雙牽引抽油機的製作方法
2023-06-12 15:58:31
專利名稱：雙牽引抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油機械，尤其是能夠節約能源的抽油機。
背景技術：
目前公知的遊梁式抽油機還是120多年前由美國人自拉夫金(Iifkin)實用新型的，由於這種抽油機皮實耐用，管理粗放，故在石油開採過程中一直使用至今，但是隨著現代科學技術的發展和節約能源的戰略需要，該型抽油機所存在的能耗高，體積大，耗材多，機構複雜，調參困難以及不能應用於長衝程、低衝次、稠油開採場合的缺陷逐步凸現出來，無疑，傳統遊梁式抽油機受到了前所未有的技術挑戰。在此形勢下，科技人員研發出好多種無遊梁式抽油機,如皮帶抽油機,直線電機抽油機,塔架式外轉子電機抽油機,摩擦換向抽油機等。客觀地講，這些無遊梁式抽油機都有一定程度的技術進步，比較節能，並能應用於長衝程、低衝次、小泵深抽，大泵提液的場合，但是上述的多種無遊梁式抽油機電機配備功 率較大，製造成本高，節電效果不顯著，皮帶、鋼絲繩等柔索使用壽命短。
發明內容為了克服傳統遊梁式抽油機和無遊梁式抽油機的上述不足，本實用新型提供雙牽引抽油機，該型抽油機不僅能夠滿足各種井況的原油抽吸，而且動力配備大幅度降低，更大程度節約能源，同時，皮帶、鋼絲繩、鏈條等使用壽命大大延長，安全係數也有了很大提高。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是雙牽引抽油機包括機架9，上平臺1，電機及滾筒2，前導輪3，中間導輪13，前邊索帶4，主配重索帶11，副配重索帶12，主配重10，副配重14，懸繩器6，光杆卡子5。由副配重14，中間導輪13，前導輪3，副配重索帶12，懸繩器6構成副配重牽引系統，利用副配重的自身重力對懸點負荷作牽引。所述索帶為皮帶或鋼絲繩或鏈條。所述電機為開關磁阻電機或稀土永磁同步電機。當電機及滾筒2通電旋轉後(設為逆時針轉動)，索帶4通過電機滾筒2卷揚，牽引前側懸點負荷向上止點運行，後側主配重在重力作用下向下止點運行，索帶11在滾筒上逐步放開，與此同時，副配重14在自身重力作用下拉著副配重索帶12經過中導輪13和前導輪3，與電機及滾筒2、主配重10 —起合力把前側懸點負荷從下止點拉升到上止點，從而帶動光杆7帶動抽油泵把地下原油抽吸到地面。當電機及滾筒2換向旋轉後(順時針轉動)，光杆及杆柱、液柱在其重力作用下向下止點運行，索帶4隨著電機及滾筒2旋轉，拽著懸點負荷向下止點運行，主配重10隨著索帶11通過電機及滾筒2卷揚向上止點運行，與此同時，懸點負荷拉著副配重索帶12將副配重14向上止點提升，直至將其提升到上止點，把重力能儲存起來，為下一衝程作準備。顯而易見，設置副配重，將懸點負荷進行合理分解，由主配重和副配重分別承擔，而副配重參與拉升懸點負荷並未消耗任何能源，而是利用自身的重力作功，也就是將懸點自身固有的重量加以挖潛，變成可利用的重力作功。現以油田最常用的14型抽油機為例，進一步說明安裝副牽引系統的作用。一般14型抽油機工作時從示功圖上可以看到懸點上升時最大負荷100KN，懸點下降時最小負荷60KN。在未設置副配重時,主配重一般為80KN,即最大懸點負荷和最小懸點負荷之平均值，抽油機在運行時，當電機及滾筒逆時針轉動時，電機前側懸點負荷往上止點運行，負荷為100KN，主配重為80KN，電機承擔20KN(摩擦力忽略不計，下同)，把懸點負荷從下止點提升到上止點，抽油泵完成抽油過程。當電機及滾筒順時針轉動時，懸點負荷為60KN，主配重為80KN,電機同樣也是承擔20KN,把懸點負荷從上止點下放到下止點，抽油泵完成充油過程。設滾筒直徑為1000mm，上衝程時電機及滾筒輸出的扭矩，前側為100KNX 1000/2 =50KN m，後側為80KNX 1000/2 = 40KN m。增加了副配重後，再分析電機及滾筒上的受力情況，假設前側懸點負荷仍然不變，副配重為50KN，主配重為30KN，兩者之和仍為80KN，當電機及滾筒逆時針轉動，首先副配重利用自身重力將懸點最大負荷承擔了 50KN，剩下50KN，由主配重承擔了 30KN，電機及滾筒再承擔20KN,便將懸點負荷從下止點提到上止點。