅(qū)動繩繞驅(qū)動輪包角大小的增角輪和為了調(diào)節(jié)驅(qū)動繩運動方向的導(dǎo) 向輪，增角輪安裝在機架上，導(dǎo)向輪安裝在機架上的導(dǎo)向輪架上，驅(qū)動繩 繞過增角輪和導(dǎo)向輪，且驅(qū)動繩的兩端分別連接游梁回轉(zhuǎn)中心兩側(cè)的掛繩 機構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的天平式游梁抽油機，其特征在于還包括用 于調(diào)節(jié)驅(qū)動繩張力的漲緊輪，漲緊輪壓在驅(qū)動繩上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的天平式游梁抽油機，其特征在于還設(shè)有電 控裝置、測位裝置和編碼器，以便動力裝置有規(guī)律地正反向轉(zhuǎn)動，同時調(diào) 節(jié)其換向間歇，測位裝置安裝在機架上，編碼器安裝在電動機的輸出軸上， 電控裝置與動力裝置、測位裝置及編碼器連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的天平式游梁抽油機，其特征在于還設(shè)有電 控裝置、測位裝置和編碼器，以便動力裝置有規(guī)律地正反向轉(zhuǎn)動，同時調(diào) 節(jié)其換向間歇，測位裝置安裝在機架上，編碼器安裝在電動機的輸出軸上， 電控裝置與動力裝置、測位裝置及編碼器連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的天平式游梁抽油機，其特征在于機架 上安裝有巻揚機，驢頭下端安裝有滑輪，巻揚機的鋼絲繩經(jīng)過滑輪后掛到 機架上的掛繩勾上，用來提升配重或者掛抽油桿。
全文摘要
一種天平式游梁抽油機，包括游梁、支承架、掛繩機構(gòu)、動力裝置、驅(qū)動繩、驅(qū)動輪、配重、抽油桿，游梁通過支承軸安裝在支承架上，支承架安裝在機架上，驅(qū)動輪設(shè)在機架上的驅(qū)動架上，抽油桿和配重分別位于游梁的回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)，抽油桿通過掛繩機構(gòu)與游梁連接，配重連接到游梁上，動力裝置與驅(qū)動輪連接，驅(qū)動繩的一端或者連接游梁回轉(zhuǎn)中心一側(cè)的掛繩機構(gòu)，或者直接固定在游梁上，驅(qū)動繩的另一端或者繞過驅(qū)動輪與游梁回轉(zhuǎn)中心另一側(cè)的掛繩機構(gòu)連接，或者直接固定在驅(qū)動輪上。本發(fā)明提供的天平式游梁抽油機換向沖擊小，完全由程序控制，平衡精度可達(dá)96％以上，因此節(jié)電率可達(dá)35％~60％，尤其是減速機構(gòu)中沒有變速箱時，該機的節(jié)電效率更高，并且大幅度降低噪音(50db以下)，并且無漏油處。
文檔編號F16H37/00GK101298833SQ20081010854
公開日2008年11月5日 申請日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月13日
發(fā)明者洪正錄, 金成群 申請人:金成群