弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机制造技术

一种弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机，其包括机座、两个电机减速器、两个曲柄、两个连杆、两个主梁、两个辅梁、两个立杆、上带轮、下带轮、辅杆、皮带、两个结构相同的弹簧平衡重杆组和抽油杆，其中电机减速器与机座固连，其驱动轴与曲柄一端键连接，连杆两端与曲柄另一端和主梁一端联接，主梁与机座和辅杆一端联接，辅梁中部与机座联接，其两端与辅杆另一端和下带轮联接，立杆两端与主梁另一端和上带轮联接，上带轮的联接轴在机座上部垂直滑道滑动；皮带一端与抽油杆上端连接，另一端绕过上、下带轮与主梁一端连接；弹簧平衡重杆组两端分别与上、下带轮轴转动联接。本发明专利技术具有换向冲击载荷小、结构简单、紧凑、寿命长，节能省电等优点。

Spring energy storage load reduction and variable track pumping unit by the program

A spring-loaded load reduction and variable track program increased oil pumping machine, which comprises a frame, two motor reducer, two crank, two connecting rods, two beams, two auxiliary beams, two pole, pulley, pulley, auxiliary rod, under the belt, two structure the same spring balance weight rod group and sucker rod, wherein the motor speed reducer and the base is fixedly connected with the drive shaft, and one end of the crank linkage, the two ends of the connecting rod and crank and the other end is connected with the main beam, main beam and frame and the auxiliary connecting rod end, auxiliary beam central and base connection, both ends of the auxiliary rod and the other end and the lower belt wheel connected with the main pole at both ends and the other end of the upper belt wheel connected with the wheel shaft seat vertical slide; the belt is connected with the upper end of the sucker rod, the other end around the upper and lower belt wheel connected with the main rod end; spring balance weight group two The upper end is respectively connected with the upper and the lower belt wheel shafts. The invention has the advantages of small reverse impact load, simple structure, compact structure, long service life, energy saving, electricity saving and the like.

