捲筒式抽油機的製作方法

2023-08-07 01:03:06

專利名稱：捲筒式抽油機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械類，特別涉及一種捲筒式抽油機。
當前，我國各油田絕大部分仍使用遊梁式抽油機，它的工作原理是始終按一個方向旋轉的電動機，經皮帶輪驅動減速器，減速器低速軸帶動曲柄做迴轉運動，通過曲柄、連杆及搖杆機構實現遊梁機驢頭在鉛直面內作往復擺動，經鋼絲繩提拉井杆汲油，再向下送回井杆，如此往復不停完成採油作業，由於結構簡單，所以具有壽命長的優點，但是還存在很多的缺欠，如機械效率低、工作不平穩、衝程、衝次調節困難，沒有調速功能，難以適應不同井況需要，能耗高更是它的一大弱點。
本實用新型的目的就是針對上述遊梁機存在的缺欠，設計一種傳動鏈短、機械效率高、衝程、衝次調整方便、油杆上升、下降速度可單獨調整控制，用以適應不同稠度油液的開採的低能耗的新型的捲筒式抽油機。
本實用新型的技術構思依據本實用新型的目的，提供一種傳動鏈短、機械效率高、衝程、衝次調整方便、油杆上升及下降速度可單獨調整控制的捲筒式抽油機，因此本實用新型的功力及控制系統採用開關磁阻電機調速系統，它由允許頻繁換向的磁阻電動機、角位移傳感器、功率電路和以單片機為核心的控制電路構成，具有典型的機電一體化結構；其傳動系統則由減速器、捲筒、鋼絲繩等完成牽引油杆向上吸油，送回油杆至油液面之下的採油作業。
結合

