一種單曲柄二次平衡式節能抽油機的製作方法
2023-04-25 11:06:41
專利名稱：一種單曲柄二次平衡式節能抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於油田採油機械製造技術領域，尤其涉及一種單曲柄二次平衡式節能抽油機。
背景技術：
在目前的機械採油中，主要的採油方式是抽油機採油，常規遊梁式抽油機作為發展和使用較早的遊梁式抽油機機型，以其結構簡單、製造容易、維護方便等優點在國內外被廣泛使用。現有技術提供的遊梁式抽油機採用四連杆機構加平衡塊的運動方式來實現採油動作，由於結構本身的特徵致使遊梁式抽油機存在平衡效果差，曲柄淨扭矩波動大，存在負扭矩、載荷率低、工作效率低及能耗大的缺點。
發明內容本實用新型提供了一種單曲柄二次平衡式節能抽油機，旨在解決現有技術提供的抽油機，存在平衡效果差、曲柄淨扭矩波動大、負扭矩現象嚴重、載荷率低、工作效率低及能耗大的問題。本實用新型的目的在於提供一種單曲柄二次平衡式節能抽油機，該節能抽油機包括動滑輪、一次平衡塊、一次平衡軸、第一軸承支架、第二軸承支架、底座、聯軸器、電動機、大鏈條輪、鏈條、小鏈條輪、二次平衡軸、第一上支架、第二上支架、二次平衡塊、採油樹、採油樹託板、井部支架、井部定滑輪、配套螺筒、調節螺杆、活動套筒、橫梁、頂部定滑輪、鋼絲繩；所述動滑輪安裝在所述一次平衡塊上，所述一次平衡塊安裝在所述一次平衡軸的一端上，所述一次平衡軸通過所述第一軸承支架及第二軸承支架安裝在所述底座上，所述一次平衡軸的另一端通過所述聯軸器與所述電動機的輸出軸傳動連接，所述電動機安裝在所述底座上，所述動滑輪、一次平衡塊、一次平衡軸、聯軸器及電動機構成了該節能抽油機的一次平衡系統；所述一次平衡軸上安裝有所述大鏈條輪，所述大鏈條輪通過所述鏈條與所述小鏈條輪傳動連接，所述小鏈條輪安裝在所述二次平衡軸上，所述二次平衡軸通過所述第一上支架及第二上支架固定在所述底座上，所述二次平衡軸上還安裝有所述二次平衡塊，所述大鏈條輪、鏈條、小鏈條輪、二次平衡軸及二次平衡塊構成了該節能抽油機的二次平衡系統；所述採油樹上安裝有所述採油樹託板，所述採油樹託板固定在所述井部支架的一端，所述井部支架的另一端安裝有所述井部定滑輪，所述井部支架的另一端固定在所述配套螺筒的一端，所述配套螺筒的另一端固定在所述調節螺杆的一端，所述調節螺杆的另一端固定在所述活動套筒的一端，所述活動套筒的另一端固定在所述橫梁的一端，所述橫梁通過所述第一上支架固定在所述底座上，所述橫梁的靠近所述活動套筒的一端安裝有所述頂部定滑輪，所述鋼絲繩的一端固定在所述橫梁上，所述鋼絲繩的另一端依次通過所述動滑輪、頂部定滑輪及井部定滑輪固定在所述採油樹託板上。進一步，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間採用圓柱齒輪的傳動方式時，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪；所述一次平衡軸上安裝有所述第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，所述第二齒輪通過轉動軸固定於所述第一上支架，所述第二齒輪與所述第三齒輪相嚙合，所述第三齒輪安裝在所述二次平衡軸上。進一步，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間採用傘齒輪的傳動方式時，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、傳動軸、第 三傘齒輪、第四傘齒輪；所述一次平衡軸上安裝有所述第一傘齒輪，所述第一傘齒輪與所述第二傘齒輪相嚙合，所述第二傘齒輪通過所述傳動軸與所述第三齒輪傳動連接，所述第三傘齒輪與所述第四傘齒輪相嚙合，所述第四傘齒輪安裝在所述二次平衡軸上，所述傳動軸通過軸承結構固定在所述第一上支架上。進一步，所述一次平衡塊通過鍵固定在所述一次平衡軸的一端。進一步，所述活動套筒通過銷軸固定在橫梁的一端。進一步，所述調節螺杆上安裝有調節螺母。本實用新型提供的單曲柄二次平衡式節能抽油機，由兩套平衡系統構成，一次平衡系統中，電動機通過聯軸器與一次平衡軸傳動連接，一次平衡軸帶動一次平衡塊運動，一次平衡塊上動滑輪的旋轉帶動了纏繞其上的鋼絲繩的運動，從而實現了抽油動作，同時電動機輸出的另一部分動力通過機械傳動方式帶動二次平衡系統中的二次平衡塊運動，實現了二次平衡動作，一次平衡系統與二次平衡系統轉速比滿足I : 2的關係，能夠獲得較好的調節扭矩曲線，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動方式可採用鏈條傳動、圓柱齒輪傳動及傘齒輪傳動，傳動方式多樣且靈活，一次平衡系統與二次平衡系統共同作用，消除了負扭矩現象，同時也減小了扭矩波動量，扭矩波動量的減小能夠更好的匹配電動機，提高了電動機及整個抽油機的工作效率，比常規抽油機節能30% 40%，實現了節能及環保的目的。
