[发明专利]轮轴式节能游梁抽油机

说明书

本发明涉及油田人工举升采油法技术领域，具体涉及一种轮轴式节能游梁抽油机，包括底座、支架、驴头、游梁和驱动装置，所述的游梁包括呈钝角的两个直线区段，所述的驱动装置包括滚筒、电机、变频控制柜和安装座，电机直接驱动滚动转动，长区段游梁一端连接有钢丝绳，钢丝绳另一端缠绕在滚筒上，所述的底座上嵌装有柱形双导轨，所述安装座下方为双滑套，双滑套套装在柱形双导轨上并可相对于柱形双导轨轴向滑动，与现有技术相比较，本发明省去了减速箱、皮带、曲柄连杆机构等易发生机械故障部件，降低抽油机依次投入成本、管理费用以及运行费用，达到了很好的节能效果。

技术领域

本发明涉及油田人工举升采油法技术领域，具体涉及一种轮轴式节能游梁抽油机。

背景技术

目前的人工举升采油法中，游梁式抽油机约占90％以上。从多年运行情况来看，目前的游梁式抽油机存在以下问题：

1、一次投入成本高：除游梁、电机等必备设施外，减速箱、曲柄、平衡块、皮带等一些辅助设施也必不可少，从而增加了投入成本。

2、管理成本高：运行过程中，需时常换皮带，调整重达几千千克的平衡块，维护减速箱等，增加了工人劳动强度和管理成本。

3、运行成本高：下冲程不能完全利用井中液体和抽油杆等设备的重量，电机仍处于做功状态，从而增加了能耗。据统计，在采油成本中，抽油机电费占30％左右。由此可见，游梁式抽油机节能改造是一个庞大的市场。

发明内容

为了解决现有抽油机一次投入成本高、管理成本高、运行成本高及存在安全隐患的问题，本发明旨在提出一种轮轴式节能游梁抽油机。该装置具备安全可靠，一次性投入成本低，管理和运行成本低以及高效节能等特点。

本发明提供的技术方案是：一种轮轴式节能游梁抽油机，包括底座、支架、驴头、游梁和驱动装置，支架固定在底座上，游梁铰接在支架的顶端，驴头安装在游梁的一端，游梁的另一端与驱动装置连接，所述的游梁包括呈钝角的两个直线区段，按照长度不同，分别称为长区段游梁和短区段游梁，所述驴头安装在短区段游梁端部；

所述的驱动装置包括滚筒、电机、变频控制柜和安装座，所述的电机为直驱变频电机，电机直接驱动滚筒转动，电机和滚筒分别安装在安装座上，变频控制柜内安装有变频器，变频器与电机之间电连接，所述长区段游梁一端连接有钢丝绳，所述钢丝绳另一端缠绕在滚筒上，并且驴头位于下死点时钢丝绳在滚筒上缠绕长度为零；

所述的底座内嵌装有供安装座滑动的导轨，安装座可相对底座作直线滑动；

所述的轮轴式游梁节能抽油机还包括固定连接在底座上的箱体，箱体内有齿牙相向的两个齿条，两个齿条不再同一竖向平面内，根据上下关系将两个齿条分别称为上齿条和下齿条，两个齿条的两端分别通过连接竖杆连接为一体结构，两个齿条可相对箱体发生同步的上下移动，与滚筒同轴连接有直径不同的两个同心齿轮，两个齿轮位于与两个齿条之间并分别与其中一个齿条位于同一竖向平面内，上齿条的上方或下齿条的下方连接有用于升降上、下齿条的升降机构A，所述的升降机构A固定安装在箱体上。

所述长区段游梁端部上方固定连接有升降机构B，升降机构B的顶部设置有滑轮，钢丝绳绕过滑轮后连接在长区段游梁上；所述的升降机构A和升降机构B均为电动液压推杆；所述长区段游梁的长度大于短区段游梁长度的二倍。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过改变力矩，加大了支点至游梁尾端的长度，实现变矩节能。

2、本发明中随着长区段游梁上下运动，卷筒及电机的位置也发生水平方向的移动，目的是使钢丝绳对长区段游梁的拉力方向始终长区段游梁长度方向保持近似垂直的状态，即物理学中的力与力臂始终保持近似垂直状态，这样就可以最大限度的降低了拉力产生的无效分力导致的能量损耗，提升了滚筒驱动力的利用效果。