摆杆式柔性正扭矩抽油机制造技术

本发明专利技术涉及的是摆杆式柔性正扭矩抽油机，它包括电机、减速器、曲柄、导轨、摆杆、钢丝绳、横梁、天轮、悬绳器，电机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接曲柄和平衡块，导轨套装在摆杆上且与摆杆滑动连接，导轨铰接在曲柄上，摆杆下端与底座铰接，摆杆上端连接第一钢丝绳，第一钢丝绳另一端连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁上，第二钢丝绳另一端绕过天轮与悬绳器连接，天轮安装在支架上端；曲柄和平衡块构成平衡块滞后曲柄一体复合结构，当减速器输出轴带动曲柄及平衡块绕减速器输出轴做顺时针旋转运动时，平衡块滞后于曲柄。本发明专利技术不仅使减速箱扭矩全为正值，而且使扭矩曲线波动更加平缓，所需电机功率大大减小，使整机效率明显提高。

【技术实现步骤摘要】
摆杆式柔性正扭矩抽油机一、
：本专利技术涉及的是石油开采机械举升领域技术，具体涉及的是一种摆杆式柔性正扭矩抽油机。二、
技术介绍
：国际能源供需关系日趋紧张，能源消耗过大，急需发展安全、节能、环保的油气田煤田举升装置。为适应不同开采期的需要，机械采油设备从游梁式抽油机发展到无游梁式抽油机。目前，75%的人工举升抽油机以游梁式抽油机为主，分为常规型游梁式抽油机、前置型游梁式抽油机、异相型游梁式抽油机和双驴头型游梁式抽油机、高架曲柄平衡、直接平衡抽油机等。这些结构型式的抽油机主要是利用曲柄连杆机构将旋转运动变为游梁的上下摆动，或电机正反转等带动抽油杆和抽油泵进行往复运动，将井液抽汲至地面。这些类型的抽油机结构稳固，配套工艺齐全，但其结构庞大、载荷波动大，在连杆转动、驴头上下运动过程中，电机存在发电和在低效区工作、减速箱存在正负和交变大的载荷，即冲程上下死点减速箱扭矩、电机功率均存在负值、零值和交变幅度较大(见图3)，为满足系统需要必须配用功率较大的电机，致使电机发电和利用率低，系统存在低效和发电区，导致运动性能差、载荷冲击大、系统效率低和能耗大。其主要原因是上下冲程死点的扭矩负值无正扭矩值进行平衡使其增大，扭矩最大值也无负扭矩进行抵消使其减小。本领域的技术人员一直在研究一种方法或结构，意图使减速箱扭矩不但无负值，并且使其最大值减小，最小值增大，交变幅度减小，但始终没有解决这个问题。三、
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供摆杆式柔性正扭矩抽油机，这种摆杆式柔性正扭矩抽油机用于解决目前在用的游梁式抽油机结构庞大、载荷波动大以及电机存在发电和在低效区工作、减速箱存在正负和交变大的载荷以及系统效率低和能耗大的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种摆杆式柔性正扭矩抽油机包括电机、减速器、曲柄、导轨、摆杆、钢丝绳、横梁、天轮、悬绳器，电机安装在底座上，电机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接曲柄和平衡块，导轨套装在摆杆上且与摆杆滑动连接，导轨铰接在曲柄上，摆杆下端与底座铰接，摆杆上端连接第一钢丝绳，第一钢丝绳另一端连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁上，第二钢丝绳另一端绕过天轮与悬绳器连接，天轮安装在支架上端；曲柄和平衡块构成平衡块滞后曲柄一体复合结构，平衡块由配重块和平衡杆构成，配重块设置于平衡杆的一端，平衡杆另一端交汇于曲柄头部形成一体，曲柄头部具有用于与减速器输出轴连接的轴孔，顺时针方向上，曲柄在平衡杆前方，且平衡杆与曲柄形成锐角，当减速器输出轴带动曲柄及平衡块绕减速器输出轴做顺时针旋转运动时，平衡块滞后于曲柄。上述方案中减速器输出轴两端各连接一个曲柄和平衡块，每个曲柄铰接一个导轨，每个导轨套装在一个摆杆上，每个摆杆下端均与底座铰接，每个摆杆上端均连接一条第一钢丝绳，每条第一钢丝绳另一端均连接在横梁上。上述方案中电机处设置手刹。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用摆杆结构调整油井载荷作用的区间，达到增大油井载荷上冲程正扭矩区间范围，减小下冲程负扭矩区间范围的目的，平衡系统采用平衡块滞后曲柄一体复合结构的设计方式，来达到加大平衡偏置角的目的，主要解决了传统抽油机冲程上下死点减速箱扭矩存在负值或零值、扭矩和功率交变大、导致载荷冲击大、系统效率低、能耗大的问题。2、本专利技术采用摆杆结构增大上冲程油井载荷正扭矩作用区间，使其大于180°，减小下冲程油井载荷负扭矩作用区间，使其小于180°，而平衡块上下冲程的旋转角度仍然是180°，平衡系统采用平衡块滞后曲柄一体复合结构的设计方式，加大了平衡偏置角，使平衡重载荷扭矩和油井载荷扭矩更加合理的叠加来达到使减速箱输出轴净扭矩波动小，并实现全周期正值扭矩工作的目的。本专利技术不仅使减速箱扭矩全为正值，而且使扭矩曲线波动更加平缓，所需电机功率大大减小，使整机效率明显提高。