[发明专利]一种不完全齿轮换向式抽油机及方法

说明书

本发明公开了一种不完全齿轮换向式抽油机及方法，以克服当前传统游梁式抽油机驴头运动不稳定的问题，利用齿轮齿条传动效率高的特点，采用在抽油杆上安装齿槽，同时与一对同轴不完整齿轮交替啮合实现采油动作。省去了四连杆机构等众多中间传动环节，可以降低能耗，提高采油效率，实现在有效的空间内扩大一倍的冲程。

技术领域

本发明属于抽油机技术领域，具体涉及一种不完全齿轮换向式抽油机及方法。

背景技术

在当前的机械采油方法中，游梁式抽油机数量约占抽油机总数的80％以上。但其存在以下缺点：首先，游梁式抽油机减速箱的输出轴扭矩与冲程长度成正比，若加大冲程则抽油机的外形尺寸会随之增大，而若换成大扭矩减速箱，会造成四连杆机构尺寸增大，同时整个抽油机的轮廓和重量也会增加，加大了制造成本。其次，游梁式抽油机采用的是四连杆机构进行换向，在换向时刻悬点会产生比较大的加速度，从而导致了驴头运动的不均匀性。最后，游梁式抽油机的工作效率低，能耗大。系统效率就是将井下的液体举升至地面所做的有效功与抽油机的输入功之比。根据统计：我国机采井的系统效率为20％左右，对于现有的数十万口井来说，如果提高系统效率，则可以大幅度的节约用电量，不仅能将企业的经济效益提高，而且对能源短缺、油市萧条的现在也具有十分重要的战略意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不完全齿轮换向式抽油机及方法，以解决现有技术抽油机驴头运动不稳定的问题，本发明改变了原有的传动方式及换向方式，减小抽油机尺寸，同时降低抽油过程中的能耗，提高采油效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不完全齿轮换向式抽油机，包括动力机构、换向机构及抽油机构，所述抽油机构包括机壳，机壳的底部通过下密封隔离装置连接至油管，机壳中设置有联动柱，联动柱的顶端连接有上抽油杆，底端连接有下抽油杆，机壳的上端设置上密封隔离装置，上抽油杆的上端伸出上密封隔离装置并与上密封隔离装置呈滑动配合，下抽油杆穿插至油管中；

所述换向机构包括固定在联动柱上的齿槽，齿槽中设置有第一不完整齿轮和第二不完整齿轮，且齿槽与第一不完整齿轮和第二不完整齿轮呈交替啮合状态，所述动力机构的输出端与第一不完整齿轮和第二不完整齿轮连接。

进一步地，所述机壳为筒状结构。

进一步地，所述上密封隔离装置和下密封隔离装置均为盘根盒。

进一步地，所述动力机构包括电机，电机的输出轴连接至第一带轮，第一带轮通过皮带连接至第二带轮，第二带轮的输出轴连接至离合器，离合器的输出端连接至减速箱，减速箱的输出轴连接至第一不完整齿轮和第二不完整齿轮。

进一步地，减速箱的输出轴上安装有转动轮，转动轮上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的自由端连接有铅垂向下的平衡块。

进一步地，第一不完整齿轮和第二不完整齿轮通过平键与减速箱的输出轴连接。

一种不完全齿轮换向式抽油机的抽油方法，动力机构将动力传递给第一不完整齿轮和第二不完整齿轮，第一不完整齿轮和第二不完整齿轮与齿槽的交替啮合传递动力使联动柱上下往复运动，进而带动上抽油杆和下抽油杆往复运动进行抽油工作。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明结构简单，设计合理，应用不完全齿轮的机制代替传统的曲柄滑块机构换向，克服了驴头的不稳定因素，不仅提高了整体的稳定性，省略了众多中间传动环节，缩小了整体尺寸，节省成本，在有限的空间可以实现自动换向并且加大一倍冲程的效果，而且提高了采油效率，实现成本低，使用效果广，便于推广使用。

进一步地，将机壳设计为筒状，既可以保证往复运动的连贯性，同时起到保护内部元件的作用。

进一步地，通过设置平衡块，能够平衡抽油机上下行程中的一部分力。