圖I是本實用新型實施例提供的單曲柄二次平衡式節能抽油機的正視圖；圖2是本實用新型實施例提供的單曲柄二次平衡式節能抽油機的左視圖；圖3本實用新型實施例提供的當一次平衡系統與二次平衡系統之間採用圓柱齒輪的傳動方式時，單曲柄二次平衡式節能抽油機的正視圖；圖4本實用新型實施例提供的當一次平衡系統與二次平衡系統之間採用傘齒輪的傳動方式時，單曲柄二次平衡式節能抽油機的正視圖。圖中1、採油樹；2、底座；3、鋼絲繩；4、一次平衡塊；5、第一軸承支座；6、動滑輪；7、第一上支架；8、頂部定滑輪；9、小鏈條輪；10、二次平衡軸；11、二次平衡塊；12、鏈條；13、第二上支架；14、電動機；15、聯軸器；16、一次平衡軸；17、第二軸承支座；18 :大鏈條輪；19、橫梁；20、活動套筒；21、調節螺杆；22、配套螺筒；23、井部定滑輪；24、井部支架；25、採油樹託板；26、第一齒輪；27、第二齒輪；28、第三齒輪；29、第四傘齒輪；30、第三傘齒輪；31、傳動軸；32、第二傘齒輪；33、第一傘齒輪；34、調節螺母。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定發明。圖I及圖2示出了本實用新型實施例提供的單曲柄二次平衡式節能抽油機的結構。為了便於說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。該節能抽油機包括動滑輪6、一次平衡塊4、一次平衡軸16、第一軸承支架5、第二軸承支架17、底座2、聯軸器15、電動機14、大鏈條輪18、鏈條12、小鏈條輪9、二次平衡軸 10、第一上支架7、第二上支架13、二次平衡塊11、採油樹託板25、井部支架24、井部定滑輪23、配套螺筒22、調節螺杆21、活動套筒20、橫梁19、頂部定滑輪8、鋼絲繩3 ；動滑輪6安裝在一次平衡塊4上，一次平衡塊4安裝在一次平衡軸16的一端上，一次平衡軸16通過第一軸承支架5及第二軸承支架17安裝在底座2上，一次平衡軸16的另一端通過聯軸器15與電動機14的輸出軸傳動連接，電動機14安裝在底座2上，動滑輪6、一次平衡塊4、一次平衡軸16、聯軸器15及電動機14構成了該節能抽油機的一次平衡系統；一次平衡軸16上安裝有大鏈條輪18，大鏈條輪18通過鏈條12與小鏈條輪9傳動連接，小鏈條輪9安裝在二次平衡軸10上，二次平衡軸10通過第一上支架7及第二上支架13固定在底座2上，二次平衡軸10上還安裝有二次平衡塊11，大鏈條輪18、鏈條12、小鏈條輪9、二次平衡軸10及二次平衡塊11構成了該節能抽油機的二次平衡系統；採油樹I上安裝有採油樹託板25，採油樹託板25固定在井部支架24的一端，井部支架24的另一端安裝有井部定滑輪23，井部支架24的另一端固定在配套螺筒22的一端，配套螺筒22的另一端固定在調節螺杆21的一端，調節螺杆21的另一端固定在活動套筒20的一端，活動套筒20的另一端固定在橫梁19的一端，橫梁19通過第一上支架7固定在底座2上，橫梁19的靠近活動套筒20的一端安裝有頂部定滑輪8，鋼絲繩3的一端固定在橫梁19上，鋼絲繩3的另一端依次通過動滑輪6、頂部定滑輪8及井部定滑輪23固定在採油樹託板25上。在本實用新型實施例中，一次平衡系統與二次平衡系統的轉速比為I : 2。如圖3所示，在本實用新型實施例中，一次平衡系統與二次平衡系統之間採用圓柱齒輪的傳動方式時，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一齒輪26、第二齒輪27、第三齒輪28 ；—次平衡軸16上安裝有第一齒輪26,第一齒輪26與第二齒輪27相哨合,第二齒輪27通過轉動軸固定於第一上支架7，第二齒輪27與第三齒輪28相嚙合，第三齒輪28安裝在二次平衡軸10上。