[发明专利]滚筒式长冲程抽油机

说明书

本发明涉及一种抽油机，特别是用于油田机械采油的一种抽油设备。

目前，世界各国常用的抽油机设备是游梁式抽油机（见附图六）它是通过四连杆机构将电动机的旋转运动转变成抽油泵的往复运动而进行采油的，具有结构简单，坚固耐用，便于管理等优点，但体积庞大，能耗高，载荷性能差，且由于四连杆机构的运动性能所限，冲程长度受到限制，不能满足高粘油井采油的要求。

本发明的目的是提供一种具有新的传动机构的滚筒式长冲程抽油机，它是利用自动换向减速装置代替原游梁式抽油机减速器和四连杆机构，并利用天车机构增加冲程长度，从而获得一种具有载荷性能好，能耗低，操作维修方便的新型抽油机。

本发明的目的是通过以下方案来实现的。该机由电动机自动换向减速装置，支架及天车机构组成，电动机通过皮带传动将动力传给自动换向减速装置，减速后，由自动换向减速装置中的离合器轴输出，经刚性连接在离合器轴上的工作滚筒和平衡滚筒，带动各自的钢丝绳通过支架上的天车机构中的滑轮，分别与抽油杆和平衡重连接，并带动抽油杆和平衡重作上下往复运动。当抽油机在上行程时，动力驱动工作滚筒和平衡滚筒一起转动，经钢丝绳和天车上的滑轮向上提升抽油杆，由于钢丝绳在两滚筒上的缠绕方向相反，所以平衡滚筒释放钢丝绳，经天车上的滑轮使平衡重下降，释放能量，辅助提升抽油杆，在下行程时，经自动换向机构通过一系列的机械传动实现换向后，动力驱动工作滚筒和平衡滚筒反转，抽油杆依靠其自重，驱动抽油泵下降，动力则向上提升平衡重，贮存能量，备用于上行程作功，从而完成一个完整的抽油过程。

自动换向减速装置是由直齿轮付，锥齿轮付，离合器、离合器轴挡销，换向控制杆组成。动力通过皮带减速后，传入直齿轮付进行二次减速，然后传至主动园锥齿轮，驱动空套在离合器轴上的两个被动园锥齿轮正反转动，当和正转锥齿轮啮合时，离合器轴被带动进行正转，反之，和反转锥齿轮啮合时，离合器轴被带动进行反转。离合器的换向是受锥齿轮付换向控制杆控制的，通过安装在换向锥齿轮付上的挡销，拨动换向控制杆动作，从而带动离合器实现换向。由于换向控制杆带动离合器不断的换向，因此，离合器是整个自动换向减速装置中的关键零件，本发明选用的是牙嵌离合器。该离合器挂挡的许用工作速度为1米/秒，而常用的抽油机的冲次一般很少超过10次/分，在这种工作条件下，牙嵌离合器的最大圆周速度不超过0.2米/秒，因此该结构中的牙嵌离合器具有相当高的使用寿命。另外工作滚筒和平衡滚筒安装在离合器轴上，这样可以避免齿轮重载反复旋转，减少机械冲击，因此也具有较长的使用寿命。由于抽油杆与平衡重运动轨迹总是相反并均垂直于地面，平衡重上升后获得的位能能够在下降时全部转化为动能，实现平衡。且工作滚筒或平衡滚筒提升抽油杆或平衡重所需动力均等于该物体下降时在滚筒上产生的扭矩，因而扭矩曲线为一直线，负载性能好。

下面根据附图进一步描述本实用新型的实施例。

图1是滚筒式长冲程抽油机的外形图;

图2是滚筒式长冲程抽油机的传动结构原理图;

图3是原游梁式抽油机的扭矩曲线图;

图4是滚筒式长冲程抽油机的扭矩曲线图;

图5是原游梁式抽油机的结构示意图。

参看图，电动机（Ⅰ）和自动换向减速装置（Ⅱ）之间采用皮带传动，在自动换向减速装置中的离合器轴（7）（参看图2）上分别装有工作滚筒（15）和平衡滚筒（16），它们又通过钢丝绳和天车上的滑轮分别与抽油杆（20）和平衡重（17）相连接。天车机构（Ⅲ）安装在支架（Ⅳ）的上部，并用紧固螺钉和支架牢固的连接在一起。蜗轮箱（21）的轴和天车机构（Ⅲ）的支架连接在一起，当进行修井作业时，要使天车离开井口，可松开紧固螺钉，用手摇动蜗杆带动天车旋转90°。工作滚筒是采用铸件机械加工而成的，比原游梁式抽油机的驴头（焊接件）运动误差小，从而减轻了当悬绳器（23）带着抽油杆（20）在井口中心作上下往复运动时，对抽油杆本身的弯曲应力和井口盘根的磨损。