四、附图说明图1是本专利技术的主视图示意图；图2是本专利技术的左视图示意图；图3是现有的游梁抽油机功率曲线图，其中曲线a为光杆功率，曲线b为平衡重功率，曲线c为电机功率；图4是本专利技术摆杆式柔性正扭矩抽油机的扭矩曲线图。图中：1-底座；2-手刹；3-电机；4-减速器；5-平衡块；6-曲柄；7-导轨；8-摆杆；9-第一钢丝绳；10-横梁；11-第二钢丝绳；12-支架；13-天轮；14-悬绳器。。五、具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：结合图1、图2所示，这种摆杆式柔性正扭矩抽油机包括电机、减速器、曲柄、导轨、摆杆、钢丝绳、横梁、天轮、悬绳器，电机安装在底座上，手刹设置在电机处，电机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接曲柄和平衡块，导轨套装在摆杆上且与摆杆滑动连接，导轨铰接在曲柄上，摆杆下端与底座铰接，摆杆上端连接第一钢丝绳，第一钢丝绳另一端连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁上，第二钢丝绳另一端绕过天轮与悬绳器连接，天轮安装在支架上端。曲柄和平衡块构成平衡块滞后曲柄一体复合结构，平衡块由配重块和平衡杆构成，配重块设置于平衡杆的一端，平衡杆另一端交汇于曲柄头部形成一体，顺时针方向上，曲柄在平衡杆前方，且平衡杆与曲柄形成锐角，当沿顺时什方向运动时，平衡块滞后于曲柄；曲柄头部具有用于与减速器输出轴连接的轴孔，曲柄通过其头部的轴孔与减速器输出轴连接，由减速器输出轴带动做顺时针旋转运动。本实施方式中减速器输出轴两端各连接一个曲柄和平衡块，每个曲柄铰接一个导轨，每个导轨套装在一个摆杆上，每个摆杆下端均与底座铰接，每个摆杆上端均连接一条第一钢丝绳，每条第一钢丝绳另一端均连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁的正中间。电机3通过减速器减速后，由减速器动力输出轴带动曲柄6及平衡块5绕减速器输出轴做顺时针旋转运动，导轨7铰接在曲柄上，摆杆8一端铰接在底座1上，并且放在导轨7内，曲柄6可以带动摆杆8绕着摆杆与底座1的铰接点上下摆动。第一钢丝绳9一端连在摆杆8上，另外一端连在横梁10上，横梁10通过第二钢丝绳11绕过天轮13连接到悬绳器14上。摆杆通过第一钢丝绳9、横梁10、第二钢丝绳11，带动悬绳器14上下运动，从而实现往复抽油运动。本专利技术采用摆杆结构增大上冲程油井载荷正扭矩作用区间，使其大于180°，减小下冲程油井载荷负扭矩作用区间，使其小于180°，而平衡块上下冲程的旋转角度仍然是180°，顺时针方向运动时，平衡块滞后于曲柄，使平衡重载荷扭矩和油井载荷扭矩更加合理的叠加来达到使减速箱输出轴净扭矩波动小，并实现全周期正值扭矩工作的目的。如图4所示，本专利技术不仅使减速箱扭矩全为正值，而且使扭矩曲线波动更加平缓，所需电机功率大大减小，使整机效率明显提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摆杆式柔性正扭矩抽油机，其特征在于：这种摆杆式柔性正扭矩抽油机包括电机、减速器、曲柄、导轨、摆杆、钢丝绳、横梁、天轮、悬绳器，电机安装在底座上，电机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接曲柄和平衡块，导轨套装在摆杆上且与摆杆滑动连接，导轨铰接在曲柄上，摆杆下端与底座铰接，摆杆上端连接第一钢丝绳，第一钢丝绳另一端连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁上，第二钢丝绳另一端绕过天轮与悬绳器连接，天轮安装在支架上端；曲柄和平衡块构成平衡块滞后曲柄一体复合结构，平衡块由配重块和平衡杆构成，配重块设置于平衡杆的一端，平衡杆另一端交汇于曲柄头部形成一体，曲柄头部具有用于与减速器输出轴连接的轴孔，顺时针方向上，曲柄在平衡杆前方，且平衡杆与曲柄形成锐角，当减速器输出轴带动曲柄及平衡块绕减速器输出轴做顺时针旋转运动时，平衡块滞后于曲柄。/n

【技术特征摘要】
1.一种摆杆式柔性正扭矩抽油机，其特征在于：这种摆杆式柔性正扭矩抽油机包括电机、减速器、曲柄、导轨、摆杆、钢丝绳、横梁、天轮、悬绳器，电机安装在底座上，电机输出轴连接减速器，减速器输出轴连接曲柄和平衡块，导轨套装在摆杆上且与摆杆滑动连接，导轨铰接在曲柄上，摆杆下端与底座铰接，摆杆上端连接第一钢丝绳，第一钢丝绳另一端连接在横梁上，第二钢丝绳连接在横梁上，第二钢丝绳另一端绕过天轮与悬绳器连接，天轮安装在支架上端；曲柄和平衡块构成平衡块滞后曲柄一体复合结构，平衡块由配重块和平衡杆构成，配重块设置于平衡杆的一端，平衡杆另一端交汇于曲柄头部形成一体，曲柄头...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金超，李玮，张强，孙文峰，李思琪，赵欢，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23