如圖4所示，在本實用新型實施例中，一次平衡系統與二次平衡系統之間採用傘齒輪的傳動方式時，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一傘齒輪33、第二傘齒輪32、傳動軸31、第三傘齒輪30、第四傘齒輪29 ；[0032]一次平衡軸16上安裝有第一傘齒輪33，第一傘齒輪33與第二傘齒輪32相嚙合，第二傘齒輪32通過傳動軸31與第三齒輪28傳動連接，第三傘齒輪30與第四傘齒輪29相嚙合，第四傘齒輪29安裝在二次平衡軸10上，傳動軸31通過軸承結構固定在第一上支架7上。在本實用新型實施例中，一次平衡塊4通過鍵固定在一次平衡軸16的一端。在本實用新型實施例中，活動套筒20通過銷軸固定在橫梁19的一端。在本實用新型實施例中，調節螺杆21上安裝有調節螺母34。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型的應用原理作進一步描述。如圖I及圖2所示，將電動機14安裝在底座2上，電動機14的輸出軸與一次平衡塊軸13用聯軸器15傳動連接，一次平衡塊4通過鍵固定到一次平衡軸16上，動滑輪6固·定到一次平衡塊4上，橫梁19通過第一上支架7固連到底座2上，在橫梁19上安裝頂部定滑輪8，活動套筒20與橫梁19通過銷軸相連接，調節螺杆21左右連接活動套筒20和配套螺筒22，在採油樹託板25上安裝井部支架24，再將井部定滑輪安裝到井部支架24上，將鋼絲繩3從井口部分依次繞過動滑輪、頂部定滑輪及井部定滑輪，最後固定到橫梁19上；如圖I所示，一次平衡系統與二次平衡系統之間採用鏈條的傳動方式時，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括大鏈條輪18、鏈條12、小鏈條輪9 ;大鏈條輪18安裝在一次平衡軸16上通過鏈條12帶動小鏈條輪9轉動，小鏈條輪9帶動二次平衡軸10轉動，二次平衡軸10帶動二次平衡塊11轉動；如圖3所示，一次平衡系統與二次平衡系統之間採用圓柱齒輪的傳動方式時，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一齒輪26、第二齒輪27、第三齒輪28 ；第一齒輪26安裝在一次平衡軸16上，第一齒輪26通過第二齒輪27帶動第三齒輪28轉動，第三齒輪28帶動二次平衡軸10轉動，二次平衡軸10帶動二次平衡塊11轉動；如圖4所示，一次平衡系統與二次平衡系統之間採用傘齒輪的傳動方式時，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一傘齒輪33、第二傘齒輪32、傳動軸31、第三傘齒輪30、第四傘齒輪29 ；固定於一次平衡軸16上的第一傘齒輪33與第二傘齒輪32，第二傘齒輪32通過傳動軸31與第三傘齒輪30傳動連接，第三傘齒輪30與第四傘齒輪29相嚙合，第四傘齒輪29帶動二次平衡軸10轉動，二次平衡軸10帶動二次平衡塊11轉動。工作時電動機14帶動一次平衡軸16旋轉，一次平衡軸16帶動一次平衡塊4旋轉，一次平衡塊4的旋轉使得安裝在一次平衡塊4上的動滑輪6旋轉，也就帶動了纏繞其上的鋼絲繩3的運動，從而實現抽油動作，在一次平衡塊4旋轉的同時，動力也傳遞到二次平衡塊11上，實現二次平衡動作。本實用新型實施例提供的單曲柄二次平衡式節能抽油機，由兩套平衡系統構成，一次平衡系統中，電動機14通過聯軸器15與一次平衡軸16傳動連接，一次平衡軸16帶動一次平衡塊4運動，一次平衡塊4上動滑輪6的旋轉帶動了纏繞其上的鋼絲繩3的運動，從而實現了抽油動作，同時電動機14輸出的另一部分動力通過機械傳動方式帶動二次平衡系統中的二次平衡塊11運動，實現了二次平衡動作，一次平衡系統與二次平衡系統轉速比滿足I : 2的關係，能夠獲得較好的調節扭矩曲線，一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動方式可採用鏈條12傳動、圓柱齒輪傳動及傘齒輪傳動，傳動方式多樣且靈活，一次平衡系統與二次平衡系統共同作用，消除了負扭矩現象，同時也減小了扭矩波動量，扭矩波動量的減小能夠更好的匹配電動機14，提高了電動機14及整個抽油機的工作效率，比常規抽油機節能30 % 40 %，實現了節能及環保的目的 。