[发明专利]抽油机自动调平衡机构的锁紧结构

说明书

本发明提供了一种抽油机自动调平衡机构的锁紧结构，该机构利用平衡块自身重力驱动，其自动调平衡机构包括：游梁、配重小车、锁紧机构、支重轮、导向轮、锁齿、平衡配重内置于能在游梁上移动的配重小车中，抽油机平衡检测模块自动检测抽油机上、下冲程的平均功率，计算出抽油机的平衡度、判断油机的平衡状况，在配重小车和配重重力作下实现向相应方向的移动，使抽油机达到平衡状态。具有结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等优点。

技术领域

本发明涉及石油机械领域，具体而言是一种抽油机自动调平衡机构的锁紧结构。

背景技术

常规游梁式抽油机仍然是油田采油作业的主要装置，其数量占抽油机总数的50％以上，具有结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便、适应现场工况等优点。但是由于其本身的结构特征,决定了它平衡效果差,曲柄净扭矩脉动大,存在负扭矩、载荷率低、工作效率低和能耗大等缺点。抽油机长时间在不平衡状态下运转会不断恶化曲柄销的工作状况，增加减速箱的峰值扭矩，易造成电动机、曲柄连杆机构及减速器寿命缩短、抽油杆断裂和电能浪费。在油田的日常生产工作中，衡量游梁式抽油机能耗和使用寿命的一个重要指标是抽油机的平衡状况，而抽油机在一个工作循环内载荷是不均匀的，抽油机在工作过程中或多或少会处在不平衡的状态下运行对于已无法通过自身平衡配置来进行平衡调节的在役抽油机，则会通过在抽油机上安装平衡调节装置的方式来继续调节平衡，对油田节能、抽油机增寿有重大意义。

发明内容

针对油田基础工作量大、日常设备管理复杂和现有机械调平衡的缺点，本申请提出一种利用平衡块自身重力驱动，通过平衡检测装置控制电磁铁实现配重小车解锁、落锁功能,达到自动调整游梁式抽游机平衡目的的新自平衡机构的锁紧结构。平衡配重内置于能在游梁上移动的小车中(见图3)。抽油机平衡检测模块自动检测抽油机上、下冲程的平均功率，计算出抽油机的平衡度、判断油机的平衡状况，当游梁摆角到达预定值时控制小车中相应锁紧机构的解锁、锁紧安装在游梁上的锁齿，在小车和配重重力作下实现向相应方向的移动，使抽油机达到较佳的平衡状态。

本申请具有高承载能力、高可靠性的可复用的机械锁紧机构。锁紧机构由安装在游梁上的锁齿和安装在配重小车内的锁紧模块组成。每个锁紧模块有两组对称的锁紧机构。图1为锁紧状态的机构简图。

锁紧状态下牵引电磁铁不通电，锁头在压簧的作用下顶到锁齿跟部，撑杆在拉簧和挡销的作用下与挡块限定锁头左右摆动，拉杆在拉簧的作用下限制撑杆的顺时针转动，起保险作用。对称的两组锁头锁紧一个锁齿使得小车能固定在游梁上。

解锁过程(假设小车沿游梁向右移动)：游梁摆角达到预定值，锁紧模块左侧电磁铁通电，拉杆在电磁铁的带动下逆时针转动，拉杆顶部与撑杆弧线部分接触，带动撑杆顺时针转动到一定角度。配重小车在自重力作用下向右滑动，锁齿带动锁头逆时针转动使锁齿滑出锁紧位置。锁齿滑出、锁头逆时针转到接触行程开关，电磁铁断电，锁头在拉簧作用下恢复到锁紧位置，撑杆、拉杆分别在压簧拉簧的作用下恢复到锁紧位置，完成解锁过程。

重新锁紧过程：解锁后小车继续沿抽油机游梁向右运动，锁齿(与脱离锁紧位置的锁齿右侧相邻)与锁紧模块右侧锁紧机构的锁头接触，压迫锁头向下运动(图5)，进入到锁紧位置，恢复到图3所示的锁紧状态，等待下一次平衡调整动作。

实际应用时可根据情况串联多个独立的锁紧模块，同部解锁、锁紧配重小车。

附图说明

图1-本发明锁紧机构原理简图；

图2-本发明重力游梁式抽油机原理示意图；

图3-本发明锁紧状态的机构简图；

图4-本发明机构解锁过程示意图；

图5-本发明重新锁紧过程示意图；