一种配重重心可移动的抽油机制造技术

一种配重重心可移动的抽油机，为石油产业油田生产用设备。在游梁上装设驱动设备推或拉动游梁两侧的配重件，配重件远离游梁的支撑轴时，配重就会产生较大的重力力矩。当需要游梁向某一方向转动时，驱动设备就会推或拉动配重件到设定位置，这个位置使得游梁按设定方向转动。制动装置所装设的蓄能装置，具有限位和蓄能功能，所储蓄的能量用于游梁换向转动时的助力作用。制动装置还可以调整游梁右端上下运动的行程。它是具有常规游梁式抽油机运行稳定、强度高、可靠和寿命长的一些优点，以及蓄能器能量的释放对游梁反转的助推作用，使之具有节能效果。

A pumping unit with movable counterweight and gravity center

The utility model relates to a pumping unit with movable weight center of gravity, which is used for oil field production in the petroleum industry. When a driving device is installed on the beam to push or pull the counterweights on both sides of the beam, the counterweights will generate greater gravity moment when they are far away from the supporting shaft of the beam. When the beam needs to rotate in a certain direction, the driving device will push or pull the counterweight to the set position, which makes the beam rotate in the set direction. The energy storage device installed in the brake device has the function of limit and energy storage, and the energy saved is used to assist the beam when it rotates in the opposite direction. The brake device can also adjust the upper and lower travel of the right end of the beam. It has the advantages of stable operation, high strength, reliability and long service life of conventional beam pumping units, as well as the boosting effect of energy release of accumulator on beam inversion, making it energy-saving.

