旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机.pdf

本实用新型涉及油田开采机械设备，具体为一种旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，解决现有抽油机悬点失载后易造成破坏、平衡驴头与游梁的连接方式易造成设备事故及悬挂平衡装置不易调节等问题，包括支架、游梁、横梁、连杆以及旋转驴头、平衡驴头，平衡驴头上悬挂有平衡装置，旋转驴头与支架之间设有驴头拉杆，驴头拉杆两端分别与旋转驴头、支架铰接；平衡驴头与游梁采用垂直于游梁的两块连接板及紧固螺栓连接，横梁与连杆采用挂座、压盖、定位螺栓连接。采用先平衡后驱动结构，在现有抽油机上进行扬长避短，改善了各杆件的受力状况，达到了小结构，长冲程、维护费用低、安全可靠、操作方便、节能、节材之目的。该技术可用于新机制造和老机改造。

1、  一种旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，包括底座，安装在底座上的支架(1)、电动机(2)、减速器(3)，支架(1)上架设有连接在一起的游梁(4)和横梁(20)，游梁(4)前端安装有旋转驴头(5)，横梁(20)后端安装有平衡驴头(6)，旋转驴头(5)通过驴头旋转支座(7)与游梁(4)铰接，减速器(3)输出端与游梁(4)之间设有连杆(7)，平衡驴头(6)上通过吊绳悬挂有平衡装置(8)，游梁(4)与支架(1)以及横梁(20)与连杆(7)的连接处分别安装支架轴承座(21)及横梁轴承座(9)，其特征是旋转驴头(5)与支架(1)之间设有驴头拉杆(10)，驴头拉杆(10)两端分别与旋转驴头(5)、支架(1)铰接；平衡驴头(6)与游梁(4)的下连接处采用垂直于游梁(6)的两块连接板(11)及紧固螺栓(12)连接，横梁与连杆的连接处采用与横梁(20)固定的挂座(22)以及用于压紧连杆上接头并与挂座相互配合的压盖(23)、定位螺栓(24)连接。

2、  根据权利要求1所述的旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，其特征是平衡驴头(6)的空腔内浇注有金属或非金属填充块(13)，该填充块的浇注界面(14)为斜面。

3、  根据权利要求1或2所述的旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，其特征是平衡装置(8)采用易调悬挂平衡装置。

旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机
技术领域
本实用新型涉及油田开采机械设备，具体为一种旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机。
背景技术
石油是社会活动的血液，随着社会的发展其需求量越来越大，而石油开采的主力设备——抽油机的研究也越来越受到科技界的关注，各种节能、长冲程抽油机相继问世，出现了百花齐放的大好局面。按结构形式可分为常规型游梁式抽油机、前置型游梁抽油机、偏置型游梁抽油机和异相型游梁式抽油机等，按平衡方式可分为曲柄平衡、游梁平衡、复合平衡、气动平衡等。
上述抽油机中，常规型游梁式抽油机是先驱动后平衡，及平衡块在曲柄上，其优点是连杆只存在拉力无推力，无交变荷载，并且悬点失载后，平衡块的势能将在曲柄的旋转中逐步消失，无涉外破坏；但是其横梁轴承座力大，连杆力大，曲柄销力大，支架轴承座力大，从上述分析可见，游梁机的三个活动关节力均大，为此常规游梁机耗材多，耗能大。而偏置型游梁(平衡)抽油机采用先平衡、后驱动的方式，前后驴头由钢丝绳连接井口及悬挂配重装置，它们在支架轴承座上摆动，恰似一架天平，达到了对悬点对称平衡之目的，大大改善了各杆件的受力情况，而且节能、节材，但是却出现了新的问题，1、在抽油机工作时，一旦驴头悬点由于断杆、断绳、脱扣等原因发生失载现象，抽油机尾部平衡重的势能释放，极易造成破坏性的危害，即悬点失载保护问题；2、在油井转抽的初期，悬点负荷小，悬挂平衡重轻，平衡驴头将成为主平衡力矩，所以在此时驴头内的下偏质量在上死点和下死点将产生对驴头与游梁连接处的拉、压交变力矩，反映到连接处(间隙配合)，就会产生振动、冲击声，若有间隙，将使间隙越晃越大，造成设备事故的发生，而现有常规型抽油机驴头与游梁的连接方式为上、下连接板用四个销轴连接，有间隙，更易造成上述事故的发生，存在很大的安全隐患；同时在连杆上也存在着推、拉交变载荷，反映到连杆与横梁的上接头(采用间隙配合)就会产生振动、冲击声，甚至横梁晃动；3、平衡驴头上悬挂的平衡装置体积大、重量重，不易调节，而且费时费力。
发明内容
本实用新型为了解决现有偏置型游梁抽油机存在驴头悬点失载后易造成破坏、平衡驴头与游梁以及连杆与横梁之间采用间隙配合连接易造成设备事故以及悬挂平衡装置不易调节等问题，提供一种旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，包括底座，安装在底座上的支架、电动机、减速器，支架上架设有连接在一起的游梁和横梁，游梁前端安装有旋转驴头，横梁后端安装有平衡驴头，旋转驴头通过驴头旋转支座与游梁铰接，减速器输出端与游梁之间设有连杆，平衡驴头上通过吊绳悬挂有平衡装置，游梁与支架以及横梁与连杆的连接处分别安装支架轴承座及横梁轴承座，本实用新型的创新点在于旋转驴头与支架之间设有驴头拉杆，驴头拉杆两端分别与旋转驴头、支架铰接；平衡驴头与游梁的下连接处采用垂直于游梁的两块连接板及紧固螺栓连接，横梁与连杆的连接处采用与横梁固定的挂座以及用于压紧连杆上接头并与挂座相互配合的压盖、定位螺栓连接。
采用本实用新型的结构设计，旋转驴头随游梁摆动(公转)的同时，它在驴头拉杆的制约下必须自转，为此，就增加了悬绳在驴头上的缠绕长度，从而达到增程之目的，同时也解决了游梁平衡抽油机悬点失载的保护问题；此外平衡驴头与游梁的下连接处的连接结构采用无间隙连接，能在交变载荷条件下，做到无振动，无冲击的可靠连接；连杆与横梁连接处采用了锁死无间隙连接方式，即将连杆上接头紧固在压盖与挂座形成的轴孔内，使用压盖将连杆上接头锁死，保证了整个抽油机的稳定可靠运行。
为了进一步优化本实用新型的结构，完善其功能，还进行了以下优化设计，所述平衡驴头的空腔内浇注有金属或非金属填充块，该填充块的浇注界面为斜面，使得该平衡驴头具有一定的偏置重量，通过控制浇注界面的高低及倾斜角度，达到动态变矩平衡的目的；所述平衡装置采用易调悬挂平衡装置，其具体结构可采用专利号为98246650.1的专利技术方案，也可为如本实用新型所述图2中的简易结构。
与现有技术相比，本实用新型在游梁上设既能公转又能自转的旋转驴头和能够在运行中动态变矩的平衡驴头组成，两个驴头由钢丝绳连接井口及易调悬挂平衡装置，通过控制平衡驴头空腔内填充物的界面达到了对悬点对称平衡之目的；同时旋转驴头在驴头拉杆的作用下不仅达到了增程的目的，也避免了悬点失载的现象；而且平衡驴头与游梁之间、连杆与横梁之间采用无间隙连接方式，连接可靠，耐冲击，能耗小，保证整个抽油机的稳定可靠运行；此外平衡装置采用易调悬挂平衡装置，具有操作方便、省时省力的优点；
总之，本实用新型采用先平衡后驱动结构，可为前置式或后置式，在现有抽油机的结构上进行扬长避短，大大改善了各杆件的受力状况，达到了小结构，长冲程、维护费用低、安全可靠、操作方便、节能、节材之目的。该技术不但可用于新机制造，也可用于老机改造。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2图1中易调平衡装置的结构示意图
图3为图1中平衡驴头的结构示意图
图4为图3中的局部放大图
图5为横梁与连杆连接处的结构示意图
图中：1-支架，2-电动机，3-减速器，4-游梁，5-旋转驴头，6-平衡驴头，7-驴头旋转支座，8-平衡装置，9-横梁轴承座，10-驴头拉杆，11-连接板，12-紧固螺栓，13-填充块，14-浇注界面；15、16-重块；17-轻块，18-重块连接螺栓，19-悬重拉杆，20-横梁，21-支架轴承座，22-挂座，23-压盖，24-定位螺栓。
具体实施方式
旋转驴头游梁平衡双驴头抽油机，如图1所示，底座，安装在底座上的支架1、电动机2、减速器3，支架1上架设有连接在一起的游梁4和横梁20，游梁4前端安装有旋转驴头5，横梁20后端安装有平衡驴头6，旋转驴头5通过驴头旋转支座7与游梁4铰接，减速器3输出端与游梁4之间设有连杆7，平衡驴头6上通过吊绳悬挂有平衡装置8，如图2所示，平衡装置8采用易调悬挂平衡装置，也称重块下调轻块上调装置，具体结构如下：包括重块15、16，轻块17，重块连接螺栓18以及悬重拉杆19，该装置的重块下调是采用反向思维，即从下面取下重块，一个人一把扳手就可将500kg以上的重块通过连接吊耳中的重块连接螺栓18逐个从下面放下或收起，轻块则从上面取下或放上即可；游梁4与支架1以及横梁20与连杆7的连接处分别安装支架轴承座21及横梁轴承座9，旋转驴头5与支架1之间设有驴头拉杆10，驴头拉杆10两端分别与旋转驴头5、支架1铰接；如图4所示，平衡驴头6与游梁4的下连接处采用垂直于游梁6的两块连接板11及紧固螺栓12连接，如图5所示，横梁与连杆的连接处采用与横梁20固定的挂座22以及用于压紧连杆上接头并与挂座相互配合的压盖23、定位螺栓24连接；如图3所示，平衡驴头6的空腔内浇注有金属或比重比较大的非金属填充块13，该填充块的浇注界面14为斜面。
本实用新型的具体工作过程如下：电动机将动力传递至减速器，减速器从动轴带动连杆转动，使得连杆通过横梁拉动游梁摆动，旋转驴头及平衡驴头绕支架轴承座上、下摆动。在旋转驴头摆动(公转)的同时受驴头拉杆的制约，必须绕驴头旋转支座自转，这样就达到了前驴头既能公转又能自转之目的，平衡驴头内部浇注具有一定偏置重量的金属或非金属填充块，外部弧面上挂有切线平衡的易调悬挂平衡装置，整机外观恰似一架天平，做到了先平衡(变矩切线平衡)后驱动之目的。