一种测力型多功能塔式抽油机制造技术

本实用新型专利技术公布了一种测力型多功能塔式抽油机，该塔式抽油机采取驱动系统下置方式，三相异步电机经过减速机带动链轮往复旋转，链条经过测力转接装置与前后两组钢丝绳相连，前钢丝绳组通过前导轮组进行抽油上下往复动作，后钢丝绳组通过后导轮组使配重箱上下随动。链条与钢丝绳组合的方式可有效提高钢丝绳寿命，同时有利于进行失载保护。塔架顶部设有让位机构，修井作业时，控制顶部的驱动电机将前导轮组机构拉升进行让位；安装或维护时，通过前导轮组机构末端的微调装置实现悬绳器位置的前后微调。塔架上设有卸载挂抽装置，避免了卸载挂抽时需要吊车作业的麻烦。配重箱两侧的导向轮与塔架上的竖直导轨配合进行竖直导向。

A Force-measuring Multi-function Tower Pumping Unit

【技术实现步骤摘要】
一种测力型多功能塔式抽油机
本技术为一种测力型多功能塔式抽油机，属机电一体化应用新领域。
技术介绍
据不完全统计，全世界目前有机械采油井150多万口，其中传统四连杆游梁式抽油机占90％左右，成为机械采油的主导机型。与传统四连杆游梁式抽油机相比，天平平衡立式抽油机节能30-70％，省材30-60％，不停机智能调参提高工效大于1000倍，适于长冲程、低冲次的工作制度，维护工作量减少60％以上，这些明显的技术优势决定了天平平衡立式抽油机大有取代传统四连杆游梁式抽油机的发展趋势。但总结近30年抽油机的发展历程，技术优势如此明显的天平平衡立式抽油机仍旧处于中小规模推广阶段，始终未能将传统四连杆游梁式抽油机取而代之，分析原因如下：作业让位不如传统四连杆游梁式抽油机方便快捷。专利号201520382742.5授权的“顶部直驱型抽油机”在整机下方设置导轨和滚动组件，需要让位时用摇把转动滚轮来驱动整机移动，为手动的方式，操作难度相对大。专利号为201210275729.0授权的“电动移机和卸载挂抽联动电机直驱立式抽油机”也采取整体移动来让位，虽然改为电动移位方式，但上述整机移动的模式从另一方面说明了底部基础不强，刚性不足，易发生走位，导致抽油杆与油管磨损，进一步使抽油杆口发生偏移。此外，整机移动过程中需要专人和专用设备，耗费人力物力，使修井成本增加。专利号为03106960.6授权的“摆臂让位式立式抽油机”以及专利号为201210353315.5授权的“一种立式抽油机修井让位机构”在机构顶部设计有让位机构，通过收拢导轮来进行让位，改善了作业让位的问题，然而上述两种结构中连接件较多、且未考虑抽油杆位置修正的问题，即让位机构在工作时的位置是固定的，在实际运行过程中，由于长时间的磨损，抽油杆会产生一定量的偏磨，因此能够调整悬绳器的位置来适应井口也是十分重要的，同时该措施也能够提高安装调试的效率。专利号201620410210.2授权的“一种新型塔式抽油机复合让位装置”以及专利号201410474694.2授权的“一种塔式直线抽油机”采取了丝杠来进行抽屉式的让位，同时可以微调，但效率欠高。目前急需开发让位效率高、结构简单可靠、悬绳器位置可微调的新型立式抽油机。失载保护和驱动绳的寿命问题。目前的传动方式主要有钢丝绳传动、带传动、链条传动几种。带传动时，悬挂配重箱和抽油杆的皮带打滑是常见缺陷，此外传动带的寿命相对低、整体传动结构尺寸大、效率低。钢丝绳传动依靠绳索和槽轮间的摩擦力来传递运动。钢丝绳在槽中打滑、偏磨、打滚，将逐步产生磨损，此外，钢丝绳与绳轮之间经常发生慢性位移，加上振动、冲击的作用，钢丝材质易受损、产生断丝。