【技术实现步骤摘要】
一种配重重心可移动的抽油机
本专利技术属于油田抽油机
，特别是涉及一种配重重心可移动的抽油机。
技术介绍
油田用的抽油机，最典型的要数游梁式抽油机。它性能可靠，结构简单，操作维护简单，技术成熟。它的主要特点是：整机结构合理，工作平稳，噪音小和操作维护方便；强度高，刚性好，承载能力大，使用寿命长；刹车采用外抱式结构，配有保险装置，操作灵活，制动迅速，安全可靠。他的缺点是：由于其结构所致的不平衡导致输出扭矩拨动大，电机损耗大。如图9所示，常规游梁式抽油机的工作原理图，它主要由曲柄、连杆、平衡块和游梁构成的连杆机构，在电动机经变速箱的驱动下，使得驴头上下运动。通过吊绳、悬绳器和拉杆的带动下，驱动井下泵的执行部件上下运动，将井下液体抽出地面。其中平衡块是当驴头上升时起主推作用，驴头下降时储存能量用。其中01为基座，02为变速箱，03为电动机，04为刹车，05为皮带轮，06为曲柄，07为平衡块，08为连杆，09为游梁，010为驴头，011为吊绳，012为悬绳器，013为支架，014为油管，015为拉杆，016为井下泵。前置式游梁式抽油机是对常规游梁式抽油机做改动的一种。在驴头上冲时将曲柄的旋转角度设计成约195°，驴头下降时曲柄的旋转角度设计成约165°。驴头在上升的过程中时间延长，这样，电机的功率就可以降低。起到了节能的作用。塔架式抽油机是一种无游梁式抽油机，其特点是把常规游梁式抽油机的游梁和驴头换成一个组装的同心复合轮，其支架高冲程长。它的工作原理是：电动机供给动力，经减速器、曲柄、连杆、吊绳和复合传动，使悬绳器带动井下泵做上下往复运动，把井下液体抽出地面。它的优点是冲程长，提液能力强，运转平稳，可靠。其缺点是结构复杂，整机重量和高度大，安装、参数调整和维护保养比较费力，吊绳受重载挤压易破坏，且更换比较困难。无游梁式抽油机，其中的一种是从美国引进的专利产品。采用了负荷皮带的吸振特性，减缓冲击的影响，大链轮延长了换向时间，减小换向冲击，链条增加了传动的可靠性。实现冲程长，节能，低冲次，操作简单，可靠性高等优点。其不足之处，对井口高度和井口类型要求较高，冲程固定不能调整。
技术实现思路
本专利技术的目的是：设计一种在常规游梁式抽油机的基础上做一些改进，在游梁上的两侧装设配重件的一种配重重心可移动的抽油机。在驱动设备的推拉作用下，让配重件在游梁上设定的范围内左右运动，配重件的位置不同，对游梁所产生的重力力矩和力矩的方向也不同。驱动设备可以推拉配重件在游梁上的运动的调整，实现游梁顺时针或逆时针转动，达到与常规抽油机同样的运动效果。因为驱动设备对配重件推拉的速度及配重件的位置可以很容易地控制和调整，因而对游梁地转动速度和转动力矩可以很容易的调整。从而达到最佳地抽油效果。井的深度可能需要不同的转矩来克服牵拉件的重量时需要不同的转动力矩。井下油泵周围的油集聚到油泵周围是需要时间的，只有油集聚到具备抽油的条件时才可以继续抽油。所以控制好游梁正反转的频率也是很重要的，恰到好处的抽油频率是提高抽效率的重要一环。本专利技术具控制抽油频率的控制和调整。而就常规游梁式抽油机来说，通过电动机的调速也可以实现井下泵的抽油频次，但变频控制系统价格较高，且变频控制系统对供电系统产生谐波，使得电网的供电质量下降。如图1所示，在游梁上的中部装设一个驱动设备，在游梁上驱动设备的两侧装设配重件，驱动设备的牵引部分推或拉配重件在游梁上运动，让配重件远离或接近游梁与支架的铰链式活动连接处。通过杠杆原理，如果需要游梁的右端向下运动时，驱动设备推动右侧的第二配重件向右运动，驱动设备拉动左侧的第一配重件向右运动，这样游梁所受的顺时针的重力力矩大于所受的逆时针的重力力矩，实现游梁右端的下行运动。反之，驱动设备拉动右侧的第二配重件向左运动，驱动设备推动左侧的第一配重件向左运动，游梁所受的逆时针的重力力矩大于所受的顺时针重力力矩，游梁右端的上行运动。实现了游梁右端上下往复运动，达到了抽油的目的。在游梁的两端设置有限位停挡，其目的是防止配重件超行程运动而造成事故。由于配重件和游梁的质量原因，游梁的转动会产生很大的惯性。在游梁的右端运动到设定位置时需要换向运动，因而在游梁的左侧设有制动装置。制动装置中的框架中部套住游梁左部的柱体，在制动装置的框架内上下设有储能器，当游梁左端上升到一定高度时，制动装置的框架内上部的蓄能器限制游梁左端上升，同时蓄能器将储存的能量用于游梁左端下降时释放能量，助推游梁左端向下运动。同理，当游梁左端下降到一定高度时，制动装置下部的蓄能器限制游梁左端下降，同时蓄能器将储存的能量用于游梁左端上升时释放能量，助推游梁左端上升运动。制动装置上的蓄能器的高度可以调整，制动装置上的框架可以左右移动。这样就可以调整游梁摆动的角度，也就可以调整游梁右端的上下行程。所述的游梁右端的上下行程为抽油机的冲程。在制动装置的框架内两侧的立柱上，装设有多个制动组件。由制动操作杆撬动滑板，使得制动组件抱住游梁左端伸出的柱体，起刹车作用。所设置的定位装置用于锁定制动操作杆的位置，让制动操作杆处于可选择的刹车位置和解除刹车位置。所述的驱动设备可以是双向液压缸、涡轮蜗杆式的推拉机构以及卷扬机式的推拉机构等，所述的配重件可以是具有装载砝码式且将砝码固定的箱体，在实际使用时根据需要配以不同质量的砝码。所述的游梁上设置有导轨，装有砝码的箱体上设有导轮。这样配重件可以较容易地在游梁上滑动，且可以让配重件实现导向运动。处于安全地考虑，在游梁的两端设置有限位装置，限制配重件的运动范围。所述的蓄能器可以是橡胶材料或空气介质构成的弹性蓄能装置。如图6和图7所示，所述的滑板上开设有多个长孔，这些长孔的一端侧的表面为阶梯式的，且这个阶梯由斜面过度。从图3的状态上看，以框架为支撑，第一限位块中部的轴穿过滑板上所设定的长孔、第一弹簧的中心孔和框架上设定的孔，滑板可以上下窜动。当滑板阶梯侧的最外侧抵接第一限位块左端内侧时，第一限位块右端内侧压缩第一弹簧，使得第一限位块的右端面远离游梁左端伸出的柱体。从图5的状态上看，滑板向上窜动，第一限位块在第一弹簧弹力的作用下，第一限位块左端内侧并抵接滑板凹面上，第一限位块向右窜动，第一限位块的右端面抵接游梁左端柱体的外表面。在摩檫力的作用下，对游梁的转动起制动作用。如图3所示，第一弹簧、第一限位块和滑板的对称侧，在框架的对称侧同样设置有第一弹簧、第一限位块和滑板。也就是说，操作制动操作杆使得滑板上下窜动，制动组件夹紧游梁左端柱体，对游梁起制动作用。游梁左端的柱体的柱面和制动组件与游梁左端的柱体表面相邻的部分为高摩擦系数的材料，这样在对游梁转动的制动时其制动力将大大提高。如图1所示，所述的定位装置上开设右定位凹口，制动操作杆的杆部可以嵌入到这些孔内，使得滑板可以固定在制动位置和解除制动位置。本专利技术在于它的基本结构近似于常规游梁式抽油机，因此它具有结构简单运行可靠稳定等优点。它可以实现冲程调整，刹车装置内配置的蓄能器可以使得游梁旋转到限定位置时所储藏的能量，在游梁换向反转时将能量释放，帮助游梁的换向反转运动。所述的蓄能器可以是弹簧组件，当游梁转动到设定位置时对蓄能器施压，蓄能器储藏能量。当蓄能器脱离施压时，蓄能器所储藏的能量释放。这样，游梁在换向转动时没有能量消耗，具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种配重重心可移动的抽油机，包括：第一配重件（1）、游梁（2）、驱动设备（3）、第二配重件（4）、吊绳（5）、悬绳器（6）、支架（7）和基座（8）；其特征在于：支架（7）的下端固定连接于基座（8）上的设定位置，游梁（2）的中部与支架（7）的上部活动铰接；第一配重件（1）的下部抵接游梁（2）的上部，第一配重件（1）在游梁（2）和支架（7）铰接处的左侧；第二配重件（4）的下部抵接游梁（2）的上部，第二配重件（4）在游梁（2）和支架（7）铰接处的右侧；驱动设备（3）固定连接于游梁的中部；驱动设备（3）的右侧动力输出端连接第一配重件（1）上的设定位置，驱动设备（3）的左侧动力输出端连接第二配重件（4）上的设定位置。