以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種單曲柄二次平衡式節能抽油機，其特徵在於，該節能抽油機包括動滑輪、一次平衡塊、一次平衡軸、第一軸承支架、第二軸承支架、底座、聯軸器、電動機、大鏈條輪、鏈條、小鏈條輪、二次平衡軸、第一上支架、第二上支架、二次平衡塊、採油樹、採油樹託板、井部支架、井部定滑輪、配套螺筒、調節螺杆、活動套筒、橫梁、頂部定滑輪、鋼絲繩； 所述動滑輪安裝在所述一次平衡塊上，所述一次平衡塊安裝在所述一次平衡軸的一端上，所述一次平衡軸通過所述第一軸承支架及第二軸承支架安裝在所述底座上，所述一次平衡軸的另一端通過所述聯軸器與所述電動機的輸出軸傳動連接，所述電動機安裝在所述底座上，所述動滑輪、一次平衡塊、一次平衡軸、聯軸器及電動機構成了該節能抽油機的一次平衡系統； 所述一次平衡軸上安裝有所述大鏈條輪，所述大鏈條輪通過所述鏈條與所述小鏈條輪傳動連接，所述小鏈條輪安裝在所述二次平衡軸上，所述二次平衡軸通過所述第一上支架及第二上支架固定在所述底座上，所述二次平衡軸上還安裝有所述二次平衡塊，所述大鏈條輪、鏈條、小鏈條輪、二次平衡軸及二次平衡塊構成了該節能抽油機的二次平衡系統； 所述採油樹上安裝有所述採油樹託板，所述採油樹託板固定在所述井部支架的一端，所述井部支架的另一端安裝有所述井部定滑輪，所述井部支架的另一端固定在所述配套螺筒的一端，所述配套螺筒的另一端固定在所述調節螺杆的一端，所述調節螺杆的另一端固定在所述活動套筒的一端，所述活動套筒的另一端固定在所述橫梁的一端，所述橫梁通過所述第一上支架固定在所述底座上，所述橫梁的靠近所述活動套筒的一端安裝有所述頂部定滑輪，所述鋼絲繩的一端固定在所述橫梁上，所述鋼絲繩的另一端依次通過所述動滑輪、頂部定滑輪及井部定滑輪固定在所述採油樹託板上。
2.如權利要求I所述的節能抽油機，其特徵在於，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間採用圓柱齒輪的傳動方式時，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪； 所述一次平衡軸上安裝有所述第一齒輪，所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，所述第二齒輪通過轉動軸固定於所述第一上支架，所述第二齒輪與所述第三齒輪相嚙合，所述第三齒輪安裝在所述二次平衡軸上。
3.如權利要求I所述的節能抽油機，其特徵在於，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間採用傘齒輪的傳動方式時，所述一次平衡系統與二次平衡系統之間的傳動結構包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、傳動軸、第三傘齒輪、第四傘齒輪； 所述一次平衡軸上安裝有所述第一傘齒輪，所述第一傘齒輪與所述第二傘齒輪相嚙合，所述第二傘齒輪通過所述傳動軸與所述第三齒輪傳動連接，所述第三傘齒輪與所述第四傘齒輪相嚙合，所述第四傘齒輪安裝在所述二次平衡軸上，所述傳動軸通過軸承結構固定在所述第一上支架上。
4.如權利要求I所述的節能抽油機，其特徵在於，所述一次平衡塊通過鍵固定在所述一次平衡軸的一端。
5.如權利要求I所述的節能抽油機，其特徵在於，所述活動套筒通過銷軸固定在橫梁的一端。
6.如權利要求I所述的節能抽油機，其特徵在於，所述調節螺杆上安裝有調節螺母。
專利摘要本實用新型屬於油田採油機械製造技術領域，提供了一種單曲柄二次平衡式節能抽油機，由兩套平衡系統構成，一次平衡系統中，電動機通過聯軸器與一次平衡軸傳動連接，一次平衡軸帶動一次平衡塊運動，一次平衡塊上動滑輪的旋轉帶動了纏繞其上的鋼絲繩的運動，從而實現了抽油動作，同時電動機輸出的動力通過機械傳動方式帶動二次平衡系統中的二次平衡塊運動，實現了二次平衡動作，一次平衡系統與二次平衡系統轉速比滿足1∶2的關係，能夠獲得較好的調節扭矩曲線，一次平衡系統與二次平衡系統共同作用，消除了負扭矩現象，同時減小了扭矩波動量，扭矩波動量的減小能夠更好的匹配電動機，提高了整個抽油機的工作效率，實現了節能及環保的目的。
文檔編號E21B43/00GK202531127SQ20122012444
公開日2012年11月14日 申請日期2012年3月29日 優先權日2012年3月29日
發明者葉明 , 周宏斌, 曹飛, 李新軍, 韓修庭, 韓建強 申請人:青島北海石油裝備技術有限公司