【技术实现步骤摘要】
弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机
本专利技术属于石油开采装备
，特别涉及一种长冲程抽油机。
技术介绍
在深井小于1000m采油工况下，有杆式游梁抽油机因其抽油杆换向过程连续无冲击、结构简单、可靠的优点，一直广泛用于世界各国油田后期石油开采。在深井大于2000m采油工况下，抽油杆弹性伸长量较大，需要增加抽油杆的冲程，方能有效提抽油机泵效，减少能耗。直接增大有杆式游梁抽油机抽油杆冲程，会导致其游梁长度和总重成倍增大，使得制造成本和材料、驱动力矩和占地面积都成倍增加，并使安全性变差。因此石油开采装备技术的专家们一直不断努力设计和开发各种长冲程抽油机，旨在提抽油机的泵效和寿命，节能省电。在这方面，2009年公开号为CN100564794的专利技术专利公开杠杆平衡天轮式长冲程抽油机，采用下置驱动摆轮增程、单曲柄连杆及杠杆式平衡结构实现增程。2016年公开号为CN205117304U的技术公开一种长冲程抽油机，用于提捞抽油机漏失大的情况。1987年公开号为CN1007997的专利技术专利公开了一种无游梁长冲程抽油机，采用链条式增程机构以增加抽油机的冲程。2001公开号为CN1061739C的专利技术专利公开电机换向长冲程抽油机电机换向代替机械换向。2014年公开号为CN102704897B的专利技术专利公开了一种重力平衡液压长冲程抽油机。1996公开号为CN1031354C的专利技术专利公开了一种链条式长冲程抽油机，是继现有链条抽油机之后的新一代链条式长冲程抽油机。2003年公开号为CN1127622C的专利技术专利公开了一种圆柱链低矮式长冲程抽油机，它由一个具有光杆功能，又具有普通链条功能的特殊圆柱链，一个在正多边形棱柱面上开有在空间呈近似螺旋线形的圆柱型凹槽、内表面为内螺纹、一端带有较长空心花键孔的特制链轮，一个正多边形大盘状轮，一个减速系统和平衡系统组成。2010年公开号为CN101082272B的专利技术专利公开巨型塔架式长冲程抽油机，使抽油机得以向巨型化发展以适应超深井高干度蒸汽辅助重力泄油采油的要求。2014公开号为CN102352740B的专利技术专利公开了一种复合平衡式长冲程抽油机，通过复合式平衡结构，减轻平衡重的重量。1992年公开号为CN1015812的专利技术专利公开了一种双带双滚筒长冲程抽油机，采用双带双滚筒传动，带滑轮的绳组式悬绳器，可调式天车，十字平衡式安全装置，行星凸轮式冲程调节机构，平衡框起吊装置等新结构。上述现有技术各具特色，但在换向过程中，冲击载荷仍然较大，可靠性不够好；结构不够紧凑，平衡重运动范围较大，安全性欠佳。例如CN1061739C中的电气换向可靠性不够好。CN100564794中杠杆平衡天轮式长冲程抽油机机械换向装置换向冲击力较大。链条式增程机构以增加抽油机的链条寿命低。天轮变速增程抽油机轮过多，且布置在机架顶部，皮带缠绕寿命低，结构较复杂。
技术实现思路
本专利技术旨在提出一种换向冲击载荷小、结构简单、紧凑、寿命长，节能省电的弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机。本专利技术包括机座、两个电机减速器、两个曲柄、两个连杆、两个主梁、两个辅梁、两个立杆、上带轮、下带轮、辅杆、皮带、两个结构相同的弹簧平衡重杆组和抽油杆，其中机座由两个相互平行的立板和与立板垂直的底板固连成一体，两个立板同侧的上端均设有垂直底板的长通孔，立板中部、下部和另一侧的端部分别设有三个相互平行的通孔，立板上部开有四边形通孔；上、下带轮及皮带的径向中心位于机座的中心面，两个电机减速器，两个曲柄，两个连杆，两个主梁，两个辅梁，两个立杆，两个弹簧平衡重杆组都相对机座中心面对称分布。电机减速器与上述机座立板另一侧的端部的通孔固定连接，其驱动轴与曲柄的一端键连接，连杆两端分别与曲柄的另一端和主梁的一端转动联接，主梁的中部与机座立板的中部通孔转动联接，主梁的中下部与辅杆的一端转动联接，辅杆的另一端与辅梁的一端转动联接，辅梁的中部与机座立板下部的通孔转动联接，辅梁的另一端与下带轮轴转动联接，立杆两端分别与主梁的另一端和上带轮转动联接，上带轮的联接轴在机座的上端长通孔内滑动，皮带一端与抽油杆上端连接，另一端绕过上、下带轮与上述主梁另一端连接。弹簧平衡重杆组包括上支座、连板、平衡重、两个导杆、四个弹簧、两个螺母；其中上支座设有水平通孔和两个对称分布的垂直通孔，连板设有与上支座垂直通孔对应的通孔，平衡重设有水平通孔和与上支座垂直通孔对应的通孔；导杆的一端设有圆柱凸台，其另一端设有圆柱螺纹；两个导杆分别依次滑动穿过上支座、连板、平衡重的两个垂直通孔，导杆的圆柱螺纹端与螺母固接；四个弹簧均布套在两个导杆上，其中两个弹簧两端分别抵在上支座下面和连板上面，另两个弹簧两端分别抵在连板下面和平衡重上面，上支座的水平通孔与上带轮的轴转动联接，平衡重的水平通孔与下带轮的轴转动联接。工作时，电机减速器通过曲柄和连杆驱动主梁摆动，主梁通过辅杆带动辅梁相对主梁逆向摆动，主梁又通过立杆带动上带轮沿机座垂直滑道滑动，同时辅梁带动上带轮和平衡重相对上带轮反向运动，改变了上、下带轮的轮距，实现增大抽油杆冲程。抽油杆下冲程时，上、下带轮的轮距减小，弹簧平衡重杆组的弹簧组受压蓄能，电机驱动功和抽油杆下降功转化为受压弹簧的势能。抽油杆上冲程时，上、下带轮的轮距增大，弹簧平衡重杆组的弹簧伸长释放能量，受压弹簧组帮助电机减速器提升抽油杆。由于弹簧始终承受较大预压力，抵消一部分皮带对上、下带轮轴的作用力，从而减少作用在运动副的载荷和需要的驱动力矩。通过调节导杆与螺母相对距离，可以获得合适的弹簧预压力，达到减少驱动力矩和运动副载荷目的。本专利技术与现有技术相比具有如下优点：1、同时利用上带轮垂直升降功能和上、下带轮大变距功能有效增加了抽油杆冲程，可使抽油杆冲程达到常规有杆游梁抽油机的四倍以上；2、利用弹簧杆组的压弹簧蓄能功能和平衡重有效减少电机减速器的驱动力矩和作用在运动副的载荷；3、抽油杆换向过程连续无冲击，保持了常规有杆式游梁抽油机换向过程连续无冲击的优点；4、钢丝皮带同向缠绕上、下带轮，缠绕次数又有两次，阻力小、寿命长；5、结构简单紧凑，长高比小，运动平稳，可靠性好，制造成本低，占地面积少于常规有杆式游梁抽油机。附图说明图1是本专利技术的示意简图。图中：1-机座、2-电机减速器、3-曲柄、4-连杆、5-辅杆、6-主梁、7-辅梁、8-下带轮、9-1-导杆、9-2-上支座、9-3-弹簧、9-4-连扳、9-5-平衡重、9-6-螺母、10-皮带、11-上带轮、12-立杆、13-抽油杆。具体实施方式在图1所示的弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机示意图中，机座1由两个相互平行的立板和与立板垂直的底板焊接成一体，两个立板同侧的上端均设有垂直底板的长通孔，立板中部、下部和另一侧的端部分别设有三个相互平行的通孔，立板上部开有四边形通孔；上带轮11和下带轮8及皮带10的径向中心位于机座的中心面，两个电机减速器，两个曲柄，两个连杆，两个主梁，两个辅梁，两个立杆，两个弹簧平衡重杆组都相对机座中心面对称分布。电机减速器2与上述机座立板另一侧的端部的通孔固定连接，其驱动轴与曲柄3的一端键连接，连杆4的两端分别与曲柄的另一端和主梁6的一端转动联接，主梁的中部与机座立板的中部通孔转动联接，主梁的中下部与辅杆5的一端转动联接，辅杆的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机，其包括机座、两个电机减速器、两个曲柄、两个连杆、两个主梁、两个辅梁、两个立杆、上带轮、下带轮、辅杆、皮带、两个结构相同的弹簧平衡重杆组和抽油杆，其特征在于：所述机座由两个相互平行的立板和与立板垂直的底板固连成一体，两个立板同侧的上端均设有垂直底板的长通孔，立板中部、下部和另一侧的端部分别设有三个相互平行的通孔，立板上部开有四边形通孔；上、下带轮及皮带的径向中心位于机座的中心面，两个电机减速器，两个曲柄，两个连杆，两个主梁，两个辅梁，两个立杆，两个弹簧平衡重杆组都相对机座中心面对称分布。

