柔性传动游梁式抽油机 一、技术领域:本发明涉及一种采油机械设备,特别涉及一种柔性传动游梁式抽油机。
二、背景技术:目前,我国机械采油井的数量占油井总数的90%以上。其中,由抽油机一抽油杆一抽油泵组成的三抽设备的抽油井占80%左右,例如:长冲程抽油机和游梁式抽油机等,油田产量占75%以上。随着三抽设备研究水平的提高和油田开发方式的变化,这种三抽采油井的数量有不断增加的趋势;然而,现有的游梁式抽油机由于其结构庞大,效率低,调参不便已经不适应发展要求。
三、发明内容:本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种改进的游梁式抽油机的结构,并且能耗低、系统效率高的柔性传动游梁式抽油机。
其技术方案是:包括置于底座(8)之上地支架(13)、活动连接于支架(13)顶端的游梁(2)、固定于游梁(2)一端的前驴头(1)和另一端的变力臂结构(6)、传送带(10)和传动系统(33),其特征在于:所述的变力臂结构(6)通过传送带(10)、传动系统(33)、一个前导向轮(15)、一个后导向轮(9)与前驴头(1)形成密闭连接。
其中,所述的变力臂结构(6)为下偏式结构,并且与配重块(30)配合;下偏式结构为后驴头(4)、配重长臂(31)或者配重曲臂(32)。
其中,一种技术方案是传动系统(33)固定在底座(8)上,可以设置在后导向轮(9)和前导向轮(15)的中间。
另一种技术方案是所述的传动系统(33)设置于固定在底座(8)上,仅与一个后导向轮(15)、传送带(10)、传动系统(33)、前驴头(1)形成密闭连接。
本发明的有益效果是:①取消了游梁式抽油机原有的曲柄连杆机构,用电机换向代替机械换向,靠系统平衡力矩有规律的变化,实现换向时无能量消耗;②该机采用对称平衡方式,可以实现较精确的平衡效果,节约更多的动力消耗,提高了抽油机运行的经济性。此外,由于可以实现抽油机较精确的平衡效果,抽油机运转更加平稳、噪音更小;③适当增加机架高度和调整游梁长度可增加抽油机的冲程长度,容易实现大冲程的抽油机;④取消了游梁式抽油机原有的曲柄连杆机构,故障点少,安全可靠,维修方便。
四、附图说明:
附图1是本发明一种实施例的结构示意图;
附图2是本发明的传动系统的俯视图;
附图3是本发明的一种实施例的结构示意图;
附图4是本发明的另一种实施例的结构示意图;
附图5是本发明的又一实施例的结构示意图;
附图6是本发明的又一实施例的结构示意图;
附图7是本发明的又一实施例的结构示意图;
附图8是本发明的又一实施例的传动系统的结构示意图。
图中:1-前驴头,2-游梁,3-中轴承座,4-后驴头,5-配重导轨,6-配重装置,7-配重导向机构,8-底座,9-后导向轮,10-后传动带,11-减速机,12-卷筒,13-支架,14-卷筒轴承座,15-前导向轮,16-光杆,17-前传动带,18-悬绳器,19-位置传感器,20-小联轴器,21-刹车机构,22-大联轴器,23-电机,30-配重块30,31-配重长臂,32-配重曲臂,33-传动系统。
五、具体实施方式:
结合附图,对本发明作进一步的描述:
实施例1:如附图1和2所示:主要技术方案是:包括置于底座8之上的支架13、活动连接于支架13顶端的游梁2、固定于游梁2一端的前驴头1和另一端的变力臂结构6、传送带10和传动系统33,其中,所述的变力臂结构6通过传送带10、传动系统33、后导向轮9、前导向轮15与前驴头1形成密闭连接。
所述的变力臂结构6为下偏式结构,并且与配重块30配合,此结构用于变换力矩,从而,使之在向下冲程时,力矩变大,从而节省耗能,反之,力矩变小,通过力矩的变化,配合电机换向节省耗能;下偏式结构可以为后驴头4;传动系统33固定在底座8上,可以设置在前后两个导向轮15、9的中间。
传动系统33包括电机23、减速器11、联轴器、卷筒12,所述的电机23通过电控系统控制,并连接减速器11和联轴器、卷筒12。电机23通过本领域技术人员所熟知的电控系统控制电机23实现传动正反转动,经减速器11、联轴器驱动卷筒12正反转动缠绕释放传动带10,使前后驴头1和4上下往复运动,实现抽汲原油。同时利用位置传感器19来确定冲程长度,实现冲程无级调整和光杆16上行和下行速度的分别调节。平衡的重量取悬点最小载荷和悬点最大载荷的平均值,修井作业同游梁式抽油机。
该抽油机传动过程是:电机23通过小联轴器20、刹车机构21与减速器11输入轴联接,减速器11的输出轴与卷筒12联接,卷筒12上的前后传动带10分别通过前后导向轮15、9与前后驴头1、4相联接,光杆16通过悬绳器18与前驴头相联,配重装置6与后驴头4相联并沿导轨5运动。
该抽油机详细的工作过程如下:当悬绳器18在最低点,配重装置6在最高
点时,按动光杆上行启动按钮启动电机23,启动后电机23通过减速器11带动卷筒12缠绕后传动带10同时释放前传动带17,配重装置6下行,光杆16开始上冲程。当悬绳器18在最高点,配重装置6在最低点时,按动光杆下行启动按钮启动电机23,启动后电机23通过减速器11带动卷筒12缠绕前传动带17同时释放后传动带10,配重装置6上行,光杆16开始下冲程。该抽油机工作时,依靠其游梁后臂有效长度的有规律变化,实现了配重装置6在最低点时平衡力矩最小,配重装置6在最高点时平衡力矩最大的工作状态,从而实现了该抽油机在既无机械刹车也无电气制动的条件下,靠系统平衡力矩有规律的变化,保证电机在换向时既无回馈电流也无启动电流,实现无能耗换向,从而达到了节能目的,也保证了机电系统运行的可靠性。由于该抽油机取消了传统的曲柄连杆机构,可以实现冲程和冲次的无级调整,也可以制造大型的抽油机,满足抽油机的发展要求。
实施例2:与实施例1不同的是:变力臂结构6为配重长臂31,并且与配重块30配合,此结构用于变换力矩,从而,使之在向下冲程时,力矩变大,从而节省耗能,反之,力矩变小,通过力矩的变化,配合电机换向节省耗能;如附图3所示,配重装置6通过配重导向机构7在配重导轨5内滑动,传动系统33固定在底座8上,可以设置在后、前两个导向轮9、15的中间。
实施例3:与实施例1不同的是:变力臂结构6为配重曲臂32,并且与配重块30配合;如附图4所示,传动系统33固定在底座8上,可以设置在两个导向轮9,15的中间。
实施例4、5、6:与实施例1、2和3不同的是:包括电机23、减速器11、联轴器20、22、驱动卷筒12的传动系统33设置于固定在底座8上,仅与一个后导向轮15、传送带10、传动系统33、前驴头1形成密闭连接,这样可以去掉一个前导向轮9,如附图5、6、7和8所示的结构。
总之,本领域技术人员所熟知的一些变换不能全部罗列,也尽属于本权利要求所要求的保护范围。