本发明专利技术提供一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，包括上撞块、下撞块、用于上撞块和下撞块滑动的滑道、定滑轮和曲柄缓冲件，所述上撞块和定滑轮设于抽油机桁架上部，所述曲柄缓冲件和下撞块设于抽油机桁架的下部，所述上撞块通过钢丝绳或拉杆一连接曲柄缓冲件，所述下撞块通过钢丝绳或拉杆连接至上部拉杆装置；该种能够实现将缓冲能量转化为换向启动能量，不需要像变频式那样利用电抗，将缓冲能量转化为热量白白消耗掉，启动时又使用附加的能量加大启动力矩，实现了绿色转化，节能减排，降低了能耗成本；该装置全部为机械装置，结构简单，零部件少，可靠性高，没有高精度加工零部件，制作成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种缓冲装置，尤其涉及一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置。
技术介绍
立式抽油机相对于传统的游梁式抽油机，拥有很多的优点，如可提高采油效率，增加石油产量；减少磨损，提高抽油杆和抽油泵寿命；排量稳定，动载荷小，事故少；运转平稳，疲劳应力低，应力循环次数少等。采用长冲程抽油方式，抽油泵柱塞实际冲程损失的较小，可提高抽油泵的排量系数和充满系数，提高采油效率，增加石油产量，降低采油成本。但是立式抽油机也存在一 些短板，其中换向缓冲的问题就是一个突出问题，也是推广过程中遇到的主要障碍之一。立式的抽油机在上止点、下止点的换向操作，需要抽油杆、配重完全向相反的方向运动，由于抽油杆、配重的重量大，惯性很大，换向的停止和启动都要消耗大量能量，会导致传动机构很大的冲击，使各种零件寿命减少，电动机一直不断重复发电、启动状态，使电网不断的受到冲击，设备的效率低下、磨损严重、耗能大。现在的解决方法主要有两种，但在实际使用后的情况并不理想。如图1所示，链条式立式抽油机是现在应用最多的立式抽油机，换向方式如下图所示，曲拐轴的头部实际上充当着轨迹链条的一个特殊链节，其圆轴部插入滑车架，可以在滑车架内转动。滑车架可以在往返架内沿导轨横向移动。曲拐轴随轨迹链条作循环运动，当曲拐轴运动到轨迹链条的圆弧部分即链轮部分时，它继续带动往返架向上运动，同时带动滑车架沿导轨横向移动，到达最高点后曲拐带动往返架改变方向向下运动，同时带动滑车架沿导轨继续横向移动，直到曲拐运转到链条的垂直部分后往返架与滑车架又相对静止实现抽油机的下冲程。变频换向电机，采用变频器控制电动机的运行，换向时通过变频器提供不同频率的旋转磁场，准确控制运动的方向和速度，实现抽油机的缓冲和换向。现有的两种技术主要的缺点如下: 链条式抽油机，换向发生在上链轮、下链轮的范围，上链轮、下链轮是垂直布置，换向的过程的缓冲距离是链轮的半径，由于链轮不能做得太大，导致缓冲距离太小，冲击大；链条是柔性传动，机构体积大，润滑困难，磨损块，维修和更换困难，磨损后，会产生振动和噪音，并使链条发生长度的变化，使链条与下链轮的松紧配合在不断的加隙变化中，使缓冲效果进一步降低，使整机的使用情况恶化，并且有很大的安全隐患。由于这些缺点，历史上曾经加入气囊进行辅助缓冲，但每年过千次的故障率，使气囊很快被弃用。变频换向电机，理论上，变频换向电机可以实现最佳的换向缓冲动作，但是这种方式的问题更加麻烦，采用电气方式进行强行减速、和频繁启动，电气控制系统复杂，难以适应恶劣环境、维护修理技术要求高，缓冲能量是通过电气元件的发热进行消耗，散热困难，寿命很短，经常导致停机事故，而且大功率变频器的使用，对电网产生很大的高频污染，影响其他设备的运转，这些缺点使这种抽油机的市场占有率逐年下降。以此，上述问题是在抽油机的设计与生产使用过程中应当予以考虑并解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置解决了抽油机在使用过程中，配重在上止点、下至点附近位置的换向冲击问题，将冲击缓冲的能量通过曲柄缓冲件蓄能，换向时释放，实现了冲击能量的再利用，变废为宝，使在整个换向过程中，电机的输出功率基本恒定，使传动系统和动力系统平稳工作，冲击小。本专利技术的技术解决方案是: 一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，包括上撞块、下撞块、用于上撞块和下撞块滑动的滑道、定滑轮和曲柄缓冲件，所述上撞块和定滑轮设于抽油机桁架上部，所述曲柄缓冲件和下撞块设于抽油机桁架的下部，所述上撞块通过钢丝绳一连接曲柄缓冲件，所述上撞块还连接有钢丝绳二的一端，所述钢丝绳二的另一端绕过所述定滑轮连接下撞块，所述曲柄缓冲件包括十字摆动节、短臂、旋转轴、长臂和缓冲配重，所述十字摆动节设于短臂的端部，所述长臂的一端连接短臂，所述长臂的另一端连接缓冲配重，所述短臂和长臂的连接处设有旋转轴。