[实用新型]一种无游梁机械换向长冲程抽油机

说明书

技术领域：本实用新型涉及油田机械采油设备，尤其是采用机械换向并配以动滑轮组的无游梁滚筒式长冲程抽油机。 

背景技术：现有的无游梁滚筒式抽油机比较好的有两种：(1)链条式抽油机，它的最大冲程可达8米，它的运动曲线比较合理，节能效果好。缺点是：链条垂直布置，传动链长，润滑条件差，链条磨损后发生蠕变，产生换向冲击，维修困难，维修费用高，冲程不可调整。 

(2)电机换向的滚筒式抽油机，它采用‘变频器’或‘开关磁组’控制电机换向，每天一万次左右。缺点是：频繁启动电机，启动电流大不节能。变频器在工作中产生很多负面作用，如交变电流污染电网、谐波干扰编码程序、电器元件发热影响变频器寿命。另外，变频器等控制系统受工况条件和环境因素影响，工作的适应性、可靠性比较差。 

发明内容：本实用新型的目的是提供一种结构合理、运行可靠、好维修、造价低、节能明显、调节冲程方便的机械换向长冲程抽油机。它彻底摆脱用链条和电机变频器换向的设计思想，从根本上解决电机频繁启动和链条磨损蠕变等问题。 

为实现上述目的，本实用新型的机械换向抽油机由塔架、换向减速机、控制系统、配重箱、滑轮组、滚筒和链条组成。换向减速机的箱体里有两组差速器，在这两组差速器的外壳上各安装一个齿轮，这两组齿轮互相啮合，或在这两个齿轮的中间增设介轮，并互相啮合。差速器右侧的太阳轮中分别插入半轴，半轴前端的小锥齿轮与配对的大锥齿轮啮合，大锥齿轮与输出滚筒同轴。差速器左侧的太阳轮 中插入另两根半轴，并伸出箱体外，在伸出箱体部分安装换向制动机构；所述的换向制动机构由柱塞式液压泵、杠杆、电磁铁、制动钳、和刹车盘组成；所述的专用链条由链节、销轴组成；所述的配重箱内设置缓冲减震弹簧。 

换向减速机是本实用新型的核心技术。换向减速机具有换向和减速两大功能。换向减速机有两组汽车差速器、两组换向制动机构、锥齿轮、圆柱齿轮、输出滚筒、换向控制系统和箱体组成，它的箱体呈凹形。 

换向减速机中使用的两组差速器为一个部件总成，差速器是由两个太阳齿轮、四个行星齿轮、一个十字轴和壳体组成。差速器有很多种类，如圆柱齿轮差速器、圆锥齿轮差速器、防滑差速器等等。由于圆锥齿轮差速器结构简单紧凑、工作平稳，应用最为广泛，应优先采用圆锥齿轮差速器。差速器由法国雷诺汽车公司创始人路易斯·雷诺发明，至今已有一百多年历史，是一项成熟的技术。 

本换向减速机的两组差速器的外壳上安装圆柱齿轮，这两个圆柱齿轮相互啮合。根据设计需要，可以在这两个齿轮中间增设介轮1-3个，介轮的数量不会影响机构的减速换向功能。工作中，两组差速器交替工作，即互为主动，当其中一个差速器为主动轮时，另一个差速器为空转。交替工作中两组差速器的锥齿轮发生自转、公转、改变速度、改变方向转，有机巧妙地完成换向过程，实现了抽油机的直线往复运动。 

在两组差速器的太阳轮(插半轴的齿轮)中分别插入四根半轴，输出一侧两根半轴的前端做成小锥齿轮，这两个小锥齿轮分别与配对 的大锥齿轮啮合，大锥齿轮固接在输出轴上，与输出滚筒同轴；(为了减小换向冲击，还可以把带有小锥齿轮的半轴分解为两部分，再用扭转弹簧把这两部分联接起来，通过扭转弹簧传递扭矩，起到了缓冲减震的作用，大幅度降低了换向冲击)。 

另外一侧的两根半轴伸出箱体外，在半轴上装有换向制动机构，柱塞式液压泵装在换向减速机的箱体上部，杠杆的支点处与销轴铰接，杠杆的上端点顶在液压泵的柱塞上，杠杆下端安装电磁铁，制动钳安装在凹形箱体的中线位置，这条中线与刹车盘圆心的水平线一致。只要交替刹住这两根半轴，差速器就交替工作，输出滚筒就正、反转动。 

制动机构有鼓式制动器和盘式制动器，本发明优先采用盘式制动器。所述盘式制动器由制动盘、柱塞式液压泵、杠杆、电磁铁组成。 

柱塞式液压泵安装在减速机的箱体上，杠杆的支点处与箱体伸出的销轴铰接，杠杆的上端点顶在液压泵的柱塞上，杠杆的下端连接一块电磁铁。电磁铁得电后吸在旋转的制动盘上，并带动杠杆随制动盘转动一个角度，杠杆的上端点就推动柱塞移动，通过杠杆和柱塞式液压泵两次放大把正压力加到制动钳的制动片上刹住刹车盘及半轴。这里提到的柱塞式液压泵是模拟脚踩制动形式，刹车过程不需要外力，它是靠刹车盘自身的旋转带动电磁铁通过杠杆推动柱塞驱动液压制动钳自己刹住自己。所以这种柱塞式液压泵不需要设置电动油泵和冷却系统，免去了油泵的维修和更换液压油。如果两组制动器都失灵了，两组差速器可以同时空转，输出一侧的半轴和小锥齿轮、大锥齿轮、滚筒静止不动，不会造成任何事故。所以说它的安全性和可靠性很好， 使用寿命长。