本實用新型的結構和實施例圖1為本實用新型的主視示意圖。
圖2為本實用新型的左視示意圖。
圖3為本實用新型的俯視示意圖。
圖4為本實用新型的另一實施例的主視示意圖。
圖5為本實用新型的另一實施例的左視示意圖。
圖6為本實用新型的另一實施例的俯視示意圖。
圖7為本實用新型的又一實施例的主視示意圖。
圖8為本實用新型的又一實施例的左視示意圖。
圖9為本實用新型的又一實施例的俯視示意圖。
圖10為本實用新型的再一實施例的主視示意圖。
圖11為本實用新型的再一實施例的俯視示意圖。
(1)為底座、(2)為機身、(3)為極限開關、(4)為控制開關、(5)為上平臺、(6)為滑輪支架、(7)、(8)為滑輪軸、(9)為油井抽油光杆、(10)為平衡梁、(11)為鋼絲繩、(12)為平衡重、(13)為驅動鋼絲繩、(14)為捲筒支座、(15)為減速器、(16)為捲筒、(17)為軸承座、(18)為制動器、(19)為聯軸節、(20)為電機、改向滑輪(21)。
如附圖1、附圖2及附圖3所示，本實用新型的結構是由底座(1)、機身(2)、上平臺(5)、滑輪支架(6)、改向滑輪(21)、牽引繩(11)、平衡梁(10)、平衡重(12)、驅動鋼絲繩(13)、捲筒支座(14)、減速器(15)、捲筒(16)、制動器(18)、聯軸節(19)、電機(20)及控制系統等組成，其中底座(1)上裝有移機機構，當有修井作業時，為擴大作業空間，須將機架後移，此機構採用絲杆一絲母方式，通過人工旋轉絲杆即可移開或恢復至原位置，有定位、限位塊，無需重新找正；在底座(1)上裝置機身(2)、上平臺(5)、滑輪支架(6)、改向滑輪(21)，在滑輪軸(7)上裝有3個改向滑輪(21)，在滑輪軸(8)上裝有2個改向滑輪(21)；牽引鋼絲繩(11)共有2根，長度相等，每一根的一端都固結在平衡重(12)上平面上，另一端都經過二組改向滑輪與平衡梁(10)相聯，平衡梁(10)中間夾著抽油光杆(9)，驅動鋼絲繩(13)纏繞在捲筒(16)上，其中一頭固結在平衡重(12)的下平面上，另一頭則纏裝在滑輪軸(7)中間那個改向滑輪(21)與平衡重(12)的上平面相固結，平衡重(12)的作用在於儘量平衡掉懸點實際載荷，使實際作用到捲筒上的驅動鋼絲繩拉力儘量小，從而使驅動電機(20)功率儘量小。捲筒支座(14)上裝有減速器(15)及捲筒(16)，並與軸承座(17)、制動器(18)、帶制動輪的聯軸節(19)、電機(20)相連接；控制系統的換向控制開關(4)為無觸點式，當平衡重(12)運行到此開關控制區域時，開關(4)即發出信號，使電機(20)制動換向；當開關(4)失靈，平衡重(12)繼續運行，並碰到極限開關(3)時，開關(3)發出信號，使電機(20)制動停機，向上或向下調整上部開關(4)及(3)的位置，即可達到增加或縮小衝程的調整目的。
結合附圖1、附圖2及附圖3說明本實用新型的實施例當電機(20)順時鐘方向旋轉時，通過減速器(15)、捲筒(16)卷繞驅動鋼絲繩(13)，經裝在滑輪軸(7)中間那個改向滑輪提昇平衡重(12)向上行，此時抽油光杆(9)連同抽油杆吸油泵在自重作用下向下行，並被送至油井裡的油液中；當電機(20)換向逆時針旋轉時，驅動鋼絲繩(13)則拉平衡重(12)向下行，通過固結在平衡重(12)上平面的兩根牽引鋼絲繩(11)經二組改向滑輪、平衡梁(10)向上提升抽油光杆(9)，完成汲油動作。
如附圖4、附圖5及附圖6所示，為本實用新型的另一實施例示意圖，把主傳動機構布置在上平臺(5)上面，此時，只有穿在滑輪軸(8)上的2個改向滑輪(21)，捲筒(16)外表面製成左、右螺旋對稱型式的繩槽，驅動鋼絲繩(11)為兩根，並分別纏繞在左、右螺旋槽之中，每根的一端都與平衡重(12)上平面相固結，另一端經改向滑輪與平衡梁(10)相聯。
如附圖7、附圖8及附圖9所示，為本實用新型又一實施例示意圖，此種實施例與前一實施的區別僅在於捲筒(10)與減速器(15)分離開的，減速器(15)即可是普通園柱齒輪，也可是園弧齒輪減速器或行星減速器等。
如附圖10及附圖11所示，為本實用新型再一實施例示意圖，可實現一機雙井採油。
本實用新型的優點1、由於採用開關磁阻電動機調速系統，該系統具有起動電流小、轉矩大、效率高、負載能力強、轉速和起動時間連續可調等特徵。電機結構簡單，適用於油田環境。
2、本實用新型傳動路線短，機械傳動效率可達80％以上。
3、由於抽油杆上、下行速度可做獨立控制，可適應不同油井作業，特別是抽油杆放下速度可依油液稠度不同進行調整，這樣就能做到抽油杆在整個下降過程中都處於自重下垂狀態，而不發生因抽油杆彎曲磨損井管內壁問題。
4、電機功率因數COSg＝1，大大降低了線路的無功損耗，也提高了電網素質，這一點也將為油田改變一井一臺變壓器的供電方式創造了條件。
5、由於配重質量可方便調整，又可依懸點實際負載做到精確平衡，使能耗降到更低的程度。
6、本實用新型安全性好，電氣機械保護功能完備、操作有章。
7、本實用新型節能效果明顯。
權利要求1.一種捲筒式抽油機，它是由底座(1)、機身(2)、上平臺(5)、滑輪支架(6)、改向滑輪(21)、牽引繩(11)、平衡梁(10)、平衡重(12)、驅動鋼絲繩(13)、捲筒支座(14)、減速器(15)、捲筒(16)、制動器(18)、聯軸節(19)、電機(20)及控制系統等組成，其特徵在於在底座(1)上裝有機身(2)、上平臺(5)、滑輪支架(6)、改向滑輪(21)，在滑輪組(7)上裝有3個改向滑輪(21)，在滑輪軸(8)上裝有2個改向滑輪(21)；牽引鋼絲繩(11)共有2根，並且長度相等，每一根的一端都固結在平衡重(12)上平面上，另一端都經過二組改向滑輪與平衡梁(10)相聯，在平衡梁中間夾著抽油光杆(9)；驅動鋼絲繩(13)纏繞在捲筒(16)上，其中一頭固結在平衡重(12)的下平面上，另一頭則經裝在滑輪軸(7)中間那個改向滑輪(21)與平衡重(12)的上平面相固結；在捲筒支座(14)上裝有減速器(15)及捲筒(16)，並與軸承座(17)、制動器(18)、電機(20)相連接。
2.按照權利要求1所述的一種捲筒式抽油機，其特徵在於所說的控制系統的換向控制開關(4)為無觸點式，當平衡重(12)運行到此開關控制區域時，開關(4)發出信號，使電機(20)制動換向，當開關(4)失靈，平衡重(12)繼續運行，並碰到極限開關(3)，開關(3)發出信號，電機(20)制動停機。
3.按照權利要求1所述的一種捲筒式抽油機，其特徵在於把主傳動機構布置在上平臺(5)上面，此時只有穿在滑輪油(8)上的2個改向滑輪(21)、捲筒(16)外表面製成左右螺旋對稱型式的繩槽，驅動鋼絲繩(11)為兩根，並分別纏繞在左右螺旋繩槽之中，每一根的一端都與平衡重(12)上平面相結固，另一端經改向滑輪與平衡梁(10)相聯。
4.按照權利要求1所述的一種捲筒式抽油機，其特徵在於也可將捲筒(16)與減速器(15)分離開裝置。
5.按照權利要求1所述的一種捲筒式抽油機，其特徵在於可將捲筒(16)與減速器(15)裝設於兩井之間，實現一機雙井採油。
專利摘要本實用新型是一種捲筒式抽油機,它的特點是電腦程式控制的開關磁阻電機(20)實現無級調速和頻繁換向,電機驅動減速器(15)捲筒(16)及鋼絲繩(11)的傳動系統,經改向滑輪(21)使鋼絲繩連同抽油杆、吸油泵作鉛直方向往復運動完成抽汲油作業;本實用新型機械效率高、工作平穩、衝程、衝次調整方便、油杆上升、下降速度可單獨調整和控制,可適應不同稠度油液的開採。
文檔編號F04B47/02GK2340940SQ9821714
公開日1999年9月29日 申請日期1998年7月17日 優先權日1998年7月17日
發明者孫金凱 申請人:孫金凱