[发明专利]吊重平衡游梁式抽油机

说明书

一、技术领域

本发明是针对目前采油工程中在用抽油机的高耗能问题而研发出的一种高效节电、安全耐用的抽油机。

二、背景技术

曲柄平衡游梁式抽油机是采油工程广泛使用的主流机型，该机主要问题有两点：①耗能高，效率低，电能浪费巨大，②机件故障多，停机损失大。面对我国资源环境压力的现实，开发节能、耐用的抽油机对推行节约型生产模式意义重大。

《吊重滑轮组平衡式抽油机》是我2002年3月14日申请，并于2003年4月9日授权公告的《实用新型专利》，(专利号：ZL02224640.1)。经几年来工业性实验应用，节能效果非常显著，但受设计结构局限性，冲程难以做大，仅适用于小冲程规格的机型，较大冲程规格的机型采用本发明方案。

三、发明内容

本发明旨在解决上述背景技术中存在的不足，为采油工程提供高效节电、安全耐用的新一代抽油机。

为了解决《曲柄平衡游梁式抽油机》高耗能和高故障问题以及《吊重滑轮组平衡式抽油机》设计大冲程结构受限问题和吊坨软连接钢丝绳使用寿命低的问题，本发明采用了下列技术方案：

1.整体结构设计上改《曲柄平衡游梁式抽油机》的曲柄平衡方式为吊重平衡方式，改《曲柄平衡游梁式抽油机》的杠杆式游梁为前置游梁。这样，在平衡结构设计上通过动滑轮、两个定滑轮、钢丝绳芯橡胶带、吊坨等机构设计，巧妙回收利用了光杆下落的重力功和解决了机构运动“跟踪平衡”问题，大幅度降低了驱动力，突破了节能50％以上的节电效果。同时，采用滑轮组平衡机构，能以较少的吊坨，产生成倍的平衡力矩，节约吊坨材料，减少钢丝绳芯橡胶带负荷。

2.改《吊重滑轮组平衡式抽油机》的后置式驱动机构为前置式驱动机构，满足了大型机冲程设计较大的结构条件。由底座(1)、支架(2)、游梁(4)、曲柄轮(9)、推拉杆(11)组成的四连杆机构，通过曲柄轮旋转改变由曲柄半径和推拉杆(11)组成的连杆长度，使游梁(4)上、下摆动。本设计游梁(4)愈长或曲柄销装置(10)位置的旋转半径愈大，抽油机冲程愈大。

3.本设计结构，由支架(2)和托架(12)承载了全部抽油负载和配重负载，驱动机件[包括减速机(8)、曲柄轮(9)、曲柄销装置(10)、推拉杆(11)]受力小，寿命长，价值高、故障率高的减速机大幅度提高了使用寿命。《曲柄平衡游梁式抽油机》存在的翻机、折梁、减速机打齿、曲柄销折断等常见故障本机都不会发生。实现了节能、耐用的两重目标。

4.采用双排滑轮组结构，更安全可靠耐用。

5.改《吊重滑轮组平衡式抽油机》吊坨软连接使用钢丝绳方案为本发明设计的钢丝绳芯橡胶带方案，该带采用弯曲疲劳强度优良的多根钢丝绳(Φ4.5～Φ7)，以4mm间隔均布并施加相同的予张力、外包耐候性优良的橡胶硫化成型，为强化承压面寿命，在承压面有承压防裂垫层，耐弯曲疲劳强度优异，实现了免维护功能。钢丝绳数量和包胶层厚度以及带的长度根据各机型设计。两端接头采用热灌铅连接方案，连接强度优异。

6.本发明设计了由6个内六方螺钉顶紧的曲柄销螺母防松结构，彻底解决了原曲柄销锁紧螺母的松动问题并因松动而产生的大量故障。

在科学实践的基础上，本发明全面分析机、电、井，从系统工程的角度研究节能解决方案，总结出全新理念的五条创新理论：

1、对常年不停连续工作的抽油机，降低配套动力是节能的关键。

2、达到井下液面动态平衡是抽油机的最佳抽汲参数，大冲程理论有局限性。

3、按液体渗出理论分析，勤抽才能快渗。对低渗贫油田采用小冲程、小泵径、合理冲次，对富油田采用大泵径、中冲程、合理冲次是节能并增产的可行之路。

4、游梁机的光杆变速运动参数符合液体抽汲理论，无游梁机的匀速运动并不可取。

5、吊重平衡方式比曲柄平衡方式更能回收利用光杆下落的重力功。

本发明的有益效果是：

1.与《曲柄平衡游梁式抽油机》相比，节电率50％以上。

2.与《吊重滑轮组平衡式抽油机》相比，满足了大型机冲程设计结构条件。

3.使用安全可靠性优良。

四、附图说明

图1结构总图

图2工作原理示意图

图3跟踪平衡示意图

图4滑轮组排列形式示意图

图5横向双排滑轮组示意图

图6钢丝绳芯橡胶带结构图

图7钢丝绳芯橡胶带接头制造方法示意图

图8曲柄销锁紧螺母防松结构图

附图注释：

图中：