但钢丝绳本身具有较大的强度、能够承受冲击载荷、挠性好、成本低。专利号200920304111.6授权的“多绳均力杠提升立式抽油机”采用多绳的方式来提高绳索的运行寿命，提高了运行的可靠性和稳定性。链传动则传递功率大、结构简洁、过载能力强，当失载时可以起到保护的作用，且能够适应恶劣环境，但要注意润滑和防脱链的问题。目前相关专利也采取了链传动的方式，大部分的安装、润滑、维修需要高空作业，维护成本较大。专利号201310357942.0授权的“链条导轮式抽油机”采取了链传动加钢丝绳传动的方式，虽然有利于提高钢丝绳寿命，但其组合方式并没有考虑失载保护的问题。当前，立式抽油机失载保护不如传统四连杆游梁式抽油机可靠，因此，如何结合链传动和钢丝绳传动各自的优点，解决其缺点，使抽油机传动简单可靠、传动件寿命提高、且具有失载保护功能十分有意义。卸载挂抽和电机功率问题。当抽油机启动运行后，由于存在配重块，电机主要承受1/2油重及相关阻力，需要的功率并不是很大，但为了在卸载挂抽时承担载荷以及应对由阻力突变(油井中形成石蜡等干扰)造成的载荷，抽油机上仍旧配备了大功率电机。电机功率不够，则在卸载挂抽时需要借助吊车，给现场带来不必要的麻烦，且增加了维护成本。因此，若能采取其他方案来降低主要工作电机的功率，且能够在卸载挂抽时依靠自身系统的动力，就能大大的降低抽油机的运行维护成本。此外，传统的抽油方法没有考虑载荷突变问题，即在抽油时当载荷突然变化时，抽油的方式依旧未调整，这种情况下，抽油杆、钢丝绳等均容易减少使用寿命。若能实时检测抽油时的负载变化，则可以通过控制方法改善抽油动作的平滑性，延长关键部件的使用寿命。通过负载的实时检测，也有利于对抽油杆负载过大甚至卡死状态下的应对策略进行研究。本技术将根据上述问题，研发一台可以实时测负载力的，集失载保护、修井让位、抽油杆位置微调、卸载挂抽等功能为一体的多功能新型塔式抽油机。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种测力型多功能塔式抽油机，以实现失载保护、修井让位、悬绳器位置微调、卸载挂抽等功能，使抽油机具有高效节能、安全可靠的特点。为了达成上述目的，本技术的解决方案是：一种测力型多功能塔式抽油机，包括置于机架上底座上的驱动系统和置于机架顶平台上实现抽油动作、修井让位、抽油杆位置微调三种功能于一体的让位机构以及置于机架顶平台上连接传动系统和配重机构的后导轮组和置于机架顶平台的卸载挂抽装置。让位机构主要用于修井移位，设计目的是为了避免了整机移动带来的费时费力问题，进一步减少维护成本。退让机构的特征为:所述让位机构在正常抽油作业时通过第一前导轮和第二前导轮传导驱动绳运动，所述前导轮为钢制轮或高强度无油自润滑MC尼龙轮，其外圆表面为多股绕绳槽，所述第一前导轮和第二前导轮各自由两个导轮组成图或两个以上导轮组成，对称分布于第一传动架上，进一步，第一传动架上设有压紧架和固连于其上的压绳板来防止钢丝绳在运行过程中脱开导轮，第一传动架上设有一个让位吊环通过让位驱动绳与置于悬架顶部的让位驱动电机相连。第一传动架末端设有微调机构，进一步，第一传动架与第二传动架之间由转动副连接，第二传动架与机架之间通过让位轴承连接，此外，该退让机构设有一微调机构，所述微调机构包括第一传动架末端的第一挡槽，机架上的第二挡槽以及微调螺丝，微调螺丝通过第二挡槽上的螺纹孔旋进后与第一挡槽接触，微调螺丝可根据受力需要设置多个。