[实用新型]调矩复合驴头经济抽油机

说明书

技术领域  本实用新型涉及一种驱动油田井下往复式有杆抽油泵的抽油机。

背景技术  目前广泛用于油田生产的游梁式抽油机，由于曲柄连杆机构的固有特性，导致其工作时悬点的速度、加速度均处于时时变化之中，故而悬点载荷也在时时改变。多年来，石油工作者采用了不少方法想要达到游梁抽油机的稳定工作，虽见智见仁，各有千秋，但总体尚无显著突破。抽油机蓄能扭矩一般是固定不变的，具有不可调性。

发明内容  本实用新型解决抽油机的蓄能调矩问题，运用衡式经济节能抽油机(ZL 98216845.4)的衡式原理，提供一种新的蓄能调矩平衡方法，根据游梁抽油机上、下冲程中悬点载荷的变化规律来确定抽油机游梁尾端调矩平衡驴头的结构和工作轮廓线，用于改进现有游梁抽油机的平衡方式。本实用新型是这样实现的：包括游梁、驴头、横梁、连杆、曲柄、减速箱、支架、底座、动力机、悬绳器，在游梁尾端起蓄能平衡作用的驴头为工作曲面相对的主、副驴头组合而成的调矩复合驴头，调矩复合驴头上安装有蓄能平衡体。该调矩复合驴头的工作轮廓线的性能构成是根据悬点运动载荷的变化规律，经理论计算确定，由园弧线和阿基米德螺线(即等速螺线)组合构成，最终达到精简驴头结构尺寸和质量，使其与蓄能平衡体配合协调，保证抽油机近乎全平衡工作状态的作用。

附图说明  附图1为本实用新型实施例的示意图。图1中，1-驴头，2-主驴头，3-副驴头，4-轴承，5-游梁，6-轴承，7-支架，8-底座，9-曲柄减速箱，10-蓄能体。

附图2为调矩复合驴头的结构示意图。图2中，5-游梁，2-主驴头，3-副驴头。

参照附图1，该调矩复合驴头经济抽油机由游梁、驴头、横梁、连杆、曲柄、减速箱、支架、底座、动力机组成，支架通过底座固定在地面上，曲柄连杆机构通过轴承4与游梁连接，游梁前端驴头1通过钢丝绳与井口抽油杆相接，游梁尾端安装有调矩复合驴头2，调矩复合驴头2通过钢丝绳与蓄能体10相连，曲柄连杆机构的运动带动该抽油机的往复运动。

当机器安装就位后，电动机启动，曲柄连杆机构带动游梁绕支架做上下摆动。当驴头1从下死点上行时，此时，抽油机悬点载荷为最大，而调矩复合驴头位于上死点，蓄能体10产生的力矩也为最大。驴头1在向上运动的过程中，悬点载荷逐步减小，这是由理论计算或抽油机动力示功图得出，是游梁抽油机的工作特点。本实用新型的调矩复合驴头就是根据这一特点设计的，蓄能体10沿调矩复合驴头2的主驴头的工作曲面从上死点向下运动时，其平衡力矩是在逐渐减小的，当运行到复合驴头之主、副驴头的工作曲面相切的位置时，调矩复合驴头的副驴头开始对蓄能体产生作用，蓄能体10在主、副驴头的共同作用下，除向下运动外，还产生了向支架方向的水平位移，进一步减小作用力矩，最终到达下死点，而驴头1到达上死点。

驴头1从上死点向下运动时，通过游梁带动调矩复合驴头2和蓄能体10从下死点向上运动，此时，抽油机悬点载荷为最小，而调矩复合驴头2位于下死点，其平衡力矩亦为最小。随着驴头1的逐步下行，悬点载荷逐渐增大，与之相对应，调矩复合驴头2所产生的平衡力矩也在逐渐增大，直至该行程结束，驴头1到达下死点，达到最大悬点载荷，调矩复合驴头2到达上死点，达到最大平衡力矩。

调矩复合驴头经济抽油机的基本原理就是通过调矩复合驴头的结构及工作曲面形状，使调矩复合驴头产生的最大与最小平衡力矩与抽油机工作行程中的悬点最大与最小载荷相对应，以节省动力机的输出功率，也使抽油机能够更平稳、高效地工作。

本实用新型调矩复合驴头经济抽油机，也可以在驱动系统中加离心离合器、大质量飞轮体和棘轮止回机构，使其达到平稳启动、蓄能平衡和停车止回的作用；也可以在蓄能平衡体下方加弹性蓄能调节垫。

本实用新型是在原游梁抽油机结构的基础上，在游梁尾端通过一调矩复合驴头的蓄能平衡系统取代原游梁抽油机的曲柄平衡或游梁平衡方式，以期达到全平衡的效果。本实用新型可用于传统游梁抽油机的改造和衡式经济节能抽油机。本实用新型简化结构，节省钢材，可达到显著的节能效果，基本实现用一套10型加强机来完成一套超长12型机的工作；并明显降低了传统游梁抽油机调平衡工作的难度。本实用新型的推广实施，必能显著提高抽油机的工作性能和降低油田采油成本。