平衡型循環定時及遠程控制抽油機的製作方法

2023-07-25 03:01:01

專利名稱：平衡型循環定時及遠程控制抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種平衡型循環定時及遠程控制的抽油機，它屬於石油行業中的油田抽油裝置。
目前油田應用最多的遊梁式抽油機，耗能大，抽油效率不高；因此已有許多人力圖改進遊梁式抽油機，近年來有人提出的無遊梁抽油機，雖然能夠提高抽油效率，降低能源損耗，但其結構不合理，致使設備複雜，零部件過多，部份零部件極易損壞，壽命極短；另外它還存在不具備調衝、調次能力，不能適應油井採油的實際需要；此外還存在機械噪聲過大等問題，難易推廣應用。
本實用新型的目的在於改進現有抽油機存在的問題，使抽油機的結構更加合理，更加簡單、減少零部件，降低生產製造成本，提高零部件使用壽命，降低噪聲，同時解決油田用戶對調衝、調次的需求，以及實現遠端控制抽油機的開機和停機，為實現自動化及網絡化管理打下基礎。
為實現上述目的，本實用新型的平衡型循環定時及遠程控制抽油機由光杆(1)、連接器(2)、平衡驅動鏈(3)、機架(4)、裡軌道(5)、外軌道(6)、銷齒架(21)、導輪(8)、電機(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車裝置(18)、剎車片(19)、循環定時器及遠程控制接口組成。
機架(4)頂部裝有2個直徑大於1米的導輪(8)；光杆(1)通過連接器(2)與導輪(8)的平衡驅動鏈(3)相連接，平衡驅動鏈(3)的另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置上設有電機(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)、平衡箱(17)由箱體和平衡捧組成；電機(9)通過小皮帶輪(11)和皮帶(14)與變速箱(15)上的大皮帶輪(16)相連接，大皮帶輪(16)帶動變速箱(15)內的齒輪組，最後帶動鏈輪(13)，鏈輪(13)與機架(4)上的環形封閉銷齒架(21)的銷齒(7)相齧和，大軸承(12)位於環形封閉銷齒軌跡相平行的裡軌道(5)和外軌道(6)之間；導輪(8)上裝有電磁剎車裝置(18)、電磁剎車裝置(18)上裝有剎車片(19)；銷齒架(21)上銷釘(7)外套有尼龍套(20)；循環定時器由LM555組成的多諧振蕩器及HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成，繼電器的接點一邊連接電機(9)的電源線，一邊連接到供電線路；遠程控制接口由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩態電路和繼電器J連接而成，繼電器的接點分別連接到電機(9)的電源進線及供電線路。
採用這樣的結構後，由於牽引裝置(10)、電機(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)安裝在一起，以其自身重量作為平衡體，並經牽引裝置(10)連接到平衡驅動鏈(3)與抽油機負載——抽油杆及井內油重取得基本平衡；電機(9)、變速箱(15)、鏈輪(13)、銷釘架(21)、裡軌道(5)、外軌道(6)構成了抽油機的驅動系統，經牽引裝置(10)和平衡驅動鏈(3)去驅動抽油泵工作，這一結構與以前平衡箱(17)與牽引裝置(10)、 電機(9)、變速箱(15)分離相比，不僅結構簡單，便於生產製造，而且縮小了體積，便於維護；又由於導輪(8)直徑大於1米，遠較以往遊梁式抽油機的導輪(8)直徑大，且平衡驅動鏈(3)由鋼絲繩製成，導輪(8)直徑大，平衡驅動鏈(3)的彎曲半徑大，降低了鋼絲繩的疲勞，延長了它的使用壽命；銷齒架(21)上銷釘(7)外套有尼龍套(20)，減小了與鏈輪(13)的磨擦和摩損，提高了壽命，降低了抽油機工作時的機械噪音；導輪(8)上裝有電磁剎車裝置(18)、電磁剎車裝置(18)上裝有剎車片(19)，這一結構便於更有效地控制導輪的制動；由LM555、HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成的循環定時器，可使本實用新型的平衡型循環定時及遠程控制抽油機根據現場油井油量情況，設定連續開機或間斷式開機，且間斷式開機的開機時間和停機時間都可通過HK1、RP1、HK2、RP2調整確定，雖然沒有採用遊梁式抽油機的調衝、調次方法，但同樣解決了根據油井油量調整抽油機的抽油量；由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩態電路和繼電器J連接而成的遠程控制接口，使本實用新型的平衡型循環定時及遠程控制抽油機，能夠採用無線或有線的方式實現遠程遙控。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明