【技术特征摘要】
1.一种弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机，其包括机座、两个电机减速器、两个曲柄、两个连杆、两个主梁、两个辅梁、两个立杆、上带轮、下带轮、辅杆、皮带、两个结构相同的弹簧平衡重杆组和抽油杆，其特征在于：所述机座由两个相互平行的立板和与立板垂直的底板固连成一体，两个立板同侧的上端均设有垂直底板的长通孔，立板中部、下部和另一侧的端部分别设有三个相互平行的通孔，立板上部开有四边形通孔；上、下带轮及皮带的径向中心位于机座的中心面，两个电机减速器，两个曲柄，两个连杆，两个主梁，两个辅梁，两个立杆，两个弹簧平衡重杆组都相对机座中心面对称分布。2.根据权利要求1所述的弹簧蓄能减载与变轮距增程式抽油机，其特征在于：所述电机减速器与上述机座立板另一侧的端部的通孔固定连接，其驱动轴与曲柄的一端键连接，连杆两端分别与曲柄的另一端和主梁的一端转动联接，主梁的中部与机座立板的中部通孔转动联接，主梁的中下部与辅杆的一端转动联接，辅杆的另一端与辅梁的一端转动联接...

【专利技术属性】
技术研发人员：路懿，路扬，叶妮佳，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13