[发明专利]链条式长冲程抽油机

说明书

本发明属石油开采设备。

中国专利局公布了一种申请号为86102979的链条抽油机，其结构由五部分组成：

(1)传动部分：包括电机、皮带轮、减速器和联轴器。

(2)换向部分：包括主动链轮、上链轮、轨迹链条、主轴销、特殊链节、滑块和往返架等。

(3)平衡部分：包括平衡链条、平衡链轮、平衡柱塞、平衡缸、储能气包、油泵和空气压缩机等。

(4)悬挂部分：包括悬绳器、钢丝绳和滑轮。

(5)机架：包括底座、减速器底座和机架体。

它的传动原理如下：电动机通过皮带传动、减速器减速后，驱动主动链轮旋转，轨迹链条就在垂直布置的主动链轮和上链轮之间运转，在轨迹链条上有一个特殊链节，它通过主轴销、滑块带动往返架。当轨迹链条作环形运动时，往返架便沿着轨道上下往复运动。往返架上端中点位置连有钢丝绳，它通过滑轮后与悬绳器相连，悬绳器与抽油光杆相连。往返架的上、下垂直的往复运动就使光杆实现了上、下冲程。往返架下端中点位置连有一挂平衡链条，平衡链轮连接气动平衡系统，以实现抽油机的平衡。这种抽油机具有长冲程、低冲次、效率高、负荷能力大、节能等优点。但是，它结构复杂系数高、往返架存在着垂直于轨迹链条传动平面的翻倒力矩、气平衡部分故障率高、联轴器不能调心、换向冲击大，负荷中心在机架外，稳定性差，维修工作量大，已影响到该机的生存和发展。

本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种链条式长冲程抽油机。该抽油机能够降低结构复杂系数，提高可靠度，消除往返架在与轨迹链条传动平面相垂直方向上的翻倒力矩，改善轨迹链条、导轨、滚轮等受力状况、消除往返架与导轨间的换向冲击、提高平衡可靠性及平衡效果，提高整机稳定性能。

本发明的目的是这样达到的：换向系统的往返架体上具有悬式连接臂，该连接臂可以与往返架为一体，也可以分体用连接件连为一体，悬索和平衡柔索的一端连接其上，悬索的另一端绕过天车轮与光杆连接件相连，从而实现抽油杆的上、下往复运动，平衡柔索的另一端绕过固定在机架上的下、上定滑轮与配重连接件及配重筐相连，实现抽油机的配重平衡，或绕过与气平衡系统相连的动滑轮通过气平衡连接件与机架相连，从而实现抽油机的气动平衡。

如附图1、2、5、6所示，两条悬索和两条平衡柔索与往返架的连接点均在轨迹链条组成的环形两侧，并且这四个连接点均在轨迹链条的传动平面上。当考虑往返架的重量时，平衡柔索与往返架的连接点，也可在远离往返架的方向上并与轨迹链条传动平面稍偏离一定距离的平行平面上，这样可消除往返架在垂直于轨迹链条传动平面方向上的翻倒力矩，使P轨侧为零。从而达到改善整机受力状况、提高轨迹链条寿命、减小换向冲击和导轨磨损的目的。

现有技术链条抽油机往返架受力分析如附图3、4，在与轨迹链条传动平面(或往返架)垂直的方向上，轨迹链条力P_链与悬绳力P_悬、平衡链条力P_平和往返架自重Q_往之间呈一悬臂，因而产生一翻倒力矩。该力矩使特殊链节附近轨迹链条的链板受一弯矩，造成轨迹链条频繁断脱。该力矩使往返架通过滚轮给导轨一侧向力P_轨侧，且上、下冲程的P_轨侧方向相反，因而导轨侧面磨损严重、换向冲击大。

配重装置设有缓冲机构，包括：弹簧、上、下压板、上、下支撑件、导向器和上、下阻挡器。弹簧装于配重筐中的导向器上，也可直接装在与配重筐一体的导向孔中。其上、下支撑件与上、下压板连为一体，压板分别装在弹簧的上、下方，在配重筐上下运动时与上、下阻挡器相接触，并能与配重筐发生相对运动；上下阻挡器分别连接于机架的上、下部位，且连接位置可以调节。

如附图7所示，当配重筐向上运动至上部时，上支撑件被上阻挡器所阻挡后，配重筐继续上行，上支撑件便通过上压板压缩弹簧，配重筐开始下行便又释放弹簧。同理，当配重筐运行到下部时，下支撑件被下阻挡器所阻挡后，配重筐继续下行，下支撑件便通过下压板压缩弹簧，从而实现配重的换向缓冲，消除了因配重换向惯性给平衡柔索的附加惯性负荷，使平衡柔索受力均匀，因而减速器输出力矩也均匀，所以可节约能耗。该平衡装置的缓冲机构实现了配重平衡等效于气平衡，且比气平衡结构简单，可靠易修。

本发明也可采用气动平衡，与往返架相连的两条平衡柔索的另一端绕过与气动柱塞或气动缸相连的动滑轮，通过气平衡连接件与机架相连，实现抽油机的气动平衡。