【技术特征摘要】
1.一种配重重心可移动的抽油机，包括：第一配重件（1）、游梁（2）、驱动设备（3）、第二配重件（4）、吊绳（5）、悬绳器（6）、支架（7）和基座（8）；其特征在于：支架（7）的下端固定连接于基座（8）上的设定位置，游梁（2）的中部与支架（7）的上部活动铰接；第一配重件（1）的下部抵接游梁（2）的上部，第一配重件（1）在游梁（2）和支架（7）铰接处的左侧；第二配重件（4）的下部抵接游梁（2）的上部，第二配重件（4）在游梁（2）和支架（7）铰接处的右侧；驱动设备（3）固定连接于游梁的中部；驱动设备（3）的右侧动力输出端连接第一配重件（1）上的设定位置，驱动设备（3）的左侧动力输出端连接第二配重件（4）上的设定位置。2.根据权利要求1所述的一种配重重心可移动的抽油机，其特征在于：所述的支架（7）的上部固定装设有托梁，驱动设备（3）的下部固定装设托梁的上端面。3.根据权利要求1所述的一种配重重心可移动的抽油机，其特征在于：在游梁（2）的左右方向上装设有导轨，第一配重件（1）和第二配重件（4）的下部装设有滚动的轮，滚动的轮与导轨滚动连接；滚动的轮的运动方向延导轨的轴线方向。4.根据权利要求1所述的一种配重重心可移动的抽油机，其特征在于：所述的第一配重件（1）和第二配重件（4）为箱式结构，在箱式结构内部固定装设有多个配重砝码。5.根据权利要求1所述的一种配重重心可移动的抽油机，其特征在于：在游梁（2）的两端装设有限位停挡。6.根据权利要求1所述的一种配重重心可移动的抽油机，其特征在于：所述的制动装置（9）主要由：制动操作杆（10）、定位装置（11）、框架（12）、蓄能器（13）、制动组件（14）和滑板（17）构成；制动装置（9）固定装设于基座（8）上的设定位置，位于游梁（3）的左侧；框架（12）为口字形结构，其两侧立柱上开设有多个孔，其上下横梁开设有孔；上下横梁与两侧立柱为拆卸式固定连接，上下横梁可以上下窜动设定位置后与框架（12）两侧的立柱固定连接；框架（12）下端与基座（8）的上端面为可拆卸的固定连接，框架（12）可以延游梁（2）轴线方向左右窜动后被固定于基座（8）上；在游梁（2）的左端有一个柱体伸入到框架（12）的口内；所述的蓄能器（13）主要由：第二限位块（18）和第二弹簧（19）构成；蓄能器（13）装设于框架（12）两立柱之间的上横梁和下横梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，
申请(专利权)人：沈阳人和机电工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21