按照上述方案，调整微调螺丝进入第二挡槽的长度可以移动第一传动架，从而改变悬绳器的位置。机架为桁架结构，机架上设有用于配重箱导向的竖直导轨、用于安装位置传感器的传感器安装板、底部设有缓冲装置防止配重箱冲击。调整传感器的位置可以改变冲程，因而为无级调节方式。缓冲装置采取橡胶垫方式，或采取蓄能装置如弹簧组、液压系统。所述传动系统为钢丝绳与链轮复合传动，驱动绳通过悬绳器与油井载荷连接，经过第一前导轮和第二前导轮，通过第一测力转接装置和链条相连，链条由链轮驱动进行往复运动。驱动绳末端连接悬绳器，类似的，链条通过第二测力转接装置与配重绳相连，配重绳经过后导轮组连接配重箱。所述的驱动绳在每个导轮上设有两股或多股，所述第一测力转接装置起到测力和传动转接的作用，接绳板和接链板之间对称设有第一测力传感器和第二测力传感器，接绳板一侧设有接绳吊环，接链板一侧设有接链吊环，第二测力转接装置与第一测力转接装置结构相同。后导轮组与让位机构的前导轮组结构类似，采取两组平行对称分布的导轮组成，导轮通过轴承座固定在后导轮架上。所述卸载挂抽装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测力型多功能塔式抽油机，其特征在于：包括置于机架上底座上的驱动系统和置于机架顶平台上实现抽油动作、修井让位、抽油杆位置微调三种功能于一体的让位机构以及置于机架顶平台上连接传动系统和配重机构的后导轮组和置于机架顶平台的卸载挂抽装置；所述机架为桁架结构，机架上设有用于配重箱导向的竖直导轨、用于安装位置传感器的传感器安装板、底部设有缓冲装置防止配重箱冲击，调整传感器的位置可以改变冲程，因而为无级调节方式，缓冲装置采取橡胶垫方式，或采取蓄能装置如弹簧组、液压系统；所述传动系统为钢丝绳与链轮复合传动，驱动绳通过悬绳器与油井载荷连接，经过第一前导轮和第二前导轮，通过第一测力转接装置和链条相连，链条由链轮驱动进行往复运动，驱动绳末端连接悬绳器，类似的，链条通过第二测力转接装置与配重绳相连，配重绳经过后导轮组连接配重箱，所述的驱动绳在每个导轮上设有两股或多股，所述第一测力转接装置起到测力和传动转接的作用，接绳板和接链板之间对称设有第一测力传感器和第二测力传感器，接绳板一侧设有接绳吊环，接链板一侧设有接链吊环，第二测力转接装置与第一测力转接装置结构相同；所述卸载挂抽装置主要包括挂载桁架，所述挂载桁架之间设置有挂载环，电葫芦通过挂载钩挂在挂载环上，当需要卸载时，将挂载绳连接到配重箱上的挂载环上。...

【技术特征摘要】
1.一种测力型多功能塔式抽油机，其特征在于：包括置于机架上底座上的驱动系统和置于机架顶平台上实现抽油动作、修井让位、抽油杆位置微调三种功能于一体的让位机构以及置于机架顶平台上连接传动系统和配重机构的后导轮组和置于机架顶平台的卸载挂抽装置；所述机架为桁架结构，机架上设有用于配重箱导向的竖直导轨、用于安装位置传感器的传感器安装板、底部设有缓冲装置防止配重箱冲击，调整传感器的位置可以改变冲程，因而为无级调节方式，缓冲装置采取橡胶垫方式，或采取蓄能装置如弹簧组、液压系统；所述传动系统为钢丝绳与链轮复合传动，驱动绳通过悬绳器与油井载荷连接，经过第一前导轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏燕定，陈立，方升，何光玉，宋执环，
申请(专利权)人：杭州中油智井装备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33