當電機及滾筒順時針轉動時,懸點最小負荷60KN，依靠它可以將副配重50KN提起，但由於主牽引仍然拽著，懸點負荷不能輕易下行，仍然要依靠電機及滾筒承擔20KN，克服主配重30KN的重力才能將懸點負荷下放到下止點。 通過設置副配重後，再分析作用在電機及滾筒上的扭矩，上衝程時，前側I為(100-50) X 1000/2 = 25KN m，後側為30X1000/2 = 15KN m。增設副配重前後比較，前側50KN*m-25KN *m = 25KN .m，後側:40KN m_15KN m=25KN m，前側扭矩降低25 + 50 = 50%，後側扭矩降低25 + 40 = 62. 5%。顯而易見，作用在電機及滾筒上的扭矩減少50-62. 5%。本實用新型的有益效果是首先是節能，通過上述計算，可降低電機扭矩50-62. 5%，其次，方便井口作業卸負荷，第三，由於負荷分解到主、副兩個牽引系統，使索帶的使用壽命大大延長，第四，由於增加了副牽引系統，增加了安全係數，不致於柔性索帶同時折斷，更安全，更保險，第五，減小電機額定扭矩，使電機規格降小，進而降低製造成本。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明圖I是現有技術皮帶抽油機左視圖圖2是現有技術皮帶抽油機主視圖圖3是本實用新型結構原理左視圖圖4是本實用新型結構原理主視圖在圖中1、上平臺；2、電機及滾筒；3、前導輪；4、前邊索帶；5、光杆卡子；6、懸繩器；7、光杆；8、井口 ；9、機架；10、主配重；11、主配重索帶；12、副配重索帶；13、中間導輪；14、副配重；15、控制櫃。
具體實施方式
在圖3實施例中，用型鋼焊制機架9和上平臺1，在上平臺I上安裝電機及滾筒2，前導輪3，中間導輪13，前側索帶4 一端與電機及滾筒2固定，另一端繞過前導輪3與懸繩器6用銷子連結，主配重索帶11上端與電機及滾筒2固定，另一端與主配重10用銷子連接。電機及滾筒2通過索帶對懸點負荷6和主配重10是通過卷揚進行牽引的。副配重索帶12繞過中間導輪13和前導輪3與懸繩器6用銷子連結，後端與副配重14也用銷子連結，副牽引系統對前側懸點負荷6和副配重14是利用重力曳引方式進行牽引的，完全是無功損耗。 控制櫃15用以控制電機啟停、運行、調節轉速和正反轉。
權利要求1.一種雙牽引抽油機，包括機架(9)，上平臺(I)，電機及滾筒(2)，前導輪(3)，中間導輪(13)，前邊索帶(4)，主配重索帶(11)，副配重索帶(12)，主配重(10)，副配重(14)，懸繩器(6)，光杆卡子(5)，其特徵是由副配重(14)，中間導輪(13)，前導輪(3)，副配重索帶(12)，懸繩器(6)構成副配重牽引系統，利用副配重的自身重力對懸點負荷作牽引。
2.根據權利要求I所述的一種雙牽引抽油機，其特徵在於所述副牽引系統是利用重力曳引方式牽引懸點負荷的。
3.根據權利要求I所述的一種雙牽引抽油機，其特徵在於所述索帶是皮帶或鋼絲繩或鏈條。
4.根據權利要求I所述的一種雙牽引抽油機，其特徵在於所述電機為開關磁阻電機或稀土永磁同步電機。
專利摘要一種雙牽引抽油機，由機架9和上平臺1構成抽油機載體，在上平臺上設置電機及滾筒2、前導輪3，索帶4的一端固定在電機及滾筒2上，從前導輪3上繞過再與懸繩器6連結，光杆7自井口中心8伸出與懸繩器6用光杆卡子5連接，索帶11的上端固定在電機及滾筒2上，另一端與主配重10連結，構成抽油機的主牽引系統。在上平臺1的電機及滾筒2與導輪3之間設置中導輪13，副配重索帶12繞過中導輪13，前導輪3，前端與懸繩器6相連結，後端與副配重14相連結，構成了抽油機的副牽引系統。該型抽油機不僅能夠滿足各種井況的原油抽吸，而且動力配備大幅度降低，更大程度節約能源，同時，索帶使用壽命大大延長，安全係數也有了很大提高。
文檔編號E21B43/00GK202560169SQ20112056804
公開日2012年11月28日 申請日期2011年12月14日 優先權日2011年12月14日
發明者廖啟新, 陳賓雁, 劉曉林, 段朋輝, 董麗麗, 陳欣, 廖大林 申請人:濮陽市信宇石油機械化工有限公司