圖1為本實用新型主結構示意圖圖2為
圖1的A-A向視圖圖3為循環定時器示意圖圖4為遠程控制接口示意圖如
圖1所示，本實用新型的機械結構主要由光杆(1)、連接器(2)、平衡驅動鏈(3)、機架(4)、裡軌道(5)、外軌道(6)、銷齒架(21)、導輪(8)、電機(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車裝置(18)、剎車片(19)組成。
機架(4)上安裝有裡軌道(5)、外軌道(6)銷齒架(21)和導輪(8)，抽油泵的光杆(1)通過連接器(2)與兩條平衡驅動鏈(3)經兩個直徑大於1米的導輪(8)，其另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置(10)上安裝有電機(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)，電機(9)通過小皮帶輪(11)和皮帶(14)與變速箱(15)上的大皮帶輪(16)相連接，大皮帶輪(16)帶動變速箱(15)內的齒輪組最後帶動鏈輪(13)，鏈輪(13)與機架(4)上的環形封閉銷齒架(21)的銷齒(7)相齧和，大軸承(12)位於環形封閉銷齒軌跡相平行的裡軌道(5)和外軌道(6)之間，這就逼使鏈輪(13)與銷齒架(21)的銷齒(7)正確嚙合，由於電機(9)的運轉帶動牽引裝置(10)沿著環形封閉軌道運轉，平衡驅動鏈(3)的兩端分別帶動抽油機泵的光杆(1)和電機(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)作上下往復運動，平衡箱(17)由箱體和平衡棒組成，增加或減少平衡棒，使平衡體的總重量和抽油機泵中的光杆和油柱的總重量相平衡，從而實現很小的牽引力即可帶動抽油機泵光杆(1)作上、下往復直線運動，因而具有節能之功效，增加銷齒架(21)的長度，可提高抽油泵衝程長度，有利於提高抽油率。
圖三所示的本實用新型的循環定時器，可設定連續工作或間隙工作。通過HK1、RP1和HK2、RP2設定開機、停機時間，在油井油量不足的情況下，可縮短開機時間、增加停機時間，反之亦然。如設定開機為3小時，停機為1小時，則本實用新型所述的抽油機將按工作3小時，停機1小時循環工作。這一工作方式雖然沒有調衝和調次，但是起到了與調衝和調次相同的效果，滿足了油田採油的要求，而且與調衝、調次相比，這一方式更方便更節省電力。
循環定時器的工作是這樣的，LM555時基集成電路組成佔空比可調的多諧振蕩器。在C3的充放電迴路中串入了HK1、RP1和HK2、RP2，分別作為抽油機開機和停機時間的調整。其工作過程如下當接通電源時，由變壓器、整流橋以及由R1、C1、DW1組成的12V穩壓電源通過R3、HK1的串聯電阻及PR1、VD5向C3充電，IC1的(3)腳輸出高電平，LED發亮，繼電器J吸合，抽油機開機並持續工作到設定的時間，當工作時間到設定值時，IC翻轉，(3)腳輸出低電平，繼電器J釋放，抽油機停止工作，並持續停機，直至到設定的停機時間值時，C3經VD6、R4、HK2上的串聯電阻，RP2及IC的(7)腳對地放電，IC翻轉，(3)腳輸出高電平，繼電器J吸合，抽油機開機工作，如此循環定時工作。
本實用新型的遠程控制接口由非門F1～F3及R1構成的奇數級放大器進行放大，放大後的信號徑C1耦合至IC2的(1)腳，IC2的內部結構如圖4-2所示，當未接到控制信號時，雙穩態電路輸出端Q為低電平，緩衝驅動三極體V截止，(8)腳為高電位，繼電器J處於斷電釋放狀態。
當收到遠程控制信號時，經IC1放大並由C1耦合至IC2再次放大，然後由(13)腳輸出並由C3、C4耦合至雙穩態電路輸入觸發端(9)腳和(10)腳，於是雙穩態電路翻轉，輸出端Q變為高電平，驅動三極體V由截止變為導通，(8)腳變為低電平，繼電器J吸合，其常開觸點KS閉合，接通抽油機電源，抽油機開始工作，直至得到第二次控制信號，Q端重新變為低電平，三極體V截止，繼電器J釋放，KS斷開，抽油機斷電，停止工作。由此可通過遠程控制接口來控制本實用新型的平衡型循環定時及遠程控制抽油機的工作。
權利要求1.一種平衡型循環定時遠程控制抽油機，主要由光杆(1)、連接器(2)、平衡驅動鏈(3)、機架(4)、裡軌道(5)、外軌道(6)、銷齒架(21)、導輪(8)、電機(9)、牽引裝置(10)、小皮帶輪(11)、大軸承(12)、鏈輪(13)、皮帶(14)、變速箱(15)、大皮帶輪(16)、平衡箱(17)、電磁剎車裝置(18)、剎車片(19)、循環定時器及遠程控制接口組成，其特徵在於平衡驅動鏈(3)的另一端與牽引裝置(10)相連接，牽引裝置上設有電機(9)、變速箱(15)、平衡箱(17)；循環定時器由LM555組成的多諧振蕩器及HK1、RP1、HK2、RP2、繼電器J連接而成，繼電器的接點一邊連接電機(9)的電源線，一邊連接到供電線路；遠程控制接口由CD4069高增益放大器和SL517A雙穩態電路和繼電器J連接而成，繼電器的接點分別連接到電機(9)的電源進線及供電線路。
2.如權利要求1所述的平衡型循環定時遠程控制抽油機，其特徵在於機架(4)頂部裝有2個直徑大於1米的導輪(8)。
3.如權利要求1所述的平衡型循環定時遠程控制抽油機，其特徵在於銷齒架(21)上的銷釘(7)外套有尼龍套(20)。
4.如權利要求1所述的平衡型循環定時遠程控制抽油機，其特徵在於導輪(8)上裝有電磁剎車裝置(18)、電磁剎車裝置(18)上裝有剎車片(19)。
專利摘要一種平衡型循環定時及遠程控制的抽油機,屬於石油行業中的油田抽油裝置。平衡箱(17)與電機(9)、變速箱(15)連為一體,使結構簡單合理,降低生產製造成本,提高零部件使用壽命,降低噪聲;循環定時器能有效地控制抽油機工作,根據油井的油量調整工作,遠程控制接口能實現遠端控制抽油機的開機和停機,為實現自動化及網絡化管理打下基礎。本實用新型可廣泛應用於油田油井作為抽油裝置。
文檔編號F04B47/14GK2503199SQ0122956
公開日2002年7月31日 申請日期2001年7月3日 優先權日2001年7月3日
發明者袁棟定 申請人:傅吉康