优选地，所述上撞块和下撞块间设有配重，所述配重通过钢丝绳连接抽油杆，所述钢丝绳绕过有天轮，所述配重的两侧各设有一对上撞块，每对所述上撞块由连接器连接，所述钢丝绳一的一端连接所述连接器，所述钢丝绳一的另一端连接所述曲柄缓冲件，所述配重的两侧各设有一对下撞块。优选地，所述短臂和长臂形成“V”型，所述旋转轴设于抽油机桁架上。优选地，所述十字摆动节的中心孔穿过用于连接曲柄缓冲件的钢丝绳一，所述十字摆动节的两端通过滚柱轴承安装在短臂内。优选地，所述缓冲配重的两端设有可调撞块。优选地，所述缓冲配重上设有调节缓冲配重块。优选地，所述曲柄缓冲件还包括用于限定曲柄缓冲件摆动角度的柔性限位块。优选地，所述配重设有镶块，所述镶块分别设于配重与上撞块、配重与下撞块的接触面，所述上撞块和下撞块均设有与所述镶块适配的角槽。优选地，所述镶块由耐磨材料制成。优选地，所述钢丝绳一、钢丝绳二的端部设有用于调整钢丝绳长度的夹头。优选地，所述滑道设于抽油机桁架上，所述滑道内设有用于减小上撞块和下撞块滑动摩擦的滚轮。优选地，所述钢丝绳一的中部两侧设有用于保持钢丝绳一直线运动的托轮。本专利技术一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，用于解决立式抽油机的换向缓冲问题而设计，通过采用一个曲柄缓冲件连 接立式抽油机的抽油杆和配重，在抽油机的上止点、下止点前，对抽油杆和配重的惯性进行缓冲减速，巧妙的利用曲柄缓冲件的结构，使抽油机减速力平缓的增加，同时利用曲柄缓冲件的结构对缓冲配重蓄能，在换向后，释放积蓄的势能，使换向过程平稳，减小动力对抽油机传动装置的冲击，提高寿命，使电网平稳，减少在转向过程中对主电机的冲击，可以配备更小的电动机和减速箱，降低抽油机制造成本为目的，实现油田采油节能降耗。该种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置的曲柄缓冲件包括十字摆动节、短臂、旋转轴、长臂和缓冲配重，曲柄缓冲件通过旋转轴安装在抽油机桁架上，曲柄缓冲件以此为中心可以做摆动运动，在曲柄缓冲件摆动的两端边界设置柔性限位块，起安全保险作用，正常工作时不会撞击，如果发生碰撞，增减调节缓冲配重块，使设备正常工作。曲柄缓冲件的十字摆动节的中心孔穿入钢丝绳一，十字摆动节两端圆柱通过滚柱轴承安装在短臂端部的前叉内，可以在曲柄缓冲件摆动时转动角度，适应钢丝绳一的位置变化。在钢丝绳一穿过的十字摆动节、钢丝绳二连接下撞块的端部安装钢丝绳夹头，同时设置调整机构，用于钢丝绳长度变化时进行调整。本专利技术一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，同主流的链条、变频立式抽油机在换向缓冲机构进行比较，具有如下优点: 1.该种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，全部为机械装置，结构简单，零部件少，可靠性高，没有高精度加工零部件，制作成本低； 2.缓冲力调整利用曲柄缓冲件的重量增减来实现，调整操作在地面进行，安全方便，能够适应不同类型的油井对换向缓冲过程的不同要求； 3.缓冲的动作的作用距离只同上下滑道的距离和曲线缓冲间的小臂改变有关，缓冲距离比链条式大得多，缓冲过程更加平稳； 4.缓冲距离可以通过在上下滑道增减垫块及调整钢绳夹头位置来进行，简单安全，可以配合不同缓冲作用距离的需求； 5.由于缓冲力通过曲柄缓冲件摆动来完`成，缓冲力曲线是一个圆滑的正弦曲线，大小同曲柄配重的重量和曲柄缓冲件的摆动角度相关，缓冲时由O到最大，而换向过程正好相反，与抽油机需求的施力过程一致，实现本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于抽油机的曲柄式换向缓冲装置，其特征在于：包括上撞块（2）、下撞块（3）、用于上撞块（2）和下撞块（3）滑动的滑道、定滑轮（4）和曲柄缓冲件（1），所述上撞块（2）和定滑轮（4）设于抽油机桁架上部，所述曲柄缓冲件（1）和下撞块（3）设于抽油机桁架的下部，所述上撞块（2）通过钢丝绳一（5）连接曲柄缓冲件（1），所述下撞块（2）还连接有钢丝绳二（6）的一端，所述钢丝绳二（6）的另一端绕过所述定滑轮（4）连接下撞块（3），所述曲柄缓冲件（1）包括十字摆动节（11）、短臂（12）、旋转轴（13）、长臂（14）和缓冲配重（15），所述十字摆动节（11）设于短臂（12）的端部，所述长臂（14）的一端连接短臂（12），所述长臂（14）的另一端连接缓冲配重（15），所述短臂（12）和长臂（14）的连接处设有旋转轴（13）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：汤德良，汤梦甜，周卫军，
申请(专利权)